Arduino Skittle Sorter: 11 kroków (ze zdjęciami)

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

Wybredni miłośnicy słodyczy na całym świecie często marnują swój cenny czas na sortowanie słodyczy. Czy to brzmi znajomo? Czy kiedykolwiek chciałeś zbudować dla ciebie maszynę, która może sortować Skittles? Ta instrukcja pokaże ci dokładnie, jak to zrobić. Używając Arduino, kilku serwomechanizmów, części drukowanych w 3D i wycinanych laserowo oraz dużej ilości kleju i taśmy, możesz zbudować swój własny. Kiedy skończysz, wszystko, co musisz zrobić, to wrzucić kręgle do lejka, przekręcić uchwyt, a następnie usiąść, zrelaksować się i cieszyć się, gdy twoje kręgle są sortowane według kolorów. Najpierw porozmawiajmy o materiałach, których będziesz potrzebować.

Krok 1: Materiały

Do tego projektu potrzebna jest drukarka 3D i wycinarka laserowa (użyj jednej z własnych lub użyj dowolnej publicznej drukarki lub wycinarki, Arduino Uno z kablem, serwo obrotowe z ciągłym obrotem i serwo Vex 180, zworki 15-20, leniwa susan 4 na 4 cale, lejek (specyficzny typ) i klej akrylowy (linki do wszystkich tych produktów z wyjątkiem drukarki i noża poniżej). Możesz również potrzebować standardowej linijki lub innych narzędzi pomiarowych. Potrzebne będzie również kilka programów programy, w tym Cura (dla drukarki Ultimaker 3d), oprogramowanie Arduino i biblioteka czujników Adafruit, Adobe Illustrator (lub dowolny program, który może modyfikować pliki DXF dla wycinarki laserowej) i Fusion 360 (jeśli chcesz zmodyfikować pliki STL).

Arduino Uno -

Kabel Arduino USB -

Serwo obrotowe ciągłe -

Serwo Vex 180 -

Leniwa Susan 4x4 -

Lejek -

Klej Akrylowy -

Biblioteka czujników RGB -

Krok 2: Tworzenie elementów fizycznych

Następnym krokiem jest wycięcie laserowe i wydrukowanie części w 3D. Korzystając z załączonych plików, użyjesz wycinarki laserowej do wycięcia dwóch bocznych wsporników, koryta, wsporników serwomechanizmu, podstawy pojemnika, podstawy maszyny (dwie kopie Base1 i jedna kopia Base2) oraz dwa pierścienie blokujące. Następnie za pomocą drukarki 3D wydrukujesz mechanizm gumballa, zapadnię, komorę sortowania, pokrywę komory sortowania i płytę podstawy komory sortowania. Drukowanie potrwa kilka dni, więc upewnij się, że masz na to czas.

Krok 3: Złóż korytko

Po wycięciu i wydrukowaniu wszystkich części nadszedł czas na montaż. Zacznij od nałożenia kleju na szczeliny w rowkach po jednej stronie dna koryta (Rysunek 3A). Następnie naciśnij i przytrzymaj ten element w szczelinach na jednym z pionowych wsporników (Rysunek 3B). Upewnij się, że wąski koniec koryta znajduje się na krótszym końcu wspornika pionowego. Następnie powtórz to z drugą stroną dna koryta i drugą podporą pionową.

Krok 4: Zamontuj obudowę gniazda serwomechanizmu

Podczas gdy te części schną, zamontuj obudowę serwomechanizmu zbiornika. Zacznij od wsunięcia śrub przez jedną krawędź leniwej susan do górnej części obudowy serwomechanizmu (Rysunek 4A). Następnie włóż nakrętki do dwóch trójników na każdym z bocznych elementów obudowy serwomechanizmu gniazda (Rysunek 4B) i przytrzymaj je nieruchomo, wkręcając w nie śruby. Następnie włóż serwomechanizm ciągłego obrotu do prostokątnego otworu w górnej części i przykręć go za pomocą otworów na śruby i śrub dostarczonych z serwomechanizmem. Rysunek 4D pokazuje, jak powinien wyglądać cały zespół komory sortującej po złożeniu.

