Automatyczny dozownik płatków kukurydzianych (cerematyczny): 14 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Mój pomysł:

W moim ostatnim projekcie pierwszego roku pozwolono mi opracować projekt, który mi się podobał. Dla mnie wybór został dokonany szybko. Wydawało mi się oryginalnym pomysłem zautomatyzowania dozownika płatków zbożowych, dzięki czemu można zdalnie sterować maszyną. Po kilku badaniach wydawało się, że projekt jest opłacalny.

Krok 1: Materiały eksploatacyjne

• Raspberry Pi Model 3B+
• T-Cobbler Raspberry Pi
• Zasilacz Raspberry Pi
• Obudowa Raspberry Pi
• Karta pamięci 16 GB
• Płytka do krojenia chleba (800 pinów)
• 2x płytka do krojenia chleba (400 pinów)
• Kable rozruchowe (męski do męskiego, żeński do męskiego, żeński do żeńskiego)
• Rezystory
• Ekran LCD (16x2)
• 2x ogniwo obciążnikowe 1 kg (+ HX711)
• Wykrywacz przeszkód 2xI R
• 3x MOSFET IRLZ44N
• Ledstrip 5M wodoodporny
• 2x czujnik ultradźwiękowy (HC SR04)
• Sterownik silnika L293D
• Przekładnia o wysokim momencie obrotowym 37 mm 12 V DC 12 obr./min
• PCF8754 (I²C)
• Zasilanie 12V 5A
• Dozownik płatków kukurydzianych
• Zacisk do rur 13,5 cm
• Złącze 10mm
• Osprzęt montażowy 25mm
• Zestaw wkrętów (o różnych rozmiarach i długościach)
• Zestaw nakrętek (o różnych rozmiarach i długościach)
• Taśma dwustronna
• Biała taśma 50mm
• 1m² melaminy
• Profil PCV
• Rękaw termokurczliwy
• Wiertarka
• Wiertło taktowania
• Element lutowniczy
• Cyna
• Śrubokręt
• Szczypce
• Frez
• Piła
• Piła maszyna

Jeśli masz większość narzędzi, ten projekt będzie kosztował około 200 euro.

Ceny i referencje znajdziesz pod tym paragrafem.

Krok 2: Zamontuj silnik do dozownika

Materiały na ten krok:

• 2x zacisk do rur 13,5 cm
• 2x złącze 10mm
• 2x Osprzęt montażowy 25mm
• 2x silnik 12 V DC 12 obr./min 37 mm
• Śruby
• Orzechy

Narzędzia do tego kroku:

• Wiertarka
• Wiertło taktujące (ok. 45 cm)
• Przecinak do przewodów
• Śrubokręt
• Element lutowniczy
• Cyna

Opis:

Zacznij od usunięcia twardego plastiku wokół złącza, aż pojawi się żelazko. Usuń popiół z dozownika i przymocuj go do złącza (śrubokrętem). Zamontuj popiół (wraz ze złączem) z powrotem w dozowniku.

Teraz wywierć otwór w środku „podstawki” tuż przed wałem, abyśmy mogli łatwo zamontować nasz silnik. Użyj około. Wiertło taktujące 45 mm, więc na pewno masz wystarczająco dużo miejsca.

Teraz zamontuj zbiornik z powrotem do „stojaka”, gdzie złącze znajduje się teraz przy bramie, którą właśnie wywierciliśmy.+

Zamontuj teraz silnik 12V DC do złącza (z popiołem silnika w złączu) tak, aby silnik był przymocowany do bramy, którą wywierciliśmy.

Jeśli twój zacisk rurek jest za duży dla silnika, który kupiłeś, sugeruję zamontowanie 2 warstw cienkiej gumy na silniku, abyśmy mogli mocno zacisnąć rury.

Teraz przymocuj zacisk rur do silnika za pomocą 3 krótkich śrub.

Ostatnim krokiem jest teraz zamontowanie osprzętu montażowego do „Standera”.

W tym celu należy wywiercić pod sobą 2 bramki, które umożliwią montaż naszego okucia montażowego. (Zobacz zdjęcia)

Teraz zamontuj elementy montażowe do „Standera” za pomocą 2 nakrętek, 2 śrub i 2 tac, aby nasza konfiguracja była mocna.

Upewnij się, że jest to solidna konstrukcja, która uniemożliwia poruszanie się silnikiem wokół siebie.

