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[細分]

深夜在弄弄東西、爬爬文、逛逛淘寶，看著網路上的文件，發現到科技上的一個慣用作法─細分。

不過我想這可能是我門外漢的小題大作吧。

舉例來說，原本一顆步進馬達轉一圈是200步，一步 1.8 度。
但當驅動電路可以支援 16 細分或 32 細分後，它的精度就上修到 0.056 度每步。

剛才在看光柵的一些應用和作法，發現原本我一直沒特別留意光學編碼器的作法，以為它只有一片圓型光柵，所以定位精度不高。但原來它還有一個副光柵，透過它來產生摩爾紋，讓原本的亮暗交替變成具有階度的變化，這也是一個細分的作法。

這跟光學尺的原理也是相同的。

這樣的細分控制就可以透過兩片光柵的傾斜角度來調整，大大簡化操作的方式。

若按照同樣的原理，以光學式的微動開關來作 G29 的話，似乎有機會能達到更穩定、精密的數據，而且不會固定螺絲的調整問題。

再稍微變化一下原理，甚至可以改成非接觸式的雷射定位，以感測元件所得到的訊號相位來判定。

這些小東西，好像可以留意一下。XD

[雷雕模組總整理]

因為別社團的大大希望分享，所以先 PO 在這裡給大家看，雖然說雷雕模組出來很久了，但這應用其實一直沒有被發揚光大、善加利用。關鍵在軟體～～～這部份，以現在的時間利用率來看，只能期待有心人出手造福人群了。

說到雷射模組，當初決定自己搞的原因主要有二個：一是原廠的功率有點低，如果要拿來當工具機來說太小了（雖然事後證明1.8W也是不夠，所以我又買了40W的）；二是推出的時間太久。

關於後者，就像我說過的，自爽的，銷售的，全球流通的，不同的層級，就有不同的標準。所以我從 2015/8/18 開始第一版的 beta test，到 8/26 收到美國寄來的雷射頭，到 9/15 完成驅動電線及雷射本體和控制器的封裝。整個花不到一個月的時間....

這突顯一件事，就是模組沒有那麼難搞。只要熟悉 3dp 的架構，挑選合適的零組件，適當的機電整合，把列印的概念轉換成工具的跑法，就可以玩出很多創意了。至於更深入的細節，就看每個人的專長或者找人合作，也不會太困難。

以下，簡短以時間軸的方式概述開發流程，剩下的請參照附圖及圖說。

2015/8/18 拆解舊的燒錄器，取得其中的雷射頭和鏡片組，再用銅質水管接頭，鑽成一個固定座。然後鎖在顯示卡的散熱鋁片上。完成第一代雷射模組的核心。

2015/8/19 將雷射核心固定在 ATOM 2.0 的 HUB 上，進行試雕動作。但其實對焦和功率測試橋很久。因為功率太低，打在白紙上根本沒反應。最後打在香上來，發現有冒煙，確認功率至少足夠，以及大致的焦距。

2015/8/26 在 eBay 訂的 1.8W 藍光雷射(二代)到貨。

2015/8/28 在光華商場買了一顆 5W 的 LED 燈泡，用它的散熱片來當雷射模組的散熱片。主要考量是功率適當、圓型、容易加工。

2015/8/30 將雷射二代裝上 ATOM 2.0 HUB，然後設計封裝外殼。主要考量：散熱、體積精省、直接對焦功能。

2015/9/11 重新設計驅動電路（原本的電源主要靠電源供應器），但為了將它跟 ATOM 2.0 整合，電源必須合併。

2015/9/13 完成驅動電路設計，加入電源檢測及調校功能，也加入了驅動電流的線性校正功能（講起來很像回事，但其實就電流分段調整而已）

2015/9/15 將雷射模組二代裝上 ATOM 2.0, 修改 Marlin 程式以支援相關控制指定，並新增專用功能（可採雙變數方式控制功率：時間及功率）。

專案完成。

[風向球]

