Vending Machine Na May Scale upang Kumpirmahin ang Itemdrop (Raspberry Pi): 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Maligayang pagdating kapwa gumagawa, para sa isang proyekto sa paaralan nagpasya akong gumawa ng isang snack vending machine. Ang aming takdang-aralin ay upang lumikha ng isang nalikha na aparato na gumamit ng hindi bababa sa 3 mga sensor at 1 actuator. Nagpunta ako upang gumawa ng isang vending machine nang bahagya dahil may access ako sa ilang mahahalagang bahagi (ibig sabihin, ang mga motor) sa pamamagitan ng aking lokal na makerslab. Una sa ideya ay upang lumikha ng isang makina ng vending ng inumin, ngunit hindi ito magagawa dahil sa pangangailangan ng paghihiwalay, paglamig na elemento at mas malambot na mekanismo ng paglabas para sa mga sparkling na inumin.

Ang proyektong ito ay una sa akin sa ilang mga paraan; Hindi pa ako nagtatrabaho sa kahoy at electronics dati sa ganoong sukatan. Pangunahin sa karanasan ang aking karanasan, kaya't nagpasya akong hamunin ang aking sarili sa pamamagitan ng paglikha ng isang proyekto na magiging isang tunay na karanasan sa pag-aaral.

Susubukan kong ipaliwanag sa inyo, sa pinakamabuting paraan na posible, kung paano lumikha ng vending machine na ito. Tandaan na ang lahat ng ito ay una para sa akin, kaya't gumawa ako ng ilang mga pagkakamali sa rookie sa pag-cut ng kahoy atbp.

Ang lahat ng code ay matatagpuan sa repository ng Github:

Mga gamit

• Kahoy
• Mga bisagra
  • 2 mas mahirap para sa pangunahing pintuan
  • 2 malambot para sa pagpisa ng produkto
• Plexiglass
• 4 na vending machine DC motor (na may isang pindutan para sa pamamahala ng pag-ikot)
• 4 spiral (Gumamit ako ng 6 mm² tanso na de-koryenteng wire)
• 4 na konektor upang ikonekta ang mga motor ang spiral (I 3D ang naka-print sa kanila)
• Raspberry Pi
• 4x4 Keypad
• Tatanggap ng barya
• LCD
• Jumper wires
• Mga Breadboard
• 4 TIP 120 transistors
• Mga lumalaban
• Isang wire thermometer
• LED strip

Hakbang 1: Programming ang Sensors

Dahil nagkaroon ako ng pinakamaraming karanasan sa software nagpasya akong magsimula muna sa pagprograma ng mga sensor.

Kasama sa mga sensor ang:

• Isang wire thermometer
• Mag-load ng sensor ng cell
• 4x4 keypad
• Tatanggap ng barya

Ang isang thermometer ng kawad ay medyo tuwid pasulong at nagsasangkot lamang ng pagkonekta sa isang kawad sa GPIO PIN 4 ng Raspberry Pi (na may ilang mga resistors) at pagbabasa ng file na nauugnay dito.

Ang cell ng pag-load ay medyo mas kumplikado ngunit tahimik pa rin madali. Ang 4 na mga wire ay dapat na konektado sa HX711 amplifier at sa turn ang HX711 amplifier ay dapat na konektado sa Raspberry Pi. Kapag tapos na ito, ginamit ko ang HX711 python library upang basahin ang mga halaga. Ang pagbabasa ng cell ng pag-load nang walang pag-load ay tumutukoy sa halaga ng pagkapagod. Pagkatapos nito inilagay ko ang ilang mga kilalang timbang sa sukat at sa panuntunan ng tatlo kinakalkula ko ang pare-pareho na ang binasang halaga ay dapat na hatiin sa pamamagitan ng maipakita ng isang halaga sa gramo.

Ang 4x4 keypad ay madaling maunawaan hangga't maaari. Gamit ang 8 wires na konektado sa keypad na kumakatawan sa 4 na mga haligi at 4 na mga hilera ng keypad. Ang ilang pag-iingat ay nagkaroon ng pag-order ng mga wires na ito, dahil ang 2 4x4 keypad na ginamit ko ay mayroong 2 ganap na magkakaibang mga order ng wire. Sa pamamagitan ng isang madaling gamitin na keypad library ang pinindot key ay madaling mairehistro kapag na-wire nang tama sa Raspberry Pi.

Ang pinakamahirap sa mga sensor ay tiyak na tagatanggap ng barya. Ang pag-set up ng mga barya sa aparato ay medyo tuwid dahil sa ilang mahusay na dokumentasyon. Mayroon akong isang aparato kung saan ay may kakayahang makilala ang 4 na magkakaibang mga barya. Kailangan mong tukuyin ang nauugnay na halaga ng mga pulso para sa isang barya na ipinapadala ng aparato sa Raspberry Pi. Ang pagpaparehistro ng barya sa dulo ng aparato ay halos walang kamalian na maaaring makita ng display sa gilid. Ang problema ay nakahiga sa pagrehistro ng mga pulso na ito sa Raspberry Pi. Ang isang malakas na sapat na adaptor (12V, 1A) ay dapat gamitin upang naiiba ang pagrehistro ng iba't ibang mga barya, pati na rin ang ilang maingat na programa upang hindi tumigil sa pagbibilang ng mga pulso nang masyadong maaga.