Może jeszcze bezpieczniej jest włożyć trochę gumy między „podstawkę” a dozownik, żeby nasz zbiornik na pewno nie pękł przy pracującym silniku. (Zobacz zdjęcia)

Wykonaj ten krok zarówno dla lewego, jak i prawego dozownika.

Jeśli ostatnio lutujemy kable połączeniowe do + i - silnika do naszego obwodu.

Krok 3: Zamontuj czujnik Sonor do zbiornika

Materiały na ten krok:

• 2x czujnik ultradźwiękowy (HC SR04)
• Taśma dwustronna

Narzędzia do tego kroku:

Wiertarka

Opis:

Teraz w pokrywie wywierć bramkę o wymiarach ok. 2x2 cm, abyśmy mogli zamontować nasze piny czujnika ulta sonor do naszego raspberry pi.

Następnie zamontuj na dnie HC SR04 kawałek taśmy dwustronnej, dzięki czemu możemy łatwo zamontować nasz HC SR04 na pokrywie zbiornika. Ten krok znacznie ułatwi później nasz układ elektroniczny.

Krok 4: Wywierć 2 bramki na dole

Narzędzia do tego kroku:

• Wiertarka
• Wiertarka taktująca

Opis:

Wiertło z możliwie największym uderzeniem wierci 2 platformy, z których wychodzą miski. Robimy to, ponieważ później w naszym obwodzie zostaną tam umieszczone nasze 2 ogniwa obciążnikowe, abyśmy mogli zmierzyć naszą wagę misek.

Krok 5: Zrób sprawę

Materiały na ten krok:

• 1m² melaminy
• Śruby

Narzędzia do tego kroku:

• Wiertarka
• Frez
• Piła maszyna

Opis:

Ponieważ nigdy nie uczyłem się w technikum, a nasz kierunek tutaj również skupiłem się na wykorzystaniu przyjaciela do załatwienia sprawy. Poszło mi, co było skomplikowane, ponieważ nigdy nie używałem frezu itp.

Dałem koledze 2 dokumenty, w których wiedział na tyle, by zrealizować obudowę (zobacz zdjęcia)

Jeśli chcesz sam wykonać obudowę, na tym etapie znajduje się kilka zdjęć, które pokazują, jak powinien wyglądać efekt końcowy. Konkretne wymiary znajdują się na pierwszych 2 zdjęciach.

Krok 6: Montaż PVC z tyłu obudowy

Materiały na ten krok:

• Profile PCV (grubość ok 2,5cm)
• Taśma dwustronna

Narzędzia do tego kroku:

Piła

Opis:

Jeszcze niektóre szczegóły powinny być dopracowane do naszej obudowy. W tym kroku montujemy paski led z tyłu obudowy, aby uzyskać najlepszy efekt wizualny.

Przetnij profil PCV na kawałki (2x 55cm i 1x45cm)

Teraz mamy idealne wymiary profili. Dlatego przyklej taśmę dwustronną do profili PCV tak, aby tył profilu znajdował się na zewnątrz (a otwarta strona do wewnątrz) i wklej ją do naszej obudowy.

Jako ostatnie wklej taśmy led w profile PCV i spraw, aby kontrola taśm led była w lewym rogu w dół (jest to ważne, aby później kontrolować nasze taśmy led). Upewnij się, że przycinasz paski led we właściwym miejscu.

Tak więc otrzymujesz wynik na powyższych zdjęciach.

Krok 7: Montaż ogniwa obciążnikowego w obudowie

Materiały na ten krok:

• 2x ogniwo obciążnikowe
• 2x HX711
• Kable rozruchowe
• Rurki termokurczliwe
• 4x długa śruba
• 4x krótka śruba
• 4x orzechy
• Twardy karton

Narzędzia do tego kroku

• Element lutowniczy
• Cyna
• Śrubokręt
• Wiertarka
• Zapalniczka

Opis:

Ponieważ ogniwo obciążnikowe współpracuje z tensometrem, moduł ten powinien być montowany w specjalny sposób. Ogniwo obciążnikowe nie powinno spoczywać na płaskiej powierzchni, stąd ten dodatkowy krok jest potrzebny.

Ponieważ przewody ogniwa obciążnikowego są bardzo małe, konieczne jest przylutowanie 4 kabli połączeniowych do ogniwa obciążnikowego (abyśmy mogli łatwiej je przełączać). Użyj lutownicy i cyny, aby połączyć je ze sobą.

