Вендинг машина с мащаб за потвърждаване на Itemdrop (Raspberry Pi): 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Добре дошли колега производител, за училищен проект реших да направя вендинг машина за закуски. Нашата задача беше да създадем устройство за възстановяване, което да използва поне 3 сензора и 1 задвижващ механизъм. Отидох да направя вендинг машина отчасти, защото имах достъп до някои основни части (т.е. двигателите) чрез местния си производител. Първо идеята беше да се създаде вендинг машина за напитки, но това не би било осъществимо поради необходимостта от изолация, охлаждащ елемент и по -мек механизъм за освобождаване на пенливи напитки.

Този проект беше за мен първи в някои отношения; Никога досега не съм работил с дърво и електроника в такъв мащаб. Моят опит беше предимно в софтуера, затова реших да предизвикам себе си, като създам проект, който би бил истинско учене.

Ще се опитам да ви обясня по най -добрия възможен начин как да създадете тази вендинг машина. Имайте предвид, че всичко това беше за пръв път за мен, затова направих някои новобрански грешки с дърворезба и т.н.

Целият код може да бъде намерен в хранилището на Github:

Консумативи

• дърво

• Панти

  • 2 по -твърди за главната врата
  • 2 меки за излюпването на продукта
• Плексиглас
• 4 DC мотора на вендинг машина (с бутон за управление на въртенето)
• 4 спирали (използвах 6 мм² меден електрически проводник)
• 4 конектора за свързване на спиралните двигатели (аз ги отпечатах 3D)
• Малина Пи
• 4x4 клавиатура
• Приемник на монети
• LCD
• Кабелни проводници
• Платки
• 4 транзистора TIP 120
• Резистори
• Едножичен термометър
• LED лента

Стъпка 1: Програмиране на сензорите

Тъй като имах най -голям опит в софтуера, реших първо да започна с програмирането на сензорите.

Сензорите включват:

• Едножичен термометър
• Сензор за товарни клетки
• 4x4 клавиатура
• Приемник на монети

Едножичният термометър е доста прав и просто включва свързването на един проводник към GPIO PIN 4 на Raspberry Pi (с някои резистори) и четене на файла, свързан с него.

Товарната клетка беше малко по -сложна, но все пак тиха. 4 -те проводника трябваше да бъдат свързани към усилвателя HX711 и на свой ред усилвателят HX711 трябва да бъде свързан към Raspberry Pi. След като това беше направено, използвах HX711 python библиотеката, за да прочета стойностите. Отчитането на мерната клетка без натоварване определя стойността на тарата. След това поставих някои предварително известни тегла на скалата и с правилото на три изчислих константата, от която прочетената стойност трябва да бъде разделена, за да бъде представена със стойност в грамове.

Клавиатурата 4х4 е възможно най -интуитивна. С 8 -те проводника, свързани към клавиатурата, представляващи 4 -те колони и 4 реда на клавиатурата. Известно внимание трябва да се обърне при подреждането на тези проводници, тъй като използваните от мен 2 клавиатури 4x4 имаха 2 напълно различни поръчки по проводници. С лесната за използване библиотека на клавиатурата натиснатият клавиш може лесно да бъде регистриран, когато е свързан правилно към Raspberry Pi.

Най -трудният от сензорите определено е монетоприемникът. Настройването на монетите на устройството е доста лесно, поради добра документация. Имах устройство, което можеше да различава 4 различни монети. Трябва да посочите свързаното количество импулси за монета, която устройството изпраща към Raspberry Pi. Регистрацията на монети в края на устройството е почти безупречна, което може да се види от страничния дисплей. Проблемът се крие в регистрирането на тези импулси на Raspberry Pi. Трябва да се използва достатъчно мощен адаптер (12V, 1A), за да може отчетливо да се регистрират различните монети, както и малко внимателно програмиране, за да не спрете да броите импулсите твърде рано.

Стъпка 2: Свързване и програмиране на двигателите

Изчистих някои двигатели на вендинг машини от моя местен производител, но все пак трябваше да разбера как да ги свържа и програмирам.

Двигателите имаха 4 проводника, свързани към тях, и след известно проучване 2 бяха за захранване (поне 12V) и 2 бяха за бутона, който се натиска на всеки половин оборот. Свързах всеки от тези двигатели към транзистор TIP 120, за да мога да ги контролирам чрез Raspberry Pi. Един от другите 2 проводника свързах към вход на Pi (с издърпващ резистор) и един към земята.

След това направих няколко спирали от 2,2 мм стоманена тел, която се оказа, че се спирала по грешен начин; така че артикулите ми се върнаха вместо това. Затова използвах 6 мм² меден електрически проводник, с който беше много по -лесно да се работи.

След като направихме 4 спирали, беше време да направим конекторите, необходими за свързване към спирала към двигателите. Реших да ги отпечатам 3D (прикачен файл) и да ги залепя за двигателите и да огъна жицата около тях.

Стъпка 3: Създаване на корпуса на машината

За корпуса използвах дърво, което присъстваше в лабораторията за производство. Тъй като нямаше изобилие от един тип и челният панел трябваше да бъде по -тънък, за да пасне на електрониката, корпусът се състоеше от поне 6 вида дърво.

Първо нарязах 2 дъски с размери 168 x 58 см наполовина за задната част, 2 -те странични панели и средния разделителен панел.

За долния панел използвах удобно (или поне така си мислех) парче дърво с размери 58 х 58 см. Това се оказа грешка, тъй като не взех предвид дебелината на дървесината, така че задната част трябваше да се завинтва отгоре на долния панел, а страничните трябва да се завинтват отстрани. Това остави допълнително 2 см парче да стърчи отгоре.

След това завинтвах 2 -те хоризонтални дъски на продукта към средния разделителен панел. Както и горната част на отделението за продукти. След това започнах да разбивам плекси стъкло за люка, което свързах с 2 меки панти върху дървена лента, свързана с разделителния панел на мидел. След като това приключи, средното отделение на отвора трябваше да се завинтва към левия страничен панел.

След това направих дървените части на кантара и ги залепих за дъното на корпуса. Това остави малко празнина в долната част на корпуса, която реших с поставянето на тънка дъска отпред. (Няма на снимката)

Стъпка 4: Сглобяване на сензорите и двигателите към корпуса

След като скелетът на корпуса беше направен, беше време да се вмъкнат червата.

Първо изрязах някои дупки в дъската за LCD, клавиатурата и монетоприемника. След това приковах тази електроника към дъската и ги свързах към Raspberry Pi. Трябваше да се направи известно внимателно планиране, за да не се пресичат кабелите много. Едножичният термометър, който свързах към макет, залепен от вътрешната страна на дъската за електроника. След това нарязах дъска за Raspberry Pi, макет за моторните транзистори и arduino, който използвах за захранване на 12V за монетоприемника и моторите.

Двигателите, които залепих към хоризонталните дъски на продукта и добавих няколко вертикални дъски, за да разделя отделенията за артикули.

Стъпка 5: Завършете вендинг машината

За финал боядисах цялата машина в черно и добавих LED лента отвътре. Под монетоприемника направих малко отделение, където монетите да попадат, за да не се плъзгат по цялото ляво отделение. Добавих и вратата от плексиглас с по -твърдите панти.