Arduino Skittle Sorter: 11 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Gli amanti delle caramelle schizzinosi di tutto il mondo spesso si ritrovano a perdere tempo prezioso ordinando le loro caramelle. Ti suona familiare? Hai mai desiderato costruire una macchina in grado di ordinare i birilli per te? Questo istruibile ti mostrerà esattamente come farlo. Usando un Arduino, un paio di servi, parti stampate in 3D e tagliate al laser e molta colla e nastro adesivo, puoi costruirne uno tuo. Quando hai finito, tutto ciò che devi fare è gettare i birilli nell'imbuto, girare la maniglia, quindi sederti, rilassarti e divertirti mentre i tuoi birilli sono ordinati per colore. Per prima cosa, parliamo dei materiali di cui avrai bisogno.

Passaggio 1: materiali

Per questo progetto, avrai bisogno di una stampante 3D e un laser cutter (usa uno dei tuoi o usa qualsiasi stampante o taglierina pubblica, un Arduino Uno con cavo, un Servo a rotazione continua e un Servo Vex 180, 15-20 cavi di collegamento, un lazy susan da 4 x 4 pollici, un imbuto (tipo specifico) e colla acrilica (link a tutti questi prodotti tranne stampante e taglierina di seguito). Potrebbe essere necessario anche un righello standard o altri strumenti di misurazione. Avrai anche bisogno di diversi software programmi tra cui Cura (per la stampante Ultimaker 3d), il software Arduino e la libreria di sensori Adafruit, Adobe Illustrator (o qualsiasi programma in grado di modificare i file DXF per la taglierina laser) e Fusion 360 (se si desidera modificare i file STL).

Arduino Uno -

Cavo USB Arduino -

Servo a rotazione continua -

Servo Vex 180 -

4x4 Lazy Susan -

Imbuto -

Colla acrilica -

Libreria di sensori RGB -

Passaggio 2: creazione dei componenti fisici

Il prossimo passo è tagliare al laser e stampare in 3D le tue parti. Utilizzando i file allegati, utilizzerai il tuo laser cutter per tagliare i due pezzi di supporto laterale, il canale, i pezzi di supporto del servo, il pezzo di base della presa, i pezzi di base della macchina (due delle copie Base1 e una copia Base2) e il due anelli di bloccaggio. Utilizzerai quindi la tua stampante 3D per stampare il meccanismo del gumball, la botola, la camera di smistamento, il coperchio per la camera di smistamento e la piastra di base per la camera di smistamento. La stampa richiederà diversi giorni, quindi assicurati di dedicare del tempo a questa operazione.

Passaggio 3: assemblare il trogolo

Dopo aver ritagliato e stampato tutte le parti, è il momento di assemblare. Inizia applicando la colla agli spazi vuoti nelle scanalature di un lato del fondo del trogolo (Figura 3A). Quindi, premere e tenere premuto questo pezzo nelle fessure su uno dei supporti verticali (Figura 3B). Assicurarsi che l'estremità più stretta del canale si trovi all'estremità corta del supporto verticale. Quindi, ripeti l'operazione con l'altro lato del fondo del trogolo e l'altro supporto verticale.

Passaggio 4: assemblare l'alloggiamento della presa del servo

Mentre queste parti si stanno asciugando, andare avanti e assemblare l'alloggiamento del servo della presa. Inizia facendo scorrere le viti attraverso un bordo del Lazy Susan e nella parte superiore dell'alloggiamento del servo della presa (Figura 4A). Quindi, inserire i dadi nei due giunti a T su ciascuno dei pezzi laterali dell'alloggiamento del servo della presa (Figura 4B) e tenerli fermi mentre si avvitano le viti. Successivamente, inserisci il servo a rotazione continua nell'apertura rettangolare nella parte superiore e avvitalo in posizione utilizzando i fori delle viti e le viti fornite con il servo. La Figura 4D mostra come dovrebbe apparire l'intera unità della camera di smistamento una volta assemblata.

Passaggio 5: assemblare la base della camera di smistamento

Dopo che il servo della presa è stato avvitato nel suo alloggiamento, attaccare il quadrilatero del servo fornito (quello che ha l'aspetto di una X, come mostrato nella Figura 5A). Successivamente, avvitare il bordo superiore sulla base della camera (Figura 5B) nel bordo superiore del Lazy Susan (la testa della vite dovrebbe trovarsi sotto il bordo superiore del Lazy Susan). La Figura 5C mostra la base della camera di smistamento completata e l'alloggiamento del recipiente.

*****NOTE IMPORTANTI)*****

Fare attenzione a non stringere troppo la base della camera. Stringere i dadi solo quanto basta per tenerlo in posizione. Inoltre, quando si avvita la base della camera, assicurarsi che la squadretta del servo si inserisca nell'estrusione sul fondo del pezzo di base.

Passaggio 6: assemblare la piastra mobile

Quindi, assemblare la piastra mobile del meccanismo del gumball. Afferra la maniglia e incollala alla piastra mobile, assicurandoti che la direzione della maniglia sia allineata con il foro. Assicurarsi inoltre che la forma quadrata nell'impugnatura si adatti all'estrusione quadrata sulla piastra mobile. Quindi, metti una piccola vite nel foro sulla maniglia per fungere da vera parte della maniglia (che gli utenti possono afferrare per far girare la piastra). La piastra mobile è ora finita (Figura 6A).

