Automat sa ljestvicom za potvrdu stavke (Raspberry Pi): 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Dobro došli kolega tvorče, za školski projekt odlučio sam napraviti automat za prodaju grickalica. Naš je zadatak bio stvoriti uređaj za rekreaciju koji bi koristio najmanje 3 senzora i 1 pokretač. Otišao sam napraviti automat djelomično jer sam imao pristup nekim bitnim dijelovima (tj. Motorima) putem svog lokalnog proizvođača. Prvo je ideja bila stvoriti automat za prodaju pića, ali to ne bi bilo izvedivo zbog potrebe izolacije, rashladnog elementa i mekšeg mehanizma za otpuštanje pjenušavih napitaka.

Ovaj mi je projekt na neki način bio prvi; Nikada prije nisam radio s drvom i elektronikom u takvim razmjerima. Moje iskustvo bilo je prvenstveno u softveru pa sam se odlučio izazvati stvaranjem projekta koji bi bio pravo iskustvo učenja.

Pokušat ću vam na najbolji mogući način objasniti kako stvoriti ovaj automat. Imajte na umu da mi je sve ovo bilo prvo, pa sam napravio neke početničke pogreške s drvorezom itd.

Sav kôd možete pronaći u spremištu Github:

Pribor

• Drvo

• Šarke

  • 2 teže za glavna vrata
  • 2 mekane za otvaranje proizvoda
• Pleksiglas
• 4 istosmjerna motora automata (s gumbom za upravljanje rotacijom)
• 4 spirale (koristio sam bakrenu električnu žicu od 6 mm²)
• 4 konektora za spajanje spiralnih motora (ispisao sam ih 3D)
• Malina Pi
• 4x4 tipkovnica
• Prihvat novčića
• LCD
• Kratkospojne žice
• Oglasne ploče
• 4 tranzistora TIP 120
• Otpornici
• Jednosmjerni termometar
• LED traka

Korak 1: Programiranje senzora

Budući da sam imao najviše iskustva u softveru, odlučio sam prvo započeti s programiranjem senzora.

Senzori uključuju:

• Jednosmjerni termometar
• Senzor mjernih ćelija
• 4x4 tipkovnica
• Prihvat novčića

Jednožilni termometar prilično je jednostavan i samo uključuje povezivanje jedne žice na GPIO PIN 4 Raspberry Pi (s nekim otpornicima) i čitanje datoteke povezane s njim.

Merna ćelija bila je nešto kompliciranija, ali i dalje tiha. 4 žice morale su biti spojene na pojačalo HX711, a zatim je pojačalo HX711 trebalo spojiti na Raspberry Pi. Kad je to učinjeno, upotrijebio sam knjižnicu python HX711 za čitanje vrijednosti. Očitavanjem mjerne ćelije bez opterećenja definirana je vrijednost tare. Nakon toga sam stavio neke već poznate pondere na ljestvicu i prema pravilu tri izračunao sam konstantu s kojom je očitana vrijednost morala biti podijeljena da bi se prikazala vrijednošću u gramima.

Tipkovnica 4x4 intuitivna je koliko god može biti. S 8 žica spojenih na tipkovnicu koje predstavljaju 4 stupca i 4 redaka tipkovnice. Neki redoslijed ovih žica bio je oprezan jer su 2 tipkovnice 4x4 koje sam koristio imale 2 potpuno različite redoslijede žica. S knjižnicom tipkovnice koja se jednostavno koristi, pritisnuta tipka može se lako registrirati ako je ispravno spojena na Raspberry Pi.

Najteži od senzora je definitivno akceptor novčića. Postavljanje kovanica na uređaj prilično je jednostavno zbog dobre dokumentacije. Imao sam uređaj koji je mogao razlikovati 4 različita novčića. Morate navesti povezanu količinu impulsa za novčić koji uređaj šalje na Raspberry Pi. Registracija novčića na kraju uređaja gotovo je besprijekorna, što se može vidjeti po bočnom zaslonu. Problem leži u registraciji ovih impulsa na Raspberry Pi. Mora se upotrijebiti dovoljno snažan adapter (12V, 1A) kako bi se moglo izrazito registrirati različite kovanice, kao i pažljivo programiranje kako se ne bi prestalo brojati impulse prerano.

