Impresora 3D: Parte I; Introducción

Una impresora 3D básicamente es un mecanismo que da forma en la vida real a objetos modelados por computadora.

La impresora que construimos (está en construcción), para realizar su objetivo tiene un extrusor, el cual calienta el material con el que se imprime y lo deposita como un filamento. El extrusor es movido en las tres dimensiones de largo, ancho y altura a través del giro de varillas roscadas acopladas a motores de pasos.

¿Cómo conseguir la impresión de la figura deseada? Fácil, moviendo los pasos necesarios de cada motor para alcanzar la posición indicada, soltar un poco de material y repetir este proceso en cada punto de la figura.

¿Cómo mover los pasos necesarios de cada motor? Pues mediante un simple cálculo y una regla de tres.

Finalmente

Para indicar al motor que se mueva el número de pasos calculado se le debe enviar una orden, indicando la dirección y otra que se repite tantas veces como pasos tiene que dar el motor. El motor en sí necesita de una secuencia correcta, la cual es generada por el microcontrolador, para que el movimiento sea en orden.

Estas secuencias pueden ser las siguientes (video borroso, pero se entiende):

 

Ahora explicaré unos breves conceptos de electrónica y microcontroladores para los que no conocen del tema.

La electrónica digital basa su operación en el concepto de estados binarios, es decir se puede estar encendido o apagado. Por general, y debido a que todo se modela matemáticamente es conveniente colocar el estado de encendido como un 1 y el estado de apagado como 0. A la unidad que posee esta característica de estar en uno u otro estado se le llama bit. El microcontrolador que usamos, el PIC 16F887, procesa datos de 8 bits, que van desde el 00000000 hasta el 11111111, pasando por el 00000001, 00000010, etc. Que representan los números en base decimal del 0 al 255.

Los datos binarios al igual que sus similares decimales se pueden sumar, restar, multiplicar y dividir, pero además se pueden realizar operaciones lógicas, es más el microcontrolador en sí mismo esta constituido de compuertas lógicas, las cuales están hechas a su vez de transistores.

A los microcontroladores actualmente se les encuentra en muchos aparatos eléctricos pues su capacidad de ser programados les permite cumplir una inmensa cantidad de tareas, ya sea una secuencia de luces, reproducción de audio y video o una incontable lista de actividades posibles de realizar con un poco de imaginación y conocimiento.  En el próximo artículo se contara más sobre estos dispositivos que marcan sin duda el salto al mundo digital.