Passaggio 7: assemblare il distributore di birilli

Dopo aver assemblato l'unità della camera di smistamento, il trogolo e la piastra mobile, il passaggio successivo consiste nell'assemblare l'unità di erogazione del birillo. Per prima cosa, otterrai la piastra fissa del meccanismo del gumball che hai stampato in 3D e la incollerai nella bocca dell'imbuto. Assicurati che l'imbuto si adatti all'interno di questo piatto, in modo che crei un "guscio" per la bocca dell'imbuto. Importante, assicurati che il foro in questa piastra sia allineato con la maniglia sull'imbuto. Ciò renderà più facile per gli utenti sapere quando cadrà un birillo. Quindi, posiziona la piastra mobile del meccanismo del gumball all'interno dell'imbuto sopra la piastra fissa. Infine, incolla i due anelli di bloccaggio all'imbuto proprio sopra la piastra mobile per evitare che questa si sollevi quando la ruoti. Una volta fatto tutto questo, dovresti avere un distributore funzionante (Figura 7A). Ora attaccherai questo distributore alla parte superiore del trogolo. Allinea il distributore in modo che il foro si trovi sopra il trogolo (assicurandoti che il birillo atterri effettivamente nel trogolo). Una volta che hai una buona posizione, solleva leggermente il distributore e aggiungi la colla ai supporti del trogolo dove andrà il distributore. Tieni il dispenser in questo punto finché la colla non si sarà asciugata.

*****NOTE IMPORTANTI)*****

Questo dispenser ha un piccolo difetto. Il foro sulla piastra mobile è allineato con la maniglia della piastra mobile e il foro nella piastra fissa è allineato con la maniglia dell'imbuto. Quando distribuisci un birillo, fai ruotare rapidamente questi fori uno accanto all'altro in modo che ci sia solo il tempo per far cadere un birillo. Se è fatto troppo lentamente, più birilli cadranno contemporaneamente.

Passaggio 8: meccanismo della botola

Inserisci il pezzo della botola stampato in 3D nel servo della botola (quello non continuo). Allinea con cura il pezzo della botola con l'estremità del trogolo, assicurandoti che ci sia poco o nessuno spazio tra l'estremità del trogolo e il pezzo della botola. Segna con un pennarello o una penna dove il servo deve essere attaccato al supporto verticale per mantenere questo posizionamento della botola. Quindi, usando colla o nastro adesivo (a seconda che tu voglia o meno rimuovere il tuo servo) attacca il servo al pezzo di supporto verticale. La Figura 8A mostra come dovrebbe apparire.

Passaggio 9: circuito

Saldare i pin nella scheda breakout del sensore di colore secondo le istruzioni fornite da Adafruit (https://learn.adafruit.com/adafruit-color-sensors/assembly-and-wiring). Quindi, fissare il sensore di colore alla parte inferiore del fondo del trogolo all'estremità stretta, assicurandosi che i fori delle viti siano allineati leggermente al di fuori del bordo del trogolo (Figura 9A). Fatto ciò, avvita l'Arduino Uno sul lato del supporto verticale dotato di fori per le viti. Infine, usa i cavi dei ponticelli e una breadboard per collegare l'arduino, i sensori di colore e i servi secondo la Figura 9B.

Passaggio 10: test del sensore RGB

Scarica il file allegato per il codice e aprilo nel software Arduino. Prima di utilizzare il programma principale, apri il programma per il test del colore. I numeri per ogni colore variano a seconda dell'illuminazione dell'ambiente intorno a te. Usa questo programma di test per vedere i numeri R, G e B per ogni colore. Assicurati di scrivere questi numeri come intervalli. Ad esempio, se dopo alcune prove vedi che il valore R per il giallo è quasi sempre superiore a 6000, puoi ricordarlo come >6000. Per essere più robusto, puoi limitare questo intervallo, ad es. da 6000-8000 (questo potrebbe non essere il numero corretto). Ricorda un intervallo chiuso come >6000 e <8000. Questi numeri verranno utilizzati per dopo. Dopo aver annotato i valori per ogni colore, apri il programma principale. Scorri fino alla funzione sortColor(). In questa funzione, vedrai diverse istruzioni if che determinano il valore di R, G e B delle uscite del sensore. Vedrai in ogni dichiarazione una stampa ("COLOR Skittle\n"). Questo per aiutarti a sapere quale affermazione corrisponde a quale colore. Sostituisci rd, grn e blu in ciascuna istruzione if con i valori corretti che hai trovato in precedenza. Questo dovrebbe far funzionare il programma con l'illuminazione specifica dell'ambiente intorno a te durante il test.

github.iu.edu/epbower/CandySorter

Passaggio 11: passaggio finale: eseguire il programma principale

Dopo aver costruito la macchina e aggiornato i valori per il sensore RGB, sei pronto per eseguire il programma. Collega Arduino alla porta USB del tuo computer. Una luce su Arduino dovrebbe accendersi. Con il programma principale aperto, compila il codice cliccando sul segno di spunta in alto a sinistra della finestra. Questo assicura che non ci siano errori nel codice. In caso affermativo, verrà visualizzato un messaggio di avviso nella parte inferiore dello schermo con le informazioni sull'errore. Se tutto va bene, dirà che la compilazione è terminata. Fatto ciò, carica il programma su Arduino facendo clic sulla freccia accanto al segno di spunta. Dopo aver fatto clic su questo, Arduino inizierà automaticamente a controllare la macchina. Nota che l'unico modo per fermare l'Arduino è scollegare il cavo dal computer o premere il pulsante di ripristino sull'Arduino. Se fai clic sul pulsante di ripristino, dovrai ricaricare il codice su Arduino. Se si scollega semplicemente l'alimentazione, inizierà immediatamente a funzionare una volta ricollegato all'alimentazione.