Candy Bot: 12 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Questo istruttivo è stato creato in adempimento del requisito del progetto del Makecourse presso la University of South Florida (www.makecourse.com)

Il Candy Bot è un piccolo distributore di caramelle di dimensioni desktop che utilizza un Arduino Uno, uno schermo LCD, un sensore di distanza e un motore passo-passo per erogare piccole quantità di caramelle senza la necessità di premere alcun pulsante.

La macchina funziona erogando una porzione di caramelle quando una mano o una tazza vengono posizionate sotto la sporgenza mentre vengono visualizzati i messaggi di stato sullo schermo LCD.

Forniture

Arduino Uno

Schermo LCD I2C 16x2

Modulo sensore di distanza ad ultrasuoni HC-SR04

Motore passo-passo ULN2003 5V + scheda driver ULN2003 per Arduino

Accesso e filamento alla stampante 3D

Cavo USB da A a B

Vari cavi jumper

Cavi jumper da femmina a maschio

Binario di alimentazione per breadboard senza saldatura

Super colla

Nastro elettrico

Carta vetrata (grana varia)

Miscela di vernice/primer gessato ruggine-oleum

Vari colori acrilici per la decorazione (preferenza personale)

Nastro per pittori blu

Passaggio 1: modellazione 3D

Questo progetto si basa principalmente su modelli 3D creati utilizzando Autodesk Inventor. Ci sono un totale di 5 stampe necessarie per completare questo progetto:

1) Sezione di base - Questa stampa funge da fondamento del progetto. Include una cavità per contenere la scheda Arduino, un foro per fissare il cavo di alimentazione e pioli per fissare la base alla sezione superiore.

2) Sezione superiore - Questa stampa è dove sono montati tutti i componenti. Lo schermo LCD si inserirà perfettamente nel foro anteriore, il sensore di distanza si inserirà nei due fori rivolti verso il basso e il motore passo-passo si bloccherà nei fori della cavità principale dove si collegherà con il rotore. I fori per i pioli vengono utilizzati per montare la sezione base sulla sezione superiore e possono essere modificati per includere anche un supporto per il coperchio.

3) Rotore - Questa stampa è ciò che è attaccato al motore passo-passo e utilizzato per erogare le caramelle. I suoi bordi ricurvi della lama vengono utilizzati per evitare che il sistema si inceppi fornendo un'erogazione regolare.

4) Coperchio - Questa stampa viene utilizzata per chiudere la sezione superiore e fornisce uno scatto per contenere caramelle per l'erogazione futura.

5) Tappo - Questa piccola stampa viene utilizzata per evitare che polvere o detriti entrino nel contenitore sul coperchio.

Durante la progettazione di questi componenti, volevo assicurarmi che tutto potesse essere autonomo, quindi le cavità dovevano essere abbastanza grandi da contenere tutti i componenti elettrici e distribuire caramelle. Le dimensioni principali sono di circa 5x5 pollici perché questa è la dimensione più grande sulla maggior parte delle stampanti 3D. Lo schermo LCD doveva essere in alto in modo che chiunque lo stesse usando potesse leggerlo facilmente. Il sensore di distanza era originariamente nella base, ma è stato spostato nella parte superiore per facilitare la stampa 3D e per assicurarsi che non ci fossero letture errate quando qualcuno si spostava davanti alla macchina. Il coperchio originariamente aveva un porta caramelle rimovibile, ma questo è stato incluso in un modo più permanente per evitare disordine se il contenitore si staccava mentre le caramelle erano ancora all'interno e per rendere la stampa più veloce. Il rotore aveva originariamente 8 lame ma è stato ridotto a 4 per garantire un'erogazione più efficiente delle caramelle.

Potresti voler regolare questi file per adattarli alle tue parti o desideri specifici.

(I file non venivano caricati correttamente su Instructable a causa di un errore interno del server - verranno modificati in futuro)

Passaggio 2: stampa 3D

Una volta che sei soddisfatto dei tuoi file, è il momento di stampare in 3D ogni file.

Assicurati di utilizzare le impostazioni corrette per la tua stampante per garantire stampe uniformi e uniformi. Potrebbe essere necessario includere supporti generati automaticamente per garantire che fori come la porta USB e lo schermo LCD vengano stampati correttamente.

Per verificare che le stampe siano state stampate correttamente, assicurati che ogni componente si inserisca correttamente nella sua fessura corretta e che i pioli si adattino saldamente insieme. In caso di problemi con uno di questi, potrebbe essere necessario controllare le impostazioni e stamparle di nuovo.

Passaggio 3: interruzione dei supporti 3D

Assicurati di utilizzare uno strumento o scegli per rompere qualsiasi supporto 3D che hai stampato! Questi saranno principalmente nel foro del cavo USB sulla base e nello slot dello schermo LCD nella sezione superiore.

Passaggio 4: sabbia per preparare la vernice

Per assicurarti che la vernice si applichi correttamente, usa una varietà di carta vetrata per carteggiare leggermente le facce esterne di ogni stampa. Assicurati di non carteggiare troppo dalle aree in cui i componenti si adatteranno per garantire la perfetta aderenza. NON CARTEGGIARE I PIOLI O I FORI DEI PIOLI.

