Soda Locker - automat: 16 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Szafki po prostu nie są tym, czym były kiedyś. Przy tak wielu szkołach przechodzących na urządzenia elektroniczne do książek, szafki stają się mniej miejscem na twoje książki, a bardziej pytaniem: „Co mam z tym zrobić?”

Co by było, gdybyś mógł wykorzystać to miejsce na własny automat? W tym Instructable opowiem ci, jak wpadłem na ten pomysł, jak go zaprojektowałem, jak rozwiązałem kilka problemów po drodze i jak to wszystko się skończyło! Więc otwórz puszkę swojego ulubionego napoju i chodź!

Krok 1: Rozmowa

Niecały rok temu, w drodze powrotnej z lunchu na lekcje historii Stanów Zjednoczonych, spojrzałem na jedną z szafek i pomyślałem: „Jak fajnie by było mieć automat w całości mieszczący się w szafce?”. Niedługo potem wspomniałem o tym kilku kolegom z klasy przy moim stole. Potem rozmawialiśmy o tym przez chwilę jako żart, ale im dalej posuwaliśmy się dalej, wydawało mi się, że pomysł jest całkowicie możliwy!

Zacząłem rysować szkice na boku każdego zadania, które mieliśmy przed sobą. Zanim wyruszyłem w dalszą drogę, następnego dnia przyniosłem do szkoły miarkę, a podczas obiadu poszedłem do szafki po każdy pomiar, jaki mogłem. Kilka dni później szkoła wyszła na lato.

Krok 2: Programowanie Panelu Sterowania

W przypadku każdego projektu uważam, że najlepiej jest, aby najpierw działała elektroniczna strona rzeczy. Latem zacząłem od zakupu Arduino, wrzutnika monet, ekranu LCD i kontaktronu magnetycznego. Miałem też sporo arkadowych przycisków z poprzedniego projektu. Następnie zamontowałem wszystko w pudełku po butach i podłączyłem wszystko za pomocą kabli rozruchowych, aby wykonać połączenia. Pomocna była płytka stykowa, do której można było zamontować wspólny grunt. Akceptor monet wymagał 12 woltów, podczas gdy Arduino używa 5 V, więc na razie zasilałem wrzutnik monet 12-woltowym zasilaczem prądu stałego.

Programowanie było procesem uczenia się. Opracowywałem jedno urządzenie na raz, zaczynając od ekranu. Sekcja komentarzy amazon była pomocna w tym kroku. Ktoś już opublikował działający kod dla ekranu. Po zabawie z kilkoma zmiennymi przeszedłem do akceptora monet.

W przypadku akceptora monet proste wyszukiwanie w Google prowadzi mnie do instrukcji Skiipped:

Wrzutnik monet działa na zasadzie pulsowania zaprogramowanej liczby impulsów do Arduino. Następnie Arduino mnoży impulsy przez 0,05 USD, aby uzyskać dokładną reprezentację ilości włożonych pieniędzy. Tak długo, jak twój największy wspólny czynnik między monetami wynosi 5 centów, działa to świetnie! Zaprogramowałem akceptor monet tak, aby wyprowadzał 1 impuls na monety, dwa impulsy na dziesięciocentówki i 5 impulsów na ćwiartkę. Nie chciałem wydawać reszty, więc zostawiłem monety dolarowe. Pominąłem też pół dolara, biorąc pod uwagę, że nie pasowały do akceptora monet. Połączyłem to z ekranem, kiedy już wymyśliłem akceptor.

Po tym byłem na fali. Zdecydowałem się sprzedać dwa różne rodzaje popów, aby zmieścić maszynę w szafce. Podłączyłem dwa przyciski arkadowe, aby kupić pop, 2 serwa i dodałem kontaktron, aby uzyskać stronę dostępu administratora. Tutaj wymieniłem ilość sprzedanych puszek, aktualny stan magazynowy, łączny dochód. Będąc na bieżącej stronie giełdowej, możesz nacisnąć i przytrzymać jeden z przycisków zręcznościowych, aby wskazać, że wprowadzasz więcej zapasów.

Następnie, po upewnieniu się, że wszystko działa, kupiłem 12-woltowy akumulator głębokiego cyklu od amazon. Podłączyłem baterię bezpośrednio do wrzutnika monet i zepsułem adapter samochodowy USB, aby działał równolegle z baterią do Arduino. Ładowarka samochodowa miała port 2 Amp i 1 Amp, więc zasilałem ekran i Arduino 1 Amp, a serwa 2 Ampami. Korzystając z obwodu dzielnika napięcia, mogłem również wyświetlić napięcie baterii na stronie administratora.

