Cap It: Interaktywny sortownik kapsli: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Ta instrukcja została stworzona w celu spełnienia wymagań projektowych Makecourse 2018 na Uniwersytecie Południowej Florydy (www.makecourse.com)

Od czasu do czasu lubię wracać do domu i wypić kilka piw, aby odpocząć po długim dniu życia. Niestety, moje kapsle zaczęły się piętrzyć i pomyślałem, że trzeba coś zrobić, aby to naprawić. Dlatego stworzyłem ten kompletnie niedorzeczny, ale na wpół czuły sortownik nakrętek do butelek. Teraz wiem, o czym myślisz: „czy nie mógłbyś wyrzucić kapsli do butelek” lub „czy kapsle do butelek i tak się nie piętrzą?”. No tak, ale chciałem bliżej zapoznać się z Arduino i to dało mi wymówkę i motywację do tego!!!

A kto nie chciałby jednego z nich w ich własnej jaskini ManCave lub SheShed?!?!

W tej instrukcji pokażę ci krok po kroku, jak stworzyłem to tandetne i ogólnie bezużyteczne urządzenie!

(Proszę pić odpowiedzialnie)

Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące tej kompilacji lub potrzebujesz pomocy w rozwiązywaniu problemów, zostaw komentarz poniżej, a chętnie Ci pomogę!

Krok 1: Zbieranie części

Sprzęt do obwodów

Do zbudowania tego urządzenia będziesz potrzebować następujących części. Niektóre z nich są opcjonalne, ponieważ sprawiają, że konstrukcja jest nieco trwalsza.

Nie martw się, podam linki do produktów, które kupiłem na Amazon.com. Ale zobacz, co możesz wyrzucić ze swojej uszkodzonej/starej elektroniki w domu!

• Arduino Uno R3………………………………………………………$16,90
• Czujnik koloru TCS230 / TCS2300 ………………….. 9,99 USD
• Ekran LCD IIC 1602 z modułem I2C …………………. 7,59 USD Upewnij się, że ma moduł I2C !!!
• Serwo SG90 9G……………………………………………….12,99 USD (6 szt.) Lepiej kupować je luzem, ponieważ używasz ich do wszystkiego i pojedynczo są drogie.
• Wtyczka stereo 3,5 mm pod kątem prostym do gołego drutu …… 5,92 USD Prawdopodobnie można znaleźć stary kabel audio w domu!
• Przewody, MM, MF, FF……………………………………………….$6.98
• Screw Shield dla Arduino Uno R3 ……………………….. 9,98 USD (opcjonalnie, nie chciałem, aby moje okablowanie przypadkowo wypadło)
• Moduł czytnika kart MicroSD………………………………$8,29
• (5 paczek, zakup pojedynczej jednostki to ~2 USD taniej)
• Karta MicroSD (dowolny rozmiar działa, omówię szczegóły formatowania poniżej)
• Dowolny głośnik aktywny z gniazdem wejściowym

Oprogramowanie

Arduino IDE (pobierz tutaj)

Różnorodny

• Przecinaki do drutu / nożyczki
• Ręczny Dremel lub papier ścierny o ziarnistości 220
• Opalarka
• Śrubokręt z łbem Philips
• Wkrętak płaski
• Pistolet do klejenia na gorąco (dla sprytnych i leniwych)

Krok 2: Budowanie butelki

Krótka notatka

Pierwotnie obudowa miała być prostym pudełkiem, podobnym do sortera kolorów, który HowToMechatronics zbudował dla jednego ze swoich projektów. Jednak pewnej nocy leżąc w łóżku przyszło mi do głowy, że mam narzędzia i wiedzę, aby zrobić więcej! Na szczęście na Uniwersytecie Południowej Florydy mamy laboratorium druku 3D, które jest dostępne dla studentów, a drukowanie jest zasadniczo po kosztach. Daje nam to swobodę drukowania 3D do naszych serc pragnień przy minimalnych kosztach dla nas. Niedługo potem wpadłem na ogólny pomysł stworzenia projektu butelki, który można zobaczyć w gotowym produkcie!