Krok 5: Montaż podstawy komory sortowania

Po wkręceniu serwomechanizmu z gniazdem w jego obudowę, przymocuj dostarczoną z zestawu klakson serwomechanizmu (ten, który wygląda jak X, jak pokazano na rysunku 5A). Następnie przykręć górną krawędź do podstawy komory (rysunek 5B) w górną krawędź lazy susan (łeb śruby powinien znajdować się pod górną krawędzią lazy susan). Rysunek 5C przedstawia kompletną podstawę komory sortowania i obudowę pojemnika.

*****WAŻNE NOTATKI)*****

Uważaj, aby nie dokręcić zbyt mocno podstawy komory. Dokręć nakrętki tylko na tyle, aby utrzymać je na miejscu. Przykręcając podstawę komory, upewnij się, że serwomechanizm pasuje do wytłoczenia na spodzie podstawy.

Krok 6: Zamontuj ruchomą płytę

Następnie zmontuj ruchomą płytkę mechanizmu gumball. Chwyć uchwyt i przyklej go do ruchomej płyty, upewniając się, że kierunek uchwytu pokrywa się z otworem. Upewnij się również, że kwadratowy kształt w uchwycie pasuje do kwadratowego wytłoczenia na ruchomej płycie. Następnie umieść maleńką śrubę w otworze na uchwycie, aby działała jako rzeczywista część uchwytu (za którą użytkownicy mogą chwycić i obrócić płytkę). Ruchoma płytka jest teraz gotowa (Rysunek 6A).

Krok 7: Złóż dozownik do kręgli

Po zmontowaniu Zespołu Komory Sortowania, koryta i ruchomej płyty następnym krokiem jest złożenie Zespołu Dozującego Skittle. Najpierw otrzymasz nieruchomą płytkę mechanizmu gumball, którą wydrukowałeś w 3D i przykleisz ją do otworu lejka. Upewnij się, że lejek pasuje do wnętrza tej płytki, tworząc „skorupę” na ujście lejka. Ważne, upewnij się, że otwór w tej płytce pokrywa się z uchwytem na lejku. Ułatwi to użytkownikom zorientowanie się, kiedy spadnie kręgielnia. Następnie umieść ruchomą płytkę mechanizmu gumball wewnątrz lejka na nieruchomej płytce. Na koniec przyklej dwa pierścienie blokujące do lejka tuż nad ruchomą płytą, aby zapobiec podnoszeniu się płytki podczas jej obracania. Gdy to wszystko zostanie zrobione, powinieneś mieć działający dozownik (Rysunek 7A). Teraz przymocujesz ten dozownik do górnej części koryta. Ustaw dozownik tak, aby otwór znajdował się nad korytem (upewniając się, że kręgiel rzeczywiście wyląduje w korycie). Po ustaleniu dobrej pozycji lekko podnieś dozownik i dodaj klej do wsporników koryta, do którego ma trafić dozownik. Trzymaj dozownik w tym miejscu, aż klej wyschnie.

*****WAŻNE NOTATKI)*****

Ten dozownik ma w sobie drobną wadę. Otwór w płycie ruchomej jest zrównany z uchwytem płyty ruchomej, a otwór w płycie nieruchomej pokrywa się z uchwytem lejka. Kiedy dozujesz kręgle, szybko przekręć te otwory obok siebie, aby był tylko czas na upuszczenie jednej kręgli. Jeśli zostanie to zrobione zbyt wolno, kilka kręgli spadnie naraz.