Krok 3: Tworzenie panelu sterowania - dzięki szkolnemu laserowemu grawerowi

Nie da się zrobić automatu z pudełka po butach Nike. Ostatnio korzystam z nowej, 24-calowej wycinarki laserowej Epilogu Mini z naszej szkoły. Zdecydowałem się użyć czarnego akrylu na przednią stronę automatu. Ładnie się tnie i wygląda całkiem czysto. Po zaprogramowaniu centrali każdy element potrzebował domu. Musiałem się upewnić, że nic innego nie wpadło z tyłu, biorąc pod uwagę, że takie elementy jak wrzutnik monet i bateria zajmują dużo miejsca.

Zrobiłem szybką makietę w Photoshopie przed narysowaniem panelu w CorelDRAW. To świetny czas, aby nazwać maszynę! Podobała mi się "Soda szafka". Skończyło się na tym, że spodobał mi się grawerowany wygląd siatki w tle z zaokrąglonymi prostokątnymi ramkami. Wyciąłem kilka otworów na przycisk, dziurkę od klucza, ekran, wyświetlacze logo i wrzutnik monet. Potem wszystko zamontowałem w wyznaczonym miejscu. Umieściłem również dwa kawałki przezroczystego akrylu, aby zakryć wyświetlacze logo.

Do tej pory wszystko wyglądało świetnie!

Krok 4: Ochrona przed kradzieżą

Jedną z kluczowych funkcji, jakie musiał posiadać panel sterowania, była ochrona przed kradzieżą. Nie chciałem, żeby inni wyjęli panel sterowania z szafki. Przód szafki ma krawędź, w którą opierają się drzwi. Wyciąłem dwie deski o tej samej grubości co ta krawędź i wyciąłem szczeliny w każdej desce, co pozwoliłoby na wciśnięcie ramienia z kluczem podczas użytkowania. Po zablokowaniu panel sterowania jest „zbyt duży”, aby można go było wyciągnąć. Aby wyjąć panel sterowania, wystarczy przekręcić kluczyk i pociągnąć do przodu.

Krok 5: Obudowa panelu sterowania

Gdy sam panel sterowania był gotowy, wszystko schowałem w akrylowym pudełku. Pudełko zmieściłoby się na półce na lunch wewnątrz szafki. Zbudowałem podpórki, aby utrzymać baterię na miejscu, z dala od czegokolwiek innego. Tylny panel jest utrzymywany przez magnesy szafki, dzięki czemu w każdej chwili mogę uzyskać dostęp do wnętrza. Zawiera kilka otworów na wyłącznik zasilania, który można przełączyć w „tryb ładowania” łączy dwa zaciski śrubowe bezpośrednio z akumulatorem. To znacznie ułatwia ładowanie, ponieważ nie muszę otwierać maszyny, aby ją naładować. Pod wrzutnikiem monet umieściłem otwór na szufladę, w której łapie się wrzucane monety. Na górze pudełka wykorzystałem mikroprzełącznik z innego przycisku arkadowego jako wyłącznik odcięcia baterii. Nie chciałem, aby automat był włączony, gdy drzwi szafki były zamknięte, więc gdy drzwi szafki się zamykają, włączają się, wyłączając automat.

Krok 6: Oszukiwać pieniądze?

Nie minęło dużo czasu, zanim zdałem sobie sprawę, że od czasu do czasu w maszynie pojawiało się dodatkowe 5 centów po pewnym czasie. To NIE było dobre. Po próbie zdiagnozowania problemu odkryłem, że po nałożeniu koca na głowę, dotknięcie ćwiartki przedniej powierzchni akceptora monet aktywuje impuls lub dwa, co daje 5 centów, tylko na elektryczność statyczną! Nie jestem elektrykiem, ale założyłem, że uziemienie wszystkiego łącznie z płytą czołową rozwiąże problem. Jednak szafki są pomalowane. W ogóle nie chciałem modyfikować szafki, więc uziemienie nie zadziałało. Postanowiłem rozwiązać ten problem odrobiną programowania.

Zacząłem od pomiaru odległości czasu między każdym impulsem monety. Kończy się to około 130 ms od siebie, o ile używasz szybkiego ustawienia na adapterze monet. Następnie zmodyfikowałem szkic programu monety, aby sprawdzić, czy każdy impuls jest oddalony o 130 ms od ostatniego impulsu. Jeśli to prawda, do wartości monety dodawany jest jeden impuls 5 centów. Ale jeśli się nad tym zastanowić, pierwszy impuls każdej monety ma większą odległość czasową od ostatniego impulsu. Ostatnim impulsem była wpisana wcześniej moneta. Na przykład liczenie ćwiartki za 4 impulsy, co daje 20 centów. Nikiel nawet nie działał, ponieważ jeden impuls nie może być oddalony o 130 ms od ostatniego, chyba że włoży się w tak szybko dwie pięciocentówki.