UWAGA: Teraz prawdopodobnie będziesz mnie nienawidzić, ale aby zachować pewną dozę oryginalności mojej kreacji, nie będę publikować plików CAD dla butelki, trzonu lub Decider. Naprawdę wierzę, że kreatywność, wyobraźnia i pomysłowość to bardzo ważne umiejętności, które zarówno młode, jak i starsze umysły muszą rozwijać i rozwijać. Możesz jednak swobodnie pracować nad obrazami, które zamieszczam i zaprojektować własną wersję (to naprawdę nie jest zbyt trudne)! Ponadto, jeśli po raz pierwszy modelujesz coś w tym rodzaju, zdecydowanie odradzam drukowanie w 3D Twojego projektu! (Błędy w projekcie z tak dużym nadrukiem mogą być bardzo kosztowne do ponownego wydrukowania!) Chociaż nie będzie wyglądać tak efektownie, płyta piankowa jest znacznie bardziej wybaczająca materiał na początek. Zobacz przykładowy projekt stworzony przez HowToMechatronics.

Kluczowe względy projektowe

Butelka została pierwotnie zaprojektowana tak, aby umożliwić użytkownikowi otwarcie butelki i umieszczenie nasadki w mechanizmie jednym płynnym ruchem (zwróć uwagę na konstrukcję z otwartą szyjką). Wał musiał być wystarczająco szeroki, aby umożliwić łatwe zsunięcie się zakrętki do butelki w szybki, ale kontrolowany sposób, aby umożliwić Decydentowi uchwycenie zakrętki.

Wałek został również zaprojektowany tak, aby można go było zintegrować z butelką poprzez zastosowanie nacięć. Jest to ogromna przewaga nad klejeniem na miejscu, ponieważ przy takim urządzeniu precyzja ma ogromne znaczenie. Podczas projektowania szybu uwzględniono również moduł czujnika koloru TCS3200. Ponieważ wał posiada miejsce na przykręcenie czujnika koloru, odległość od Decidera do czujnika koloru pozostała stała, co pozwoliło na precyzyjny i spójny odczyt koloru nakrętek.

Decider miał być wydrukowany w kolorze czarnym, aby pomóc w dokładności czujnika koloru, ponieważ każdy inny kolor zakłócałby odczyt, gdyby czujnik koloru był nieco poza znacznikiem lub nasadka siedziała w Decyderze w niewygodnej pozycji.

Powrotny slot był właściwie refleksją. Zanim wysłałem projekt do druku, zdałem sobie sprawę, że kalibracja urządzenia będzie żmudną czynnością, zwłaszcza jeśli po każdym odczycie będę musiał przechylać butelkę do góry nogami.

Mój projekt nie był doskonały

Choć bardzo chciałabym napawać się triumfem tego, jak ten projekt wyszedł, nie zawsze był to spacer po parku. Nigdy nie byłem dobry w tolerowaniu moich wydruków 3D. Właściwie wcale nie toleruję moich odcisków. Dodaję dodatkowe powłoki (4 zamiast domyślnych 2) do mojego profilu drukowania. Wolę rozpocząć żmudny proces szlifowania, aby moje części pasowały do siebie od samego początku.

Krok 3: Okablowanie wszystkiego

Aspekt okablowania tej konfiguracji jest całkiem prosty, wystarczy postępować zgodnie ze schematem Fritzing i powinieneś być gotowy! Podobnie jak w przypadku większości projektów Arduino, jeśli jeden przewód jest nieprawidłowy, najprawdopodobniej obwód ten nie będzie działał poprawnie!

Aby upewnić się, że cały obwód jest poprawny, zdecydowanie zalecam okablowanie każdego komponentu jeden po drugim i sprawdzenie, czy działają poprawnie, korzystając z przykładów, które zamieściłem powyżej.