隨著 Maker 話題的沿燒，3dp 在社會上的能見度和接受度很高，但是目前主流都是放在 3d 列印和建模。然而，應該有很多應用是充滿想像空間的。

但是，市面上卻有很多 DIY 或定位不明的公司，產品的等級也良莠不齊。

我個人在思考一些想法，不知道大家會有什麼見解，覺得可以討論看看～～

但為了方便大家了解想法的發展，請大家留意以下重點：

1. 這不是要來生產 3dp 列表機，因為這市場夠飽合了，沒必要這樣玩。

2. 針對不同的主題應用，請獨立一個回覆串，並在開頭註明應用類型，後續討論的人，請跟著回覆串一起交流。若你有不同版本的想法，可以另開回覆串，然後註明應用類型 V2....V3.....以此類推。

3. 意見交流就是不去排他，如果有人想作就去作，我也不確定自己是否真的想把它落實，所以好的想法不用藏著。

ＯＫ，那我先提一些想法，例如：

1. 想法一：以 delta 機型作成投幣式的可麗餅販賣機，結合熱床、簡化介面、降低高度。其實一台花不少多少錢，但噱頭十足。

2. 想法二：以笛卡兒系統作成小型刻印機，現在刻印的機器都很大，但事實上根本用不了那麼大，一個名片大小就很夠用了，成本也很低。

3. 想法三：以雷射模組作成外掛，架在一些烤物上面，例如大鵰燒，然後上面可以寫字.....XD

4. 想法四：以 delta 機型作為蛋糕裝飾機，可以提供客製作造型。

5. 想法五：我覺得現在社會需要一個組織，是專門以開源的技術和資源，去整合出能具有新奇、前衛、有效率的合理價位設備，讓整個產業變得活絡，並且跟得上潮流。

[Maker Faire Taipei Day 2 分享]

因為看到太多東西，太興奮，也有很多想法想動，所以分享的部份就大致提一下。因為細節的部份要排行程去實驗，然後開始作後續的規劃，現在也不好講得明白。

今天的重大發現是日前在進行３Ｄ掃描時遇到的問題之一，光源不盡理想，效率不彰。

另外，在去年時，也曾經想要利用雷射光來作平台校正，這很有可能讓平台精度直接跳一個單位到 micro 等級。

而今天看到的，是個不相干的應用，光譜儀。

這東西剛才爬文了一下，已經有人作了，SciView。但這無所謂。因為，重點是擁有這樣的技術和知識，並且將它應用到有興趣的地方。

Ref. https://www.facebook.com/…/sciview%E6%89%8B%E6%A9%9F%E5%85%…

組成：狹縫、準直鏡、光柵、成像鏡。

狹縫，大概是 micro 等級，剛好可以用先前逛淘寶看到的微型步進馬達來處理，理想情況下，可作到小於一個 micro 於精度。

準直鏡、成像鏡，買就有了。

光柵，之前在弄 3D 掃瞄時有想找，但台灣不好買。今天剛好跟展覽攤位凹了一小片，足夠實驗了。也知道大概的價錢，其實也不算太貴。

所以，這個新的訊息突顯幾件事：

1. 可以作出更高精度、卻很便宜的光譜儀，這東西的用途很廣，幾乎是科學檢測的必備儀器。未來，像色料的顏色都可以很精準的量測，甚至能解決食安問題。

2. 光學系統的應用，這部份很有機會直接解決 3D 掃描的精度問題，直接挑戰工業用的百萬等級。（當然ＣＣＤ、數學運算可能還是差很多，但至少具備對等的條件）

3. 光學系統的應用，很可能直接優化 3dp 校正水準，直接跨入 micro 等級。當然這當中會有一些精密模組的改造需求和機台程式的修正。但問題不大...

