每周一印：自製收藏盒

請原諒我炫耀的心態，這一篇單純只是把印出來盒子當作寶一樣來拍照！哈！哈！

因為不久前買的Ardunio的板子沒有盒子可以好好保護它，

索性就印了一個盒子給它當家用。另外再印一個蓋子，用滑槽滑進去蓋住。

在用卡尺量一量了之後，就畫一個簡單的CAD來印。

印完之後，大小就是專門給Ardunio的板字專用！

搶答電路 (7408 & 7400 組合)

在認識邏輯閘與相關晶片之後，這次要組合這些晶片，試做一個生活上會用的東西。所以我挑了綜藝節目上會使用的搶答器來試試看。




任務：有兩個關關，其中一個按下之後，指定的LED燈亮起，並且自鎖使燈持續亮著，同時阻斷另一個LED燈亮起。






經過思考我決定使用7408(AND) & 7400(NAND)組合成以上概念。電路圖如下。最外面兩個AND邏輯閘主要用來點亮LED燈，並配合1N4148自鎖，使放開按鈕之後LED燈依然亮著；而當比較快導通的那一個會將輸出的訊號送到對方NAND的邏輯閘上，當NAND邏輯閘上的兩個輸入都為"1"，那輸出就為"0"，就會切斷其對應下方的AND的輸入，導致阻斷。(各式邏輯閘的真值表，可參閱"邏輯電路的嘗試")

以下為實際電路與操作的影片。

(第一次用口說講解，聽到自己的聲音還是怪怪的。)

利用7408做自鎖的工作

在之前曾經使用過繼電器做自鎖的功能，但這次要使用邏輯晶片來達成。

如左圖所示，我們使用AND的邏輯，當開關按下的時候，7408的邏輯閘會有輸出，再將輸出用二極體傳回開關那一端的輸入，這樣就可以使下方的LED燈持續的發光。

另外還有幾點：
(1) 別忘了輸入端要下拉電阻接開關；
(2) 使用74HC08的話，電阻會改變，可以試試10k歐姆；
(3) 使用OR的邏輯閘也是可以用類似的路線達成。

影片中展現1N4148建立迴路後，所執行的自鎖功能。

IC 7400家族+使用時注意事項

延續上一篇介紹邏輯門，這篇我們就把最常用的7400家族整理一下：

就以7400系列來說，在每個14 pin腳的晶片中，有其中兩個為供電/接地端，另還有12pin可以用來作邏輯門。因此可以組合成：

(1)4個 2輸入
(2)3個 3輸入
(3)2個4輸入
(4)1個9輸入

把常用的晶片列表如下，我們可以以下的表格找出我們所需要的晶片去組合邏輯電路。

*744078在同一晶片上有一個OR輸出和一個NOR輸出

不過在使用7400晶片時，有幾個要注意的點：

(1) 不得有浮位的輸入引腳 (輸出可以)，需要配合上拉或下拉電阻至接線端，給予一個已知的電壓。否則該輸入引腳的電位不會與”地”相同。

(2) 不要使用未調整的5V電源給7400家族，容易超過工作耐壓而爆掉。

(3) 不要直接把電源接到輸入端，中間至少要有電阻。

(4) 永遠不要將兩個或多個邏輯門的輸出連接在一起。如果它們必須共享一條共同的輸出線的話，請使用二極管來區隔，如下圖所示。

邏輯電路的嘗試: 7400

在用了4026的計數器之後，我對邏輯電路感到好奇。因為這些看似複雜的晶片，但卻都由基本的邏輯符號所組成。所以我就先拿一顆最基本的邏輯晶片 7400 (NAND) 嘗試一下它到底是怎麼一回事。下圖就是最簡單的7400的接線圖：

也就是當兩個按鈕都按下去的時候，就不會有輸出；

而只有其中一個按或都沒按，那就會有輸出至LED燈。

4026晶片+7段顯示器實作 (二)

在上一篇 "4026晶片+7段顯示器實作 (一) " 十分單純地只有接一個顯示器。而這一篇要組合555的三個模式 (單穩態、雙穩態、非穩態) 變成可控制的脈波，再將該脈波輸入至4026之中計數，並且增加進位的功能。

嚴格來說，要產生可控制的pulse不需要用到三顆555，用一顆555+二段式開關就可以了。而三位數的七段顯示器也不用3個4026，用一個7017就可以完成了。但為了延續上一篇的觀念，所以還是以原本的基礎進行擴充。

所以重點有兩個：
(1) 555 三個模式的應用
(2) 0~999顯示的功能

(1) 555三種模式的組合 

#1的555是單穩態的模式，當按下關關時，可以提供一個固定長度的pulse給下一個555的引腳4，但不會持續長時間。

#2的555是雙穩態的模式，當上一個555提供一個pulse來到引腳4，那引腳3的輸出電位為零，且為持續性的，不會觸動下方4026的discount的功能。但若按下S2，則會輸出電壓至下方4026，這時也就暫停計數。