Krok 4: Kodeks

Jeśli jesteś nowy w Arduino, to będzie przytłaczające! Ale proszę o wyrozumiałość, starając się, aby to było jak najprostsze, podzielę mój kod z komentarzami, a także pokażę, gdzie znalazłem przykładowe kody, których użyłem do zbudowania mojego kodu głównego. Pamiętaj, na początku tego projektu też nie miałem pojęcia, co robię. Dobrym początkiem jest przyjrzenie się schematowi podejmowania decyzji, aby zorientować się, jaki jest cel programu, następnie spróbuj rozbić mój kod, a kiedy się zgubisz, sprawdź przykłady, na których zbudowałem mój kod.

Biblioteki do pobrania (kliknij tutaj, aby dowiedzieć się, jak zainstalować biblioteki na Arduino)

1. ServoTimer2 - Serwa używają Timera2, ponieważ odtwarzacz Wav zatrzymuje Timer 1
2. LiquidCrystal_I2C
3. Biblioteka modułu czytnika kart SD
4. TMRpcm (Biblioteka odtwarzaczy Wav/Mp3)

Kluczowe koncepcje kodeksu (pod linkiem znajdują się kody, których użyłem do zbudowania mojego kodu głównego)

1. Czujnik koloru
2. Ekran LCD (linie 24 - 33)
3. Serwo (Plik -> Przykłady -> ServoTimer2 -> Sweep)
4. Moduł karty SD (Plik -> Przykłady -> SD -> CardInfo)
5. Odtwarzacz Wav (Plik -> Przykłady ->)

Kod główny

Weź głęboki oddech i przejrzyj mój opublikowany kod i sąsiadujące z nimi komentarze linia po linii, aby poczuć, co się dzieje, gdy Arduino działa w kodzie.

Wkrótce opublikuję szczegółowy filmik z moim kodem.

Krok 5: Formatowanie karty SD do FAT32

Aby więc Arduino działał poprawnie z kartą Micro SD, karta pamięci musi być sformatowana do FAT32. W przypadku kart SD poniżej 32 GB nie stanowi to problemu i łatwo jest je przekonwertować z domyślnego formatu exFAT na FAT32.

Jeśli jednak jesteś podobny do mnie i zobaczyłeś kartę Micro SD o pojemności 64 GB na Amazon za 13 USD i nie możesz się powstrzymać od jej zakupu. Rozwiązanie jest nadal dość szybkie i bezbolesne.

Przejdź do https://www.ridgecrop.demon.co.uk/index.htm?fat32format.htm i pobierz „fat32format”. NIE klikaj dużych zielonych przycisków. Sam plik jest bezpieczny, przeskanowałem go w poszukiwaniu wirusów i ty też możesz, jednak jeśli klikniesz zielony przycisk, nie mów, że cię nie ostrzegałem!

Upewnij się również, że wybierasz właściwy dysk, na którym znajduje się Twoja karta SD. Nie chcesz sformatować złego, chociaż jestem umiarkowanie pewien, że program na to nie pozwoli.

To wystarczy! Twoja karta SD jest teraz gotowa do użycia z Arduino!

Krok 6: Odtwarzacz WAV

Aby program pomyślnie przywoływał pliki audio. Wav z nowo sformatowanej karty Micro SD, pliki MP3 muszą zostać przekonwertowane do właściwego formatu audio. Wav.

Przejdź do https://audio.online-convert.com/convert-to-wav i po prostu postępuj zgodnie z instrukcjami pokazanymi na obrazku poniżej.

Ustaw rozdzielczość bitową na 8-bitowąUstaw częstotliwość próbkowania na 16000 HzZmień kanał audio na MonoZmień format PCM na PCM 8-bitowy bez znaku

Następnie po pobraniu plików. Wav po prostu umieść je w głównym folderze znajdującym się na karcie SD. Zanotuj dokładne nazwy plików, ponieważ będziesz je wywoływać później w kodzie!