Hakbang 2: Pagkonekta at Programming ang Mga Motors

Nag-scaven ako ng ilang mga motor ng vending machine mula sa aking lokal na makerslab, ngunit kailangan ko pa ring malaman kung paano ikonekta at mai-program ang mga ito.

Ang mga motor ay mayroong 4 na mga wire na konektado sa kanila at pagkatapos ng ilang pag-uunawa na 2 ay para sa lakas (hindi bababa sa 12V) at 2 ay para sa pindutan na pinindot tuwing kalahating turn. Ikinonekta ko ang bawat isa sa mga motor na ito sa isang TIP 120 transistor upang makontrol ang mga ito sa pamamagitan ng Raspberry Pi. Ang isa sa iba pang 2 mga wire na konektado ko sa isang input ng Pi (na may pullup risistor) at isa sa lupa.

Pagkatapos nito ay gumawa ako ng ilang mga spiral mula sa 2.2mm steel wire, na naging maling pag-spiral sa maling paraan; upang ang aking mga item ay bumalik sa halip. Kaya't gumamit ako ng 6mm² tanso na de-koryenteng wire na kung saan ay mas madaling gumana.

Matapos ang paggawa ng 4 spiral oras na upang gawin ang mga konektor na kinakailangan upang kumonekta sa spiral sa mga motor. Napagpasyahan kong i-print ang 3D sa kanila (naka-attach ang file) at idikit ang mga ito sa mga motor at yumuko ang kawad sa kanilang paligid.

Hakbang 3: Paglikha ng Pabahay ng Makina

Para sa pabahay ay gumamit ako ng kahoy na naroroon sa makerslab. Dahil walang maraming isang uri at ang front panel ay dapat na mas payat upang magkasya ang electronics, ang pabahay ay binubuo ng hindi bababa sa 6 na uri ng kahoy.

Una na nakita ko ang 2 tabla ng 168 x 58 cm sa kalahati para sa backpanel, ang 2 gilid na panel at ang gitnang divider panel.

Para sa ilalim ng panel Gumamit ako ng isang maginhawang (o kaya naisip ko) na piraso ng kahoy na 58 x 58 cm. Ito ay naging isang pagkakamali dahil hindi ko naisip ang kapal ng kahoy, kaya't ang backpanel ay kailangang i-screw sa tuktok ng ilalim na panel at ang mga gilid na panel ay dapat na mai-screwed mula sa gilid. Nag-iwan ito ng labis na piraso ng 2 cm na dumidikit sa tuktok.

Matapos nito ay inikot ko ang 2 pahalang na mga tabla ng produkto sa gitnang divider panel. Pati na rin ang tuktok ng kompartimento ng produkto. Pagkatapos ay sinimulan ko ang paghiwalayin ang baso ng plexi para sa hatch na konektado ako sa 2 malambot na bisagra sa isang bar ng kahoy na konektado sa middel divider panel. Kapag nakumpleto na ang butas na gitnang kompartimento ay dapat na mai-tornilyo sa kaliwang panel.

Pagkatapos ay ginawa ko ang mga kahoy na bahagi ng sukat at idikit sa ilalim ng pabahay. Nag-iwan ito ng kaunting puwang sa ilalim ng pabahay na aking nalutas sa paglalagay ng isang manipis na tabla sa harap. (Wala sa larawan)

Hakbang 4: Pag-iipon ng Mga Sensor at Motors sa Pabahay

Kapag tapos na ang balangkas ng pabahay oras na upang ipasok ang lakas ng loob.

Una kong pinutol ang ilang mga butas sa isang tabla para sa LCD, ang keypad at ang tagatanggap ng barya. Pagkatapos ay ipinako ko ang mga electronics na ito sa plank at i-wire ang mga ito sa Raspberry Pi. Ang ilang maingat na pagpaplano ay kailangang gawin upang hindi ma-cross ang mga wire. Ang isang wire thermometer na nakakonekta ko sa isang breadboard na nakadikit sa loob ng plank ng electronics. Pagkatapos ay nakita ko ang isang tabla para sa Raspberry Pi, ang breadboard para sa mga motor transistor at ang arduino na ginamit ko upang ibigay ang 12V para sa receptor ng barya at ang mga motor.

Ang mga motor na idinikit ko sa mga pahalang na tabla ng produkto at nagdagdag ako ng ilang mga patayong tabla upang hatiin ang mga compartment ng item.

Hakbang 5: Tapos Na ang Vending Machine

Para sa tapusin pininturahan ko ang buong makina na itim at nagdagdag ng isang LED strip sa loob. Sa ilalim ng receptor ng barya gumawa ako ng isang maliit na kompartimento upang mahulog ang mga barya, upang hindi sila dumulas sa buong kaliwang kompartamento. Nagdagdag din ako sa pintuan ng plexiglass na may mga mahihirap na bisagra.