W naszym przypadku na dnie są już wyfrezowane 2 otwory. Zaczynamy od najbardziej wysuniętego na lewo dołka.

Wywierć 2 otwory w dnie (1 x 1 cm na prawo od lewego otworu i kolejne 1,5 cm na prawo od lewego otworu)

Teraz włóż 2 długie śruby przez spód przez 2 otwory ogniwa obciążnikowego i przymocuj za pomocą nakrętki (patrz zdjęcia). Upewnij się, że ogniwo obciążnikowe NIE spoczywa na dnie. Spraw, aby moduł ogniwa obciążnikowego nadal mógł się trochę poruszać (ale nie za dużo!)

Teraz zrób to samo z drugiej strony, ale identycznie wywierć 2 otwory 1 cm na lewo od prawego otworu i 1,5 cm na lewo od prawego otworu.

Tak więc otrzymujesz wynik na powyższych zdjęciach.

Na koniec warto utworzyć inny rodzaj „ platformy” na ogniwie obciążnikowym, abyśmy mogli łatwo umieścić coś na tej platformie.

Do tego użyłem kawałka twardej tektury i mam wywiercone w środku 2 otwory.

Następnie zamontuj szpule przyklejone do ogniwa obciążnikowego za pomocą 2 krótkich śrub (zrób to mocno!)

Zrób to dla obu ogniw obciążnikowych.

Krok 8: Wywierć bramki, aby dostarczyć obudowę do zasilania

Materiały na ten krok:

Wiertarka

Opis:

Teraz wywierć otwór o wymiarach około 2 cm x 2 cm. Wywierć ten otwór w lewym rogu na dole (tam, gdzie mamy kontrolę w kroku 6 zamontowanej taśmy led). Teraz włóż sterowanie, zasilanie Pi, zasilanie taśm led i sterowanie taśmami led przez otwór.

Krok 9: Elektronika

Materiały na ten krok:

• 2x HX711
• 2x ogniwo obciążnikowe
• 2x wykrywacz obiektów
• Rezystory
• 2x czujnik Sonora
• 2x silniki
• L293D
• Złącze RGB
• Ekran LCD
• PCF8754
• 2 przyciski
• T-szewc
• 1x deska do krojenia chleba (800 pinów)
• 2x płytka do krojenia chleba (400 pinów)
• Zasilanie 12V 5A

Narzędzia do tego kroku:

• Taśma dwustronna
• Biała taśma

Zrób powyższy harmonogram na płytkach stykowych.

Montaż ekranu LCD:

Wybierz PCF wraz z ekranem LCD zgodnie z powyższym harmonogramem. Wkleiłem spód płytki stykowej do górnej części naszej obudowy. Teraz włóż ekran LCD przez wycięty przez nas otwór.

Montaż detektorów obiektów:

Wklej na dole 2 wykrywacze obiektów dwustronną taśmę i wklej ją na dole 2 platform, które już zamontowaliśmy.

Montaż zasilacza:

Wklej na dole zasilacza 2 dwustronne taśmy i wklej je z tyłu obudowy. Połącz + + i - z -

Zamknij wszystkie inne czujniki do płytek stykowych zgodnie z powyższym harmonogramem.

Po wykończeniu wszystkie kable można przetkać białą taśmą.

Krok 10: Zamontuj czujnik do dozownika

Teraz zamontuj wszystkie czujniki i silniki do dozownika.

Więc otrzymujesz powyższy wynik

Krok 11: Konfiguracja Raspberry Pi

Upewnij się, że wszystkie magistrale są wyłączone, abyśmy mogli użyć pinów GPIO. Wprowadź następujące polecenia

aktualizacja sudo apt-get

sudo apt-get upgrade

Krok 12: Baza danych

Prześlij plik SQL do MariaDB i sprawdź, czy możesz wyświetlić wszystkie tabele.

Krok 13: Kod

Git i sklonuj poniższy link https://github.com/LennertDefauw/Cerematic. To jest kod projektu.

Wpisz następujące polecenia w putty

nano /etc/rc.local

Wpisz następującą regułę na dole strony:

python3 /home/pi/project/app.py

Krok 14: Koniec

Projekt skończony! Przejdź do adresu IP na ekranie LCD i możesz zdalnie sterować maszyną,.