Passaggio 5: dipingere e decorare

Quindi, usa del nastro blu per fissare le sezioni delle tue stampe che collegano i pezzi insieme come i pioli e i fori dei pioli, nonché i fori per l'albero del rotore. Assicurati anche di fissare con nastro adesivo le aree che entreranno in contatto con le caramelle, come il porta caramelle sul coperchio o l'asta nella sezione superiore.

È ora di portare le stampe all'esterno e impostare una copertura per utilizzare la vernice spray. Consiglierei di coprire il terreno con un sacco della spazzatura o con una varietà di sacchetti della spesa. Applicare alcune mani di vernice utilizzando la bomboletta spray mentre si ruotano le stampe tra le mani per assicurarsi che ogni sezione sia completamente coperta.

Una volta che la vernice spray è asciutta, puoi decorare l'esterno della macchina utilizzando qualsiasi vernice aggiuntiva che desideri. Questo è decorato con disegni di M&Ms e caramelle generali poiché dispensa principalmente mini-M&Ms.

Dopo aver finito di dipingere, rimuovi il nastro adesivo blu e passa alla sezione successiva.

Passaggio 6: prima fase di assemblaggio

Applicare la colla super ai pioli sulla sezione base, quindi attaccare la sezione superiore. Aggiungi ulteriore colla super nei fori dall'alto per garantire una perfetta aderenza. Appoggia qualcosa di pesante come il rotolo di nastro adesivo sulla parte superiore della sezione superiore per esercitare una pressione mentre la colla si fissa. Mentre aspetti che la colla si asciughi, passa alla sezione successiva.

Passaggio 7: assemblaggio elettrico

Quindi, inizia a collegare tutti i componenti alla scheda Arduino Uno. Segui questo schema approssimativo per una semplice guida. Inizia collegando il controller del motore alla scheda (pin 2-5), quindi usa i connettori da femmina a maschio (F2M) per collegare il controller alla guida di alimentazione e massa. Quindi collegare il motore al controller. Successivamente, utilizzando più connettori F2M, collega il sensore di distanza a Power/Ground, Trigger al pin 13 e Echo al pin 12. Infine, collega il display LCD a Power/Ground e gli altri due pin alle porte I2C dell'Arduino. Dopo il completamento, l'assemblaggio elettrico dovrebbe assomigliare all'esempio.

Utilizzare del nastro isolante per fissare eventuali collegamenti allentati e fissare la barra di alimentazione della breadboard.

Passaggio 8: aggiungere il cavo USB

Spingere il cavo USB fuori dal foro posteriore nella sezione base facendo passare il lato piatto attraverso il foro. Questo preparerà l'assieme per l'aggiunta dei successivi bit elettrici.

Passaggio 9: installazione del rotore

Far scorrere il rotore nella cavità principale con il piolo del rotore rivolto verso sinistra (fori di distanza sotto e cavità della scheda sopra) quindi a sinistra nel foro della fessura del rotore. Collegare il motore passo-passo facendolo scorrere attraverso il foro destro per bloccare il rotore e il motore in posizione. Se l'adattamento è corretto, il motore passo-passo non dovrebbe muoversi una volta che il rotore è stato bloccato.

Passaggio 10: installazione di componenti e scheda di input

Far scorrere lo schermo LCD nell'apertura corretta, quindi inserire il sensore di distanza nei due fori sporgenti.

Collega il cavo USB alla scheda Arduino, quindi tira il cavo dal foro esterno per far scorrere la scheda nella cavità.

Dedica un po' di tempo alla gestione dei cavi, quindi aggiungi il coperchio.

Passaggio 11: programma tramite laptop

Collega il cavo USB a un laptop, quindi programma Arduino. Il programma è suddiviso in quattro sezioni principali con due funzioni interne a cui si fa riferimento:

1) Creazione variabile - Utilizzato per creare variabili e istanze per lo schermo LCD, i messaggi inviati allo schermo, le variabili utilizzate per trovare la distanza sotto la sporgenza e un'istanza del motore passo-passo.

2) Funzione di configurazione: utilizzata per avviare la comunicazione seriale, inizializzare il display LCD, impostare la modalità pin per i pin del sensore di distanza, impostare la velocità per il motore passo-passo e visualizzare la frase di avvio

3) Ciclo principale

- Punto 1: Scrive il primo messaggio sul display LCD e controlla se una mano è sotto la sporgenza. Una volta che c'è una mano sotto la sporgenza, si sposta al punto 2.

- Punto 2: Scrive il messaggio di erogazione sul display LCD e fa girare lo stepper di mezza rotazione per una porzione. Al termine, visualizza il messaggio Enjoy poi si sposta al punto 3.

- Punto 3: controlla il sensore fino a quando non c'è nulla sotto la sporgenza, quindi torna al punto 1. Questo serve per assicurarsi che la macchina non continui accidentalmente a erogare se rimane qualcosa sotto la sporgenza.

4) Sezione Funzione - Utilizzata per scrivere messaggi sullo schermo LCD e per ottenere un valore per la distanza sotto lo sbalzo. Questa sezione è referenziata durante il ciclo principale, ma è anche referenziata durante la configurazione iniziale.

Passaggio 12: divertiti

Imposta il Candy Bot dove preferisci, quindi metti delle caramelle nella parte superiore della macchina. Consiglierei mini m&ms.

Divertiti! Grazie per aver letto.