Krok 8: Mechanizm zapadni

Włóż wydrukowany w 3D kawałek zapadni do serwomechanizmu zapadni (nieciągłego). Ostrożnie wyrównaj zapadnię z końcem rynny, upewniając się, że między końcem rynny a zapadnią nie ma miejsca. Zaznacz markerem lub długopisem miejsce, w którym serwo musi być przymocowane do wspornika pionowego, aby utrzymać tę pozycję zapadni. Następnie za pomocą kleju lub taśmy (w zależności od tego, czy chcesz mieć możliwość usunięcia serwa) przymocuj serwo do pionowego elementu podtrzymującego. Rysunek 8A pokazuje, jak to powinno wyglądać.

Krok 9: Obwód

Przylutuj piny do płytki zaciskowej czujnika koloru zgodnie z instrukcją podaną przez Adafruit (https://learn.adafruit.com/adafruit-color-sensors/assembly-and-wireing). Następnie przyklej czujnik koloru do spodu dna koryta na węższym końcu, upewniając się, że otwory na śruby są ustawione nieco poza krawędzią koryta (Rysunek 9A). Następnie przykręć Arduino Uno do boku wspornika pionowego, który ma otwory na śruby. Na koniec użyj przewodów połączeniowych i płytki stykowej, aby podłączyć arduino, czujniki koloru i serwa zgodnie z rysunkiem 9B.

Krok 10: Przetestuj czujnik RGB

Pobierz załączony plik z kodem i otwórz go w oprogramowaniu Arduino. Przed użyciem programu głównego otwórz program do testowania kolorów. Liczby dla każdego koloru różnią się w zależności od oświetlenia w otaczającym Cię środowisku. Użyj tego programu testowego, aby zobaczyć liczby R, G i B dla każdego koloru. Pamiętaj, aby zapisać te liczby w odstępach. Na przykład, jeśli po kilku próbach zauważysz, że wartość R dla koloru żółtego prawie zawsze przekracza 6000, możesz ją zapamiętać jako >6000. Aby być bardziej wytrzymałym, możesz ograniczyć ten interwał, np. od 6000-8000 (może to nie być prawidłowa liczba). Zapamiętaj zamknięty przedział jako >6000 i <8000. Te numery będą używane później. Po zapisaniu wartości dla każdego koloru otwórz program główny. Przewiń do funkcji sortColor(). W tej funkcji zobaczysz kilka instrukcji if określających wartość wyjść R, G i B czujników. W każdym oświadczeniu zobaczysz napis („KOLOR Skittle\n”). Pomoże Ci to określić, które stwierdzenie odpowiada jakiemu kolorowi. Zastąp rd, grn i blu w każdej instrukcji if poprawnymi wartościami, które znalazłeś wcześniej. Powinno to sprawić, że program będzie działał z określonym oświetleniem otoczenia podczas testowania.

github.iu.edu/epbower/CandySorter

Krok 11: Ostatni krok: Uruchom główny program

Po zbudowaniu maszyny i zaktualizowaniu wartości czujnika RGB, jesteś gotowy do uruchomienia programu. Podłącz Arduino do portu USB w komputerze. Lampka na Arduino powinna się zapalić. Po otwarciu głównego programu skompiluj kod, klikając znacznik wyboru w lewym górnym rogu okna. Zapewnia to brak błędów w kodzie. Jeśli tak, na dole ekranu pojawi się komunikat ostrzegawczy z informacją o błędzie. Jeśli wszystko jest w porządku, powie, że kompilacja jest zakończona. Po wykonaniu tej czynności wgraj program do Arduino, klikając strzałkę obok znacznika wyboru. Po kliknięciu Arduino automatycznie rozpocznie sterowanie maszyną. Pamiętaj, że jedynym sposobem na zatrzymanie Arduino jest odłączenie kabla od komputera lub naciśnięcie przycisku resetowania na Arduino. Jeśli klikniesz przycisk resetowania, będziesz musiał ponownie wgrać kod do Arduino. Jeśli po prostu odłączysz zasilanie, natychmiast zacznie działać po ponownym podłączeniu do zasilania.