Candy Bot: 12 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Deze instructable is gemaakt om te voldoen aan de projectvereiste van de Makecourse aan de University of South Florida (www.makecourse.com)

De Candy Bot is een kleine snoepdispenser van desktopformaat die een Arduino Uno, LCD-scherm, afstandssensor en stappenmotor gebruikt om kleine hoeveelheden snoep af te geven zonder op een knop te hoeven drukken.

De machine werkt door een portie snoep af te geven wanneer een hand of kopje onder de overhang wordt geplaatst terwijl statusberichten op het LCD-scherm worden weergegeven.

Benodigdheden

Arduino Uno

I2C 16x2 LCD-scherm

Ultrasone afstandssensormodule HC-SR04

ULN2003 5V Stappenmotor + ULN2003 Driver Board voor Arduino

3D-printertoegang en filament

USB A naar B-kabel

Verschillende jumperdraden

Vrouwelijke naar mannelijke verbindingsdraden

Soldeerloze Breadboard Power Rail

Superlijm

Elektrische tape

Schuurpapier (verschillende korrels)

Rust-Oleum Krijtverf/Primer Mix

Diverse acrylverf voor decoratie (persoonlijke voorkeur)

Blauwe schilderstape

Stap 1: 3D-modellering

Dit project is voornamelijk gebaseerd op 3D-modellen die zijn gemaakt met Autodesk Inventor. Er zijn in totaal 5 prints nodig om dit project te voltooien:

1) Basissectie - Deze print fungeert als de basis van het project. Het bevat een holte om het Arduino-bord vast te houden, een gat om de stroomkabel vast te zetten en pinnen om de basis aan het bovenste gedeelte te bevestigen.

2) Bovenste gedeelte - Deze print is waar alle componenten zijn gemonteerd. Het LCD-scherm past precies in het voorste gat, de afstandssensor past in de twee gaten die naar beneden gericht zijn, en de stappenmotor zal in de belangrijkste gaten van de holte vergrendelen waar het verbinding maakt met de rotor. De pengaten worden gebruikt om het basisgedeelte aan het bovengedeelte te bevestigen en kunnen worden aangepast om ook een bevestiging voor het deksel op te nemen.

3) Rotor - Deze afdruk is wat aan de stappenmotor is bevestigd en wordt gebruikt om het snoep af te geven. De gebogen mesranden worden gebruikt om te voorkomen dat het systeem vastloopt en zorgt voor een soepele afgifte.

4) Deksel - Deze print wordt gebruikt om het bovenste gedeelte af te sluiten en biedt een opname om snoep vast te houden voor toekomstige uitgifte.

5) Dop - Deze kleine lettertjes worden gebruikt om te voorkomen dat stof of vuil in de container op het deksel terechtkomt.

Bij het ontwerpen van deze componenten wilde ik ervoor zorgen dat alles op zichzelf staand kon zijn, zodat de holtes groot genoeg moesten zijn om alle elektrische componenten te bevatten en snoep af te geven. De hoofdafmetingen zijn ongeveer 5x5 inch omdat dit het grootste formaat is op de meeste 3D-printers. Het LCD-scherm moest hoog worden geplaatst, zodat iedereen die het gebruikte, het gemakkelijk kon lezen. De afstandssensor bevond zich oorspronkelijk in de basis, maar is naar het bovenste gedeelte verplaatst om 3D-printen gemakkelijker te maken en om ervoor te zorgen dat er geen onjuiste metingen waren wanneer iemand zich voor de machine bewoog. Het deksel had oorspronkelijk een verwijderbare snoephouder, maar deze was op een meer permanente manier opgenomen om rommel te voorkomen als de container losraakte terwijl er nog snoep in zat, en om het afdrukken sneller te maken. De rotor had oorspronkelijk 8 bladen, maar werd teruggebracht tot 4 om ervoor te zorgen dat snoep op een efficiëntere manier werd afgegeven.

Misschien wilt u deze bestanden aanpassen aan uw specifieke onderdelen of wensen.

(Bestanden werden niet correct geüpload naar Instructable vanwege een interne serverfout - zullen in de toekomst worden bewerkt)

Stap 2: 3D printen

Zodra u tevreden bent met uw bestanden, is het tijd om elk bestand in 3D te printen.

Zorg ervoor dat u de juiste instellingen voor uw printer gebruikt om vloeiende en gelijkmatige afdrukken te garanderen. Mogelijk moet u automatisch gegenereerde ondersteuningen toevoegen om ervoor te zorgen dat gaten zoals de USB-poort en het LCD-scherm correct worden afgedrukt.

Om te controleren of de afdrukken correct zijn uitgekomen, moet u ervoor zorgen dat elk onderdeel goed in de juiste sleuf past en dat de pinnen stevig op elkaar passen. Als er problemen zijn met een van deze, moet u mogelijk uw instellingen controleren en opnieuw afdrukken.

Stap 3: 3D-ondersteuning afbreken

Zorg ervoor dat u een hulpmiddel of een plectrum gebruikt om alle 3D-steunen die u hebt afgedrukt uit elkaar te halen! Deze bevinden zich voornamelijk in het USB-kabelgat op de basis en de sleuf voor het LCD-scherm op het bovenste gedeelte.

Stap 4: Zand ter voorbereiding op verf

Om ervoor te zorgen dat de verf goed wordt aangebracht, gebruikt u verschillende soorten schuurpapier om de buitenzijden van elke afdruk lichtjes te schuren. Zorg ervoor dat u niet te veel schuurt op plaatsen waar onderdelen passen om een goede pasvorm te garanderen. SCHUUR DE PENNEN OF DE PENGATEN NIET.