Aby rozwiązać ten problem, właśnie przeprogramowałem akceptor monet tak, aby pulsował dwa razy dla pięciocentówek, trzy razy dla dziesięciocentówek i sześć razy dla ćwierćdolarówek.

Co zrobił cały ten bełkot? Teraz, o ile nie można porazić akceptora monet elektrycznością statyczną co najmniej dwa razy, dokładnie w odstępie 130 ms, to nie ma możliwości, aby elektryczność statyczna była kiedykolwiek liczona dla monety.

Oto kod dla wszystkich zainteresowanych!

Krok 7: Projekt dozownika

Po usunięciu aspektu elektronicznego z drogi przeszedłem do pudełek z dozownikami. Te trafiłyby na sam dół szafki. Zaprojektowałem pudełko wycinane laserowo w programie Autodesk Inventor. Po wycięciu laserem kilka razy dopasowuję go do siebie przed sklejeniem klejem do drewna. Kiedy skończyli, okazali się dość silni! Każde pudełko zawiera 6 puszek określonego typu. Pudełka były lustrzanymi odbiciami siebie nawzajem, więc pozostawienie ostatniej nogi na dole tworzy ładne otwarcie na dole, aby chwycić puszkę. Otwór z boku pudełka służył do przechowywania kanału w kształcie litery C, który obraca się o 90 stopni i do tyłu za każdym razem, gdy puszka jest sprzedawana. Zapobiega to dozowaniu wszystkich puszek podczas dozowania na raz. Dodałem trochę długości na dole, aby puszka mogła się zwijać przed upuszczeniem, aby ludzie nie bawili się kanałem C.

Krok 8: Mechanizm dozownika

Dozownik nie działałby bez kanału w kształcie litery C, do którego mogą wpaść puszki. Przed przejściem do druku 3D wykonałem kilka prototypowych kanałów dozujących. Zacząłem od kartonu owiniętego wokół dwóch akrylowych krążków z kilkoma akrylowymi zębatkami. Chociaż nie ma żadnej mechanicznej przewagi w ustawieniu go 1:1, zrobiłem to, aby utrzymać niski profil dozownika, montując serwomechanizm po wewnętrznej stronie pudełka. Nie było idealnie, ale karton działał całkiem nieźle. Próbowałem zastąpić tekturę cienką warstwą wygiętego na gorąco akrylu, ale skończyło się to gorzej.

Wymyśliłem ostateczny projekt w Fusion 360 i wydrukowałem go z serwisu https://www.makexyz.com/. Jeśli jeszcze nie przeszedłeś przez MakeXYZ, gorąco polecam! To było dość tanie jak na wysokiej jakości części, które otrzymałem. Jest też bardzo szybki.

Na ostatnim zdjęciu widać kawałek przymocowany do tylnej ściany pudełka. Przykleiłem kilka zatyczek, które pasują do otworów wydrukowanego w 3D elementu, które zapobiegają wysuwaniu się części z pudełka. Po przyklejeniu korka nie można już wyjąć części.

Następnie zamontowałem serwo od środka pudełka, na zewnątrz umieściłem wycinany laserowo osprzęt i przetestowałem go po podłączeniu do centrali.

Krok 9: Jedno ciasne dopasowanie

Po tym, jak zrobiłem tyle, pomyślałem, że zabiorę wszystko, co miałem do szkoły, aby to przetestować! W tym momencie zaczęła się szkoła, więc mój przyjaciel pomógł mi wnieść ją do budynku.

Dopasowanie dozowników było sztuczką! Aby to zrobić, włożyłem lewy dozownik i przesunąłem go. Następnie, aby włożyć prawą stronę, położyłem go na drugim dozowniku, przesunąłem w prawo i opuściłem na miejsce obok lewego dozownika. Następnie wsunąłem półcalową deskę między dwa dozowniki, aby umieścić je na bokach szafki. Deska spoczywa na wardze, którą uwzględniłem przy projektowaniu pudełek.

Krok 10: Tworzenie dolnej pokrywy dozownika

Drewno wycinane laserowo, choć w niektórych przypadkach może wyglądać ładnie, nie zapewnia bardzo profesjonalnie wyglądającego frontu automatu. Aby zachować motyw, wycinam laserowo panel z większej ilości czarnego akrylu, używając tego samego wzoru siatki, co wcześniej. Wyciąłem otwór na tyle duży, by sięgnąć do środka i chwycić puszkę, kiedy jest dozowana.