#3的555是非穩態模式，他會一直提供定頻率的pulse給下方4026的引腳1。讓4026一直不斷地進地計算，除非4026的引腳2被觸動。

4026晶片+7段顯示器實作 (一)

玩了好一陣子的3D printer，該是回頭把基本的電子電路實作做一做了！因為從整個whole picture來說，從機構、電子電路、到最上層的韌體，這些拼圖都是我要get到的，所以這些基礎的部分還是要持續不斷學習。
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這篇文章要講的是利用4026的計數器，來推動7段顯示器。

首先我們先來看7 段顯示器 (其實還有小數點，只是4026沒有輸出至小數點)。基本上就是每一個 pin 有對應的LED燈，這些燈可以組合成0~9的數字，另外上下排最中間那隻 pin 是共同的負極或者是正極。

所以當我們買到一個共陰極的顯示器之後，把共陰的 pin 用電阻接到地，然後再輸入電壓 (約 2.3~2.5 V)至欲點亮的 pin 上，這樣顯示器就可以點亮了。

但點亮是不夠的，我們要的是有一塊晶片可以幫我們分組好。若我要"0"的時候，左圖中ABCDEF要亮起來；若要"9"的時候，ABCDFG要亮起來。所以這時候就是4026上場的時候了！

每周一印：我家團團最可愛

再補上兩張照片，一口氣印了好幾個，來疊羅漢了~~

 

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接下來印的這個真的就很困難了，不是印很困難，而是畫很困難。
因為我不是學3D動畫的，我是學機構設計的，
所以我只會畫直線或曲線，但對ID類型的自由曲面不太在行。
但這次我還是硬著頭皮用Pro/E裡面Loft 的功能，建立這個曲面。
為我們家那隻可愛的又愛搶鏡的團團畫3D圖檔。

主角就是中間那位搶鏡的傢伙

首先先在Pro/E裡面建立各Section的曲線，並且比對上投影面與側投影面的尺寸。

再來就用Loft的功能把每個section連起來，這個時候身體就建立起來了。

不過這時候微調尺寸就十分花時間，要調到平滑，且比例要適當。

再來就是把手手用同樣的方法，建立section，再loft起來。

完成之後，就把這個Loft的曲面merge起來，

也許會有破面，所以要修一下有破面的地方。

再來就是尾巴了，這是裡面我想最久的。

原本我也想用平行面的Section逐漸Loft起來，但怎麼做都不漂亮。

後來花了兩天才想到，那不要用平行面的，用旋轉面的方式來Loft。

再用鏡面反射到對側，完成尾巴的包覆面。

雖然說破了就不值錢了，但由於是完全靠自己想出來的，特別有成就感。

完成身體各部分，就來畫臉上的器官。

所以我把外部照片丟進 Pro/E 來對照 (style >> styling >>Trace sketch)

這樣就可以畫出比較類似的表情。

完成之後，還有做實體化的工作，方便待會轉STP檔，再轉STL檔。

哈！哈！印出來了，就像下圖一樣。好可愛喔！

從女朋友到我爸媽都讚不絕口，這小傢伙真是太可愛了！

每周一印：名字牌

因為要印東西前，3D CAD檔都要先處理一下。

而印名字其實是最好處理的 (根本不用處理)

Pro/E裡面直接生名字就好了，只是像小寫g, j, p, q, y等等字母我還不知道怎麼辦

不過看來這是一個可以送來訪朋友的東西！

每周一印: I can always make you smile

In this week, I found a drawing "I can always make you smile" on internet.
And then I redrawed it in 3D CAD.

Then converted it to .stl file which could be sliced & generated G-code in ReReplicatorG.

Finally, 3D printer could read this G-code to print this part. 

3D printer作品：Sydney Opera

I printed Sydney Opera in this week. Below are some pictures about this work. 

The base of button layer

3D printer -- print Taipei 101 & Empire building

In this week, I printed Taiwan highest building, "Taipei 101" and NY famous building "Empire State"

First, you can go to "Thingiverse" website to download what stuff you want. This website has many .stl CAD file.

I put .stl file into "Slic3r" to generate G-code, which means the command we ask machine how to move. For example, G01 X32, means "move to x=32 position"

Please refer wiki/G-code. Of course, the printer couldn't support all codes, please check this point.

And then, I load this G-code into ReplicatorG, which is the software could drive my mother board. Finally, let it to start printing.

