Automatische Cornflakes Dispenser (keramisch) - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Mijn idee:

Voor mijn afstudeerproject van mijn eerste jaar mocht ik een project uitwerken dat ik leuk vond. Voor mij was de keuze snel gemaakt. Het leek mij een origineel idee om een graanautomaat te automatiseren zodat je de machine op afstand kunt bedienen. Na enig speurwerk leek het een levensvatbaar project.

Stap 1: Benodigdheden

• Raspberry Pi-model 3B+
• T-Cobbler Raspberry Pi
• Voeding Raspberry Pi
• Raspberry Pi-behuizing
• Geheugenkaart 16GB
• Breadboard (800 pinnen)
• 2x Breadboard (400 pinnen)
• Jumperkabels (man naar man, vrouw naar man, vrouw naar vrouw)
• Weerstanden
• LCD-scherm (16x2)
• 2x Loadcell 1KG (+ HX711)
• 2xI R Obstakeldetector
• 3x IRLZ44N MOSFET
• Ledstrip 5M Waterdicht
• 2x Ultrasonorsensor (HC SR04)
• L293D-motorstuurprogramma
• 37 mm 12 V DC 12 RPM tandwiel met hoog koppel
• PCF8754 (I²C)
• Voeding 12V 5A
• Cornflakesdispenser
• Pijpenklem 13.5cm
• Aansluiting 10mm
• Montagemateriaal 25mm
• Stelschroeven (met verschillende maten en lengtes)
• Stelmoeren (met verschillende maten en lengtes)
• Dubbelzijdige tape
• Witte tape 50 mm
• 1m² melamine
• PVC-profiel
• Krimpkous
• Dril machine
• Klokoefening
• Soldeer artikel
• Blik
• Schroevendraaier
• Tang
• frezen:
• Zaag
• Zaagmachine

Als je de meeste tools hebt, kost dit project ongeveer 200 euro.

De prijzen en referenties vindt u onder deze paragraaf.

Stap 2: Monteer de motor op de dispenser

Materialen voor deze stap:

• 2x pijpenklem 13.5cm
• 2x aansluiting 10mