安裝 bCNC 來控制基於 GRBL 的自動控制設備

bCNC 是一套開源的自動控制程式平台，軟體基於Python程式語言，以及Python內建的視窗開發模組 TCL/Tk，能夠跨平台執行，在Linux、Windows、MacOS 作業系統下都可以執行 （目前主要支援 Python 2.x，Python 3.x 的初期版本也已經可以下載）。加上程式碼開源，可以更深入學習 GRBL 與 GCode 的自動控制方式，甚至修改程式碼。
使用者可以在 bCNC 程式之下，完成 CNC 機器調整、定位、控制的工作。並在這個程式下，調用在電腦輔助設計 CAD 軟體 (FreeCAD, LibreCAD, SolidWorks, AutoCAD) 或在向量圖繪製軟體 (Inkscape, Illustrator...) 繪製好的設計圖，對設計圖的上的外框線條，規劃 CNC 刀頭的雕刻、切斷、研磨的路徑。

bCNC下載連結：
https://github.com/vlachoudis/bCNC
點選右邊的 "Clone or download"，就能將程式打包成 zip 壓縮檔下載。左邊 Branch 按鈕，則可以選擇其他版本的 bCNC，包含目前 (2019年5月)還沒有完全完成、支援 Python3 的版本。

Linux 作業系統

在 Linux 平台下，多半的套裝軟體 (Ubuntu, Debian, Fedora, CentOS,...) 都有預裝 Python 程式語言，安裝好一些額外的程式庫套件，就能夠正確執行。bCNC 是使用 Python 內建的 Tk/TCL 視窗架構，因此不需要額外安裝視窗的程式庫。
bCNC 需要以下額外幾個程式庫，需要另外加裝：

1. pyserial 序列埠通訊
   安裝好 GRBL的Arduino主板與電腦之間，是利用 COM Port 序列埠連接通訊，bCNC 在電腦這頭持續送出字串命令與 GCode，給 Arduino 主板內的 GRBL 服務程式，來控制 CNC 機器，或者接收來自於 Arduino 這頭的回報結果。
2. numpy 數學矩陣運算
   這種圖形化人機介面程式，多半會用到大量的矩陣運算，描繪空間中的每一個點。矩陣運算就是這個程式庫的主要功能。
3. OpenCV 電腦視覺
   這個程式庫裡面，有許多圖像處理與多種圖形檔讀寫的功能，讓 bCNC 得以處理來自 CAD、繪圖軟體的設計圖，在螢幕繪製給使用者看。
4. Pillow 影像處理
   對圖像進行合成、裁剪、過濾的功能，補足 OpenCV 沒有支援的功能。

在 Linux 的終端機畫面下，執行以下指令，來安裝以上幾個程式庫：

sudo pip install pyserial numpy opencv-python Pillow

若是要使用基於 Python3 的新版測試板，在一些 Linux 套裝軟體，由於同時有安裝 Python2 跟 Python3，可能需要執行以下指令：

sudo pip3 install pyserial, numpy, opencv-python, Pillow

安裝好程式庫之後，bCNC 就可以正確執行了。在bCNC 的檔案匣之下，執行以下指令，啟動bCNC：

python -m bCNC

或者執行目錄下的 shell 執行檔

bCNC.sh

記得檢查bCNC.sh 是否已經是可執行檔，如果不是，用下面指令設定成可執行檔：

chmod u+x bCNC.sh

Python 3 的版本，則可以用以下指令，避免一些 Python 2.x，3.x 共存的程式辨識問題：

python3 -m bCNCpython -m bCNC

Windows 作業系統

由於 Windows 作業系統本身沒有內建 Python 程式語言，因此需要先在 Windows 下安裝 Python。到這裡下載最新板的 Python 2.x 或者 Python 3.x
https://www.python.org/downloads/windows/
64位元的 Windows 10 或 Windows 7，下載 Windows x86-64 MSI installer 來安裝；32位元的 Windows XP 或者 Windows 7，可下載 Windows x86 MSI installer。
執行安裝時，將所有的套件都要打勾，全部安裝。包含最後一個 "Add python.ext to Path"，這樣稍後執行 Windows「命令提示字元」App 時，不管在哪個資料夾下，都可以執行 Python，然會有找不到 Python 的錯誤。
安裝完成之後，啟用 Windows「命令提示字元」APP 程式。找不到的話，可以用搜尋的方式找到 （按鍵盤的 Windows + S 按鍵)，然後打入「命令」兩個字就找得到。
接著，也需要安裝上面 Linux 一節，所提到的那些程式庫，在「命令提示字元」執行以下指令來安裝：

pip install pyserial, numpy, opencv-python, Pillow

Unicode 相容性問題

在 Windows 下，基於 Python 2.x 的 bCNC 在中文系統有相容性問題，開啟程式視窗之後，關閉程式會出現以下錯誤，並且程式無法關閉。一些操作也會有問題：

ERROR: 'ascii' codec can't encode character ...

問題的解決方法，是需要改動一下程式。
在bCNC 資料夾下 (bCNC-master)，的 bCNC 子資料夾下，找到 __main__.py 這個程式，用文字編輯軟體打開 (記事本, Notepad++, ATOM 之類的軟體），然後找到 import sys 這行，在這行程式下面，加入兩行程式宣告：

reloads(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')

存檔之後，bCNC就能正常執行了。這兩行強制 Python 跟作業系統有關的指令，以 UTF-8 編碼來讀寫。
bCNC 是一套很棒的 CNC 程式，尤其它是開源的，又是架構在簡單通用的 Python 語言之下，更改程式也不需要重新編譯，不會遇到其他惱人的問題。bCNC 無論是跨平台使用操作便利性，還是對於未來的更改程式功能、學習 CNC 控制的目的，會很有幫助。

mac OS 作業系統

筆者很久沒用這個作業系統，不太確定詳細的安裝過程。但基本上應該不會脫離上述的範疇。mac OS 跟 Linux 有些相似，因為早期 Mac OS 的前身，也是從 Unix 架構發展而來。因此安裝完 Python 之後，也是在終端機下，來執行這些指令。
mac OS 開啟終端機的方式，是點擊「放大鏡」功能，搜尋「terminal」，然後開啟終端機程式，之後的操作方式，請參閱上面 Linux 一節。