3D印表機列印時的翹曲問題

原文來自於：
http://capolight.wordpress.com/2010/07/26/warping-large-objects-and-the-heated-print-bed/
(This Chinese article rewritten after reading original article is not all the same with the original. )




Warping – Large objects and the heated print bed.
3D印表機列印時的翹曲問題

3D印表機在打印的時候，如果物件太大，容易有翹曲的問題。簡而言之就是冷卻的速度不同，造成塑料重新結晶的速度不同，進一步收縮的程度也就不同。所以翹曲是一定會發生的，只是程度大小的問題。如果快速地打印小件的東西，則不容易發生翹曲的情況，原因在於物件小，溫降的梯度有限，換句話說內外溫差還沒有大到會產生明顯的翹曲。

文中提出(1)打印速度 (2)物件大小與(3)材料特性為三個主要影響的因素。以下就這三個再詳細說明：

(1) 打印速度

若打印速度太慢時，下方堆疊的材料已冷卻成型，而上方剛疊上去的開始收縮，此時正好把下方材料的兩側拉起來造成翹曲。吾稱此為「收縮量差」，這也正是翹曲的主因。而熱力學教科書的寫法是因為殘留的熱應力，使外面已冷卻的元素向內收縮產生翹曲。

可以參考原作者的另一篇 warping fundamentals

http://capolight.wordpress.com/2010/07/25/warping-fundamentals/

對3D印表機的隨想

3D 印表機的技術對我們來說也許是個很新的技術，但從美國的市場來看，它已經漸趨成熟。

第一個連結[1]的文中指出這三個月來的股票，SSYS和DDD兩家3D印表機公司的股票已經進入到平緩的階段。

而事實上，就我們看到的，包括Cube、UP等等機型都能夠做到十分精美的精度。許多印表機的問題也已經藉由Open source社群的力量，在這幾年之間快速地被解決掉。明顯地看到其發展的力道已經平緩了。但也因為是Open source，所以進入的門檻相對的低，幾乎沒有什麼市場利基，很快地就進入到低價戰爭之中，更不幸的是，對美國來說，價格已經夠低了，但如果送來亞洲製造，那產品的價格就一去不復返了。

2月的時候，Make雜誌寫了一篇文章說3D印表機的五大趨勢[2]，包括了(1)建模軟體的革新，(2)3D成型商品的普及，(3)配合印表機的掃描與3D輸入設備開發，(4)更好的成型機和成型方式，(5)能使用更多新材料的機器。說實在話，這些都不是什麼革命性的改變，只是將機子推向更高境界的極限而已。所以回歸到原本，這機子的開發原本是為了印東西，那他到底可以為我們印些什麼東西？以及如何將它與生活模式連結？

後來看到衍象設計的凱宇寫轉寫的一篇：Digital fabrication is so much more than 3D printing [3]。裡面舉的例子就是當初電話數位化之後，才改變通訊的模式。同理回頭看到3D印表機，我們已經走到製造數位化多年了，正準備開始改變製造的模式。所以3D印表機本身並不是重點，而是實體產品數位化之後，我們利用機器當作媒介來互相傳遞實體來做溝通。只是什麼新的溝通模式？以及在欲建立新的實體溝通模式之下，3D印表機還欠缺什麼？

[1] http://fabbaloo.com/blog/2013/3/24/3d-printing-stocks-leveling-off.html#.UVAJFW-nC0c

[2] http://www.makezine.com.tw/2013/03/06/3d%E6%88%90%E5%9E%8B%E7%9A%84%E4%BA%94%E5%A4%A7%E8%B6%A8%E5%8B%A2/
[3] http://fabraft.wordpress.com/

Tear down: 液晶銀幕

這個星期要拆的東西是家裡不要的液晶銀幕。

液晶銀幕的架構主要分成 (1) 液晶面板 (2) 背光模組，

可以參考以下 wiki 的圖案。

而這次家裡拆的銀幕大致上也是長成這個樣子，大家可以參考以下照片。

我的3D printer--終於開始了！

終於了，這台從新曆年前就開始追討，一路到現在，經歷資料的search、study、分匹購買。然後組裝機構的部分、組上電路板、測試打印，終於在這個星期印出了自己的第一個東西。

這台是仿照Makerbot製作的機器，由Thing-O-Matic這個機型衍伸出來，extruder是MK7，生成G-code的軟體用ReplicatorG。簡而言之，因為是opensource，所以相關的knowledge在網路上都十分容易取得，而硬體的部分則在亞洲十分容易找到現成的套件，更別說中國在這方面提供了"極大"的方便。總之，我花了大概12小時組裝了機構的部分，再花了10小時裝入電路板與程式測試的部分，終於印出了我的第一個測試方塊。

Tear down: Inkjet printer (HP DJ F4280) (part II)

In last article, we tore down the printer half. Now we start to take engine apart.

Engine的部分可分成兩大部分:

1. 驅動墨水匣的模組: 包括馬達、時規皮帶、卡匣、直線encoder

2. 送紙的機構: 又可以階段分為 (1) pick, (2) feed, (3) exit

Tear down: Inkjet printer (HP DJ F4280) (part I)

Before CNY, I cleaned out some stuff from my room. One is worth to tear down to study, printer. Honest to say, I hate HP printer because its ink is too expansive. This printer hasn't printed over 1,000 sheets probably. So my brother and I decided to throw it away to clean space.
But before throw it away, I think we could tear down it and see what look like inside.

The name of this printer is HP DJ F4280, I guess it is the cost down version of consumer level, because it has only 3 motors, one for CIS (Contact Image Sensor), one for ink x-axis motion, and final one for gear train and rollers.