Po krótkich testach dodałem akrylowy element w kształcie klina, na który puszki mogły się toczyć, zamiast spadać bezpośrednio na metalową podłogę szafki. W przeciwnym razie było dość głośno!

Krok 11: Tworzenie drzwi dostępu

Ponieważ każdy dozownik mieścił tylko 6 puszek, potrzebowałem miejsca na przechowywanie dodatkowego towaru. Dogodnie automat jest w szafce, przeznaczonej do przechowywania! Wykonałem panel do zakrycia górnej połowy szafki, w której znajduje się haczyk na plecak. Składał się z ramy, kilku zawiasów i panelu wewnętrznego z zamkiem na klucz. Ponownie utrzymało to motyw siatki, aby pasował do reszty maszyny.

Krok 12: Zablokuj to na miejscu

Aby uchronić dolną połowę urządzenia przed kradzieżą lub manipulacją, stworzyłem zestaw zacięć i przekładek, aby utrzymać wszystko na miejscu. Pamiętasz wargę z przodu szafki, w której znajdują się drzwi? Po każdej stronie umieściłem dwie przekładki, wykonane z 3/4-calowego MDF-u pokrytego melaminą. Służyły one do odsuwania paneli automatu na tyle daleko, aby uniknąć uderzenia przez zamek szyfrowy w drzwiach szafki, gdy są zamknięte. Następnie otworzyłem drzwiczki dostępu i od środka wcisnąłem kilka desek topoli za ramę i dolną pokrywę. To zablokowało panele, dociskając je do przekładek, które zostały wepchnięte w krawędź z przodu. Jedynym sposobem na ukradzenie czegokolwiek z automatu byłoby otwarcie go od środka i usunięcie tych drewnianych zacięć. Lub prawdopodobnie możesz kopnąć przód, ale zachowajmy to w tajemnicy!

Krok 13: Zarządzanie kablami - dzięki specjalnym otworom

Przed wyjazdem na lato zauważyłem, że haczyk od plecaka można łatwo odkręcić, co stworzy idealny otwór do przeprowadzenia przewodów od dystrybutorów do panelu sterowania. Jednym z celów związanych z szafką na napoje gazowaną było uniknięcie jakichkolwiek modyfikacji szafki. Dla mnie to było pchanie. Na szczęście, kiedy dotarłem do tego kroku, zdałem sobie sprawę, że z tyłu szafki były dwa losowo umieszczone otwory. Te działały znacznie lepiej, ponieważ były większe i już tam są!

Krok 14: Trzymaj to zamknięte! -Sprężyna ładująca drzwi

Automat sprzedający był w tym momencie całkowicie ukończony! Kolejnym krokiem było uniemożliwienie pozostawienia szafki otwartej. Poszedłem do mojego lokalnego sklepu na podwórku i wziąłem 15-calową sprężynę naciągową. Ponownie, szafka miała jeszcze jedną wygodną funkcję. W górnej części tylnej szafki znajdowała się mała wgłębienie. Zaczepiłem do niej sprężynę spinaczem do papieru, kilkakrotnie ją wyginając. Potem znowu, dzięki kolejnemu otworowi, wsunąłem rygiel przez górną krawędź drzwi w pobliżu zawiasu. Potem wystarczyło zaczepić sprężynę o śrubę. Mogłem zwiększyć napięcie, umieszczając rygiel w innym otworze, dalej od zawiasu, ale nie mam ochoty na odcięcie palców podczas trzaskania drzwiami!

Krok 15: Otwórz się na biznes

Po zabezpieczeniu drzwi sprężyną przyszedł czas na otwarcie zamka szyfrowego! Jak każdy gimnazjalista z nową szafką, wprowadzam szyfr raz i trzymając zasuwkę otwartą, wepchnąłem ołówek przez tylną stronę. Przykleiłem go również na miejsce, aby był trochę bezpieczniejszy. Teraz szafka była otwarta dla każdego. Dogodnie, szafka nadal jest zatrzaśnięta, gdy jest zamknięta, co wymaga przynajmniej podciągnięcia przed otwarciem drzwi. Jeśli kiedykolwiek będę musiał zamknąć szafkę na napoje w celu konserwacji, mogę łatwo wyciągnąć ołówek i urządzenie zostanie ponownie zablokowane. Nikt nigdy nie będzie musiał znać mojego combo.

Krok 16: Pierwszy zakup… „Bal?”

I nagroda w konkursie Epilog 8

I nagroda w konkursie Arduino 2016