Korak 2: Spajanje i programiranje motora

Iskopao sam neke motore automata za prodaju iz svog lokalnog makerslaba, ali ipak sam morao smisliti kako ih povezati i programirati.

Motori su imali 4 žice spojene na njih, a nakon što su shvatili 2 su bile za napajanje (najmanje 12V), a 2 za gumb koji se pritisne svakih pola okreta. Spojio sam svaki od ovih motora na tranzistor TIP 120 kako bih ih mogao kontrolirati putem Raspberry Pi. Jednu od druge 2 žice spojio sam na ulaz Pi (s pullup otpornikom), a jednu na masu.

Nakon toga napravio sam neke spirale od čelične žice od 2,2 mm, za koju se pokazalo da se spiralno okreće; tako da su se moji predmeti umjesto toga vratili unatrag. Stoga sam koristio bakrenu električnu žicu od 6 mm² s kojom je bilo mnogo lakše raditi.

Nakon što smo napravili 4 spirale, došlo je vrijeme za izradu konektora potrebnih za spajanje na motore. Odlučio sam ih 3D ispisati (datoteka u prilogu) i zalijepiti ih na motore te saviti žicu oko njih.

Korak 3: Stvaranje kućišta stroja

Za kućište sam koristio drvo koje je bilo prisutno u makerskoj laboratoriji. Budući da nije bilo puno jedne vrste, a prednja ploča morala je biti tanja kako bi odgovarala elektronici, kućište se sastojalo od najmanje 6 vrsta drva.

Prvo sam prepolovio 2 daske 168 x 58 cm za stražnju ploču, 2 bočne ploče i srednju pregradnu ploču.

Za donju ploču koristio sam prikladan (ili sam barem tako mislio) komad drveta dimenzija 58 x 58 cm. Ispostavilo se da je to pogreška jer nisam uzeo u obzir debljinu drva, pa je stražnju ploču trebalo uvrnuti na gornju stranu donje ploče, a bočne ploče sa strane. To je ostavilo dodatni komad od 2 cm koji viri s vrha.

Nakon toga sam 2 horizontalne daske proizvoda pričvrstio na srednju pregradnu ploču. Kao i na vrhu pretinca za proizvode. Zatim sam počeo razbijati pleksi staklo za otvor koje sam spojio s 2 mekane šarke na drvenu šipku povezanu s razdjelnom pločom middel. Nakon što je to dovršeno, središnji odjeljak s rupama morao je biti pričvršćen na lijevu bočnu ploču.

Zatim sam izradio drvene dijelove vage i zalijepio ih na dno kućišta. To je ostavilo malu prazninu na dnu kućišta što sam riješio postavljanjem tanke daske ispred. (Nema na slici)

Korak 4: Montiranje senzora i motora na kućište

Nakon što je kostur kućišta gotov, došlo je vrijeme da se umetnu crijeva.

Prvo sam izrezao neke rupe na dasci za LCD, tipkovnicu i prihvat novca. Zatim sam prikovao ovu elektroniku na dasku i spojio je na Raspberry Pi. Moralo se napraviti pažljivo planiranje kako se žice ne bi previše prešle. Jednosmjerni termometar spojio sam na ploču zalijepljenu s unutarnje strane elektroničke daske. Zatim sam pilao dasku za Raspberry Pi, ploču za tranzistore motora i arduino koji sam koristio za opskrbu 12V za akceptor novčića i motore.

Motore koje sam zalijepio na vodoravne daske proizvoda i dodao sam neke okomite daske za podjelu odjeljaka za predmete.

Korak 5: Dovršite automat za prodaju

Za kraj sam cijeli stroj obojao u crno i iznutra dodao LED traku. Ispod akceptora za novčiće napravio sam mali pretinac za upad kovanica kako ne bi kliznuli po lijevom pretincu. Dodao sam i vrata od pleksiglasa s tvrđim šarkama.