Stap 5: Verf en versier

Gebruik vervolgens blauwe tape om delen van uw afdrukken af te plakken die de stukken met elkaar verbinden, zoals de pinnen en pengaten en de gaten voor de rotoras. Zorg er ook voor dat u de gebieden afplakt die in contact komen met snoep, zoals de snoephouder op het deksel of de schacht in het bovenste gedeelte.

Tijd om je afdrukken mee naar buiten te nemen en een overkapping op te zetten om de spuitverf te gebruiken. Ik zou aanraden om de grond te bedekken met een vuilniszak of met een verscheidenheid aan boodschappentassen. Breng een paar verflagen aan met behulp van de spuitbus terwijl u de afdrukken tussen de lagen door draait om ervoor te zorgen dat elke sectie volledig bedekt is.

Zodra de spuitverf droog is, kunt u de buitenkant van de machine decoreren met extra verf die u maar wilt. Deze is versierd met tekeningen van M&M's en algemene snoepjes, aangezien er voornamelijk mini-M&M's worden uitgedeeld.

Nadat je klaar bent met schilderen, verwijder je de blauwe schilderstape en ga je verder met het volgende gedeelte.

Stap 6: Eerste montagestap

Breng superlijm aan op de pinnen op het basisgedeelte en bevestig vervolgens het bovenste gedeelte. Voeg extra superlijm toe in de gaten vanaf de bovenkant om een strakke pasvorm te garanderen. Laat iets zwaars, zoals de rol schilderstape, op het bovenste gedeelte rusten om druk uit te oefenen terwijl de lijm hard wordt. Terwijl u wacht tot de lijm droog is, gaat u verder met het volgende gedeelte.

Stap 7: Elektrische montage

Begin vervolgens met het aansluiten van alle componenten op het Arduino Uno-bord. Volg dit ruwe schema voor een eenvoudige handleiding. Begin met het bevestigen van de motorcontroller op het bord (pinnen 2-5) en gebruik vervolgens de vrouwelijke naar mannelijke (F2M) connectoren om de controller aan de stroom- en aardingsrail te bevestigen. Sluit vervolgens de motor aan op de controller. Gebruik vervolgens meer F2M-connectoren en sluit de afstandssensor aan op Power/Ground, evenals Trigger op pin 13 en Echo op pin 12. Sluit ten slotte het LCD-scherm aan op Power/Ground en de twee andere pinnen op de I2C-poorten van de Arduino. Na voltooiing moet de elektrische montage eruitzien als in het voorbeeld.

Gebruik isolatietape om eventuele losse verbindingen vast te zetten en de voedingsrail van het breadboard vast te zetten.

Stap 8: USB-kabel toevoegen

Duw de USB-kabel uit het achterste gat in het basisgedeelte door de platte kant door het gat te voeren. Dit zal de montage voorbereiden op het toevoegen van de volgende elektrische bits.

Stap 9: Rotor installeren

Schuif de rotor in de hoofdholte met de rotorpen naar links gericht (afstandsgaten onder & plaatholte boven) en vervolgens links in het rotorsleufgat. Bevestig de stappenmotor door deze via het rechtergat naar binnen te schuiven om de rotor en motor op hun plaats te vergrendelen. Als de pasvorm goed is, mag de stappenmotor niet bewegen nadat de rotor is vergrendeld.

Stap 10: componenten en invoerkaart installeren

Schuif het LCD-scherm in de juiste uitsparing en laat de afstandssensor in de twee overhangende gaten vallen.

Sluit de USB-kabel aan op het Arduino-bord en trek vervolgens aan de kabel uit het buitenste gat om het bord in de holte te schuiven.

Besteed wat tijd aan kabelbeheer en voeg vervolgens het deksel toe.

Stap 11: Programmeren met laptop

Sluit de USB-kabel aan op een laptop en programmeer vervolgens de Arduino. Het programma is opgesplitst in vier hoofdsecties met twee interne functies waarnaar wordt verwezen:

1) Variabele creatie - Wordt gebruikt om variabelen en instanties voor het LCD-scherm te maken, de berichten die naar het scherm worden verzonden, variabelen die worden gebruikt om de afstand onder de overhang te vinden en een instantie van de stappenmotor.

2) Instelfunctie - Wordt gebruikt om seriële communicatie te starten, het LCD-scherm te initialiseren, de pinmodus in te stellen voor de afstandssensorpinnen, de snelheid voor de stappenmotor in te stellen en de opstartzin weer te geven

3) Hoofdlus

- Punt 1: Schrijft het eerste bericht naar het LCD-scherm en controleert of er een hand onder de overhang staat. Zodra er een hand onder de overhang is, gaat deze naar punt 2.

- Punt 2: Schrijft het uitgiftebericht naar het LCD-scherm en laat de stepper een halve rotatie draaien voor één portie. Zodra dit is voltooid, wordt het geniet-bericht weergegeven en gaat het vervolgens naar punt 3.

- Punt 3: Controleert de sensor totdat er niets onder de overhang is en keert dan terug naar Punt 1. Dit is om ervoor te zorgen dat de machine niet per ongeluk blijft doseren als er iets onder de overstek blijft liggen.

4) Functiesectie - Wordt gebruikt om berichten naar het LCD-scherm te schrijven en om een waarde te krijgen voor de afstand onder de overhang. Deze sectie is een referentie tijdens de hoofdlus, maar er wordt ook naar verwezen tijdens de initiële set-up.

Stap 12: Geniet

Zet de Candy Bot op waar je maar wilt en doe wat snoep in de bovenkant van de machine. Ik zou mini m&m's aanraden.

Genieten van! Bedankt voor het lezen.