另外的收穫，看到一些更小型的無刷馬達，感覺上可以有更有趣的應用。舉例來說，現在的概念是馬達是移動的，但如果變成馬達是固定的，物件是可動的，那整個作法會大不同。

PS. 關於這個收穫，其實我很難表達它的重要性，因為不是每個人都把這些問題看得一樣重要。但是，在應用科學的發展歷程上，向來都是從傳統物理走向光學，再走向電磁波的量子物理領域。這是不同境界的發展，也是目前工業界對 3dp 或 maker 這部份不是那麼看重的原因之一，因為目前很多都還是傳統物理裡的 low-end skills。而這個關鍵技術的導入，有可能讓整個發展往前跨出一大步，進入全然不同的領域。

[Maker Faire Taipei 一日遊]

今天趕場先跑了在南港的數控機械展，用30分鐘的時間逛完展，是我跑了幾年展場的技巧，其中只停留在三個地方，一個是北科大的攤位，他們展了一個超小型的鑽孔及放電加工機。
一個是3D systems 的攤位，了解了一下他們的彩色列印機。以及我這次接的活動客戶，德國館。

可能是假日，今天的人算是相當的少，通常一個攤位只有幾個人在逛，多的大概十幾位。而這些攤位，主要是整個供應鏈的各環節廠商，在比較大型的機台上講究的都是加工能力和精度。

會特別來看，主要是看定位。因為可以清楚知道對專業廠商來說，maker 這塊還是有太高的玩票性質，那麼落差多少，要往前跨多少才能開始有話語權，是一個指標。

然後，很快的趕去 Maker Faire。這裡很不同，一整個朝氣十足。小朋友、家長、廠商、創客，都很有活力，而且人數很多。重點是男女老幼都有。

這次看的重點大概有 IoT、機板、3dp、雷切、機器人這些，主要是看比重和發展方向。

例如機板主要針對不同的應用在發展，目前主要綁定在 IoT。

雷射部份，目前在集資的一位資深玩家在現場有展示，但先前已去了解過，所以沒特別花時間了。

機器人部份，大多著重在遙控作動，實務上的應用展示極少，這表示台灣在機器人這塊的起步有點慢，而且顯得有氣無力。目前在教育領域著墨很深的連老師沒參展(?)有些可惜。另外，從加工上來看，也可以發現台灣在加工的不便，造成很多應用的落差很大，形式很少。

3dp 這塊，可以說是百家爭鳴，但新意有限。以展出的比例來看，delta 跟笛卡兒系統大概一半一半。而在成果來看，目前 delta 機器的成果顯得略勝一籌，就作品和性價比來說，delta 大概領先 20~30%。而就功能的應用性來說，delta 目前的外掛模組數也多於笛卡兒系統。

另外值得一提的是看到一台新的 delta 機器，它的完成度大概是目前最高的，雖然價格要１５萬一台。不過，從這台的設計來看，大致上可以看出未來 delta 機器的走向。（雙噴、照明、熱場、恆溫控制、更高精度、結構優化）

不過，我個人覺得未來 delta 3dp 的戰場在外掛模組。

因為從目前的應用來看，在加法部份的用法已經差不多玩透了，展示的成果類型及優劣也大致穩定，這表示未來的市場行銷會漸漸僵化，銷售就會鈍化。這時，能否有更多不同的模組外掛讓機器變得多樣化，就會是未來的決戰點。

想像一下，如果你買一台計算機，永遠只能作加法，跟一台計算機能作加減乘除開根號....，你會買那個？

所以，我個人對於那些把自己機器限縮在特定應用的業者，感到疑慮。而一旦外掛模組的市場開打，就會衍生下一個戰場，那是目前台灣業者普遍缺乏的部份，這一塊會是大機會，而它會跟 IoT 有些相關。希望在很快的時間裡就能開始動手了....

以上小小心得跟大家分享....

