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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Dobro došli kolega tvorče, za školski projekat odlučio sam da napravim automat za prodaju grickalica. Naš zadatak je bio stvoriti uređaj za rekreaciju koji bi koristio najmanje 3 senzora i 1 pokretač. Otišao sam napraviti automat za prodaju dijelom jer sam imao pristup nekim bitnim dijelovima (tj. Motorima) putem svoje lokalne proizvođačke ploče. 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 pića.

Ovaj projekat mi je na neki način bio prvi; Nikada prije nisam radio s drvom i elektronikom u takvim razmjerima. Moje iskustvo je prvenstveno bilo u softveru, pa sam odlučio izazvati sebe 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 greške pri drvorezu itd.

Sav kôd možete pronaći u spremištu Github:

Supplies

• Drvo

• Šarke

  • 2 tvrđa za glavna vrata
  • 2 meka za otvaranje proizvoda
• Pleksiglas
• 4 istosmjerna motora sa automatom (sa dugmetom za upravljanje rotacijom)
• 4 spirale (koristio sam električnu žicu od bakra od 6 mm²)
• 4 konektora za spajanje spiralnih motora (3D sam ih odštampao)
• Raspberry Pi
• 4x4 tastatura
• Prihvatač novčića
• LCD
• Žice za kratkospojnike
• Breadboards
• 4 tranzistora TIP 120
• Otpornici
• Jednosmerni termometar
• LED traka

Korak 1: Programiranje senzora

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

Senzori uključuju:

• Jednosmerni termometar
• Senzor mjernih ćelija
• 4x4 tastatura
• Prihvatač 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 komplikovanija, ali i dalje tiha. 4 žice su morale biti povezane na pojačalo HX711, a zauzvrat je pojačalo HX711 potrebno spojiti na Raspberry Pi. Kad je to učinjeno, upotrijebio sam HX711 python biblioteku za čitanje vrijednosti. Očitavanjem mjerne ćelije bez opterećenja definirana je vrijednost tare. Nakon toga sam na vagu stavio neke unaprijed poznate pondere i prema pravilu tri izračunao sam konstantu na koju je očitana vrijednost morala biti podijeljena da bi se predstavila vrijednošću u gramima.

Tastatura 4x4 je što je moguće intuitivnija. Sa 8 žica spojenih na tastaturu koje predstavljaju 4 kolone i 4 reda tastature. Određeni oprez je učinjen pri naručivanju ovih žica, budući da su 2 tastature 4x4 koje sam koristio imale 2 potpuno različite redoslijede žica. Pomoću biblioteke tastature koja se lako koristi, pritisnuti taster se može lako registrovati ako je pravilno povezan na Raspberry Pi.

Najteži od senzora je definitivno akceptor novčića. Postavljanje kovanica na uređaj prilično je jednostavno zbog neke 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 je gotovo besprijekorna, što se vidi po ekranu sa strane. Problem leži u registraciji ovih impulsa na Raspberry Pi. Mora se upotrijebiti dovoljno snažan adapter (12V, 1A) da se mogu jasno registrirati različiti novčići, kao i pažljivo programiranje kako ne bi prestali brojati impulse prerano.

Korak 2: Spajanje i programiranje motora

Uzeo sam neke motore automata za prodaju iz moje lokalne proizvođačke laboratorije, ali još 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 dugme koje se pritisne svakih pola okreta. Priključio 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 sam napravio nekoliko spirala 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. Zato sam koristio bakrenu električnu žicu od 6 mm² s kojom je bilo mnogo lakše raditi.

Nakon što smo napravili 4 spirale, došlo je vrijeme da napravimo konektore potrebne za spajanje na spiralu s motorima. Odlučio sam ih 3D ispisati (datoteka u prilogu) i zalijepiti ih na motore te saviti žicu oko njih.

Korak 3: Kreiranje kućišta mašine

Za kućište sam koristio drvo koje je bilo prisutno u proizvođačkoj ploči. 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 izrezao 2 daske 168 x 58 cm na pola za stražnju ploču, 2 bočne ploče i srednju pregradnu ploču.

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

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

Zatim sam napravio 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

Kad je kostur kućišta gotov, došlo je vrijeme za umetanje utrobe.

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

Motore koje sam zalijepio za vodoravne daske proizvoda i dodao sam nekoliko okomitih dasaka za podjelu odjeljaka za predmete.

Korak 5: Dovršite prodajni automat

Za kraj sam cijelu mašinu ofarbao u crno i dodao LED traku iznutra. Ispod akceptora za novčiće napravio sam mali pretinac za upad kovanica kako ne bi kliznuli po cijelom lijevom odjeljku. Dodao sam i vrata od pleksiglasa sa tvrđim šarkama.