[工業 4.0]

他大膽預言：「巨型工廠將慢慢瓦解」，「台灣適合的是小型產線」，因為「Everything becomes desktop」。回顧一下歷史，當電腦變成DT就走入了千家萬戶，現在不少3D列印機、雷射切割機也變成desktop（指小型家用的機種），連機器手臂也開始有desktop版，美國Maker圈有人展示小型的CNC，這些發展出來，代表你的生產線可以微型化、模組化、連接化，小型生產線將蓬勃而生，就很適合創客使用，這也是台灣的機會。

程天縱說得直白，台灣供應鏈不能永遠依靠供應鏈，未來產品跟高科技趨勢會改變供應鏈，能做的就是把握機會，首先，一定要思考下一個大產品（Next Big Product）是什麼，供應鏈要跟著佈局，台灣向來供應鏈有個陋習—只抓大放小，導致風險很高，大客戶一完蛋就死，心態必須改變，支持小創業，不能全押在服務最大客戶上。此外，供應鏈也要想辦法走向產品，比較可惜的是台灣缺少產品火車頭，如果有兩三個火車頭帶動，就不必只能跟著人家走。

[無刷雕刻機模組]

雖然有人跟我說散熱可能會是個問題，但只要改一下結構就可以處理，所以還是先架上去再說。

對創客的邏輯來說，執行力會重於分析力，只要過程中的收穫多於成本，就衝了吧～～

用無刷馬達當雕刻機的目的在那裡：

1. 它的體積相對小，扭力卻很大。這表示它很合適裝在 delta 的機器上。

2. 它的體積小，所以才有空間再思考有沒有可能再多一至二軸，去控制它的角度，而不至於太早碰到天花板。

3. 它的性價比算高，而且對於它的負載力的要求不高，所以壽命也不會太低。

所以，玩看看了～～

[自製時速表 - Part 2]

1. 加入了紅外線控制功能，用來解決機車上的風吹日曬，造成一般按鍵的壽命和誤動作問題。

2. 加入了選單介面，讓關鍵參數的設定可以透過遙控器直接設定。

3. 將關鍵參數寫入 EEPROM ，避免斷電後的資料歸零。

準備上路實測了，完成之後就要先移植到電路板上，再裝到機車上，以後若要加其他功能就直接燒程式即可。

心得：

1. 程式不複雜，但有不同的中斷在處理資訊，硬體層的運作，要轉到軟體層的顯示時，如何巧妙切換是重點，除了要兼顧邏輯，也要留意顯示時的畫面閃動和更新率。

2. 程式不大，但捉幾個函示庫進來之後，資源也用掉將近八成。這顯然會有一定的侷限性，尤其是在快速開發為主的應用中，優化和精簡的時間成本頗高。

[CNC]

另一個去年買的機架，但一直沒時間組起來....

現在也要慢慢組裝了。

未來主要會拿來作雕刻機吧，畢竟比較夠力的主軸現階段是上不了 ATOM 的。不過如果有辦法改良磁力球頭的作法，那就另當別論了。

[Arduino memo]

盡信書不如無書，愛爬文只能在地上爬。

為了幫目前作的電路加上紅外線遙控，但 PIN 腳已經快不夠用了。所以用到了 PIN 0，然後就開始出現燒錄上的問題。例如：

avrdude: stk500_paged_write(): (a) protocol error, expect=0x14, resp=0x64
avrdude: stk500_cmd(): programmer is out of sync

或者

avrdude stk500_recv() programmer is not responding

或者

avrdude stk500_getsync() not in sync resp=0x00

我也去爬了一些文，大多都是講要 reset, 要重新插 USB，我也真的試了一下，不是很穩定。

最後，我發現一件事，只要把 PIN 0 的線拔掉再燒錄就一切正常。

而這事可能的原因在那裡？或許是 arduino 把 PIN 0 跟 PIN 1 當作 RX 跟 TX 使用，而讓一開始的訊號對它的程式運作產生干擾，造成燒錄程式誤判。

總之，這事的關鍵應該在這裡，是資源有限的情況下常見的 side effects。

寫在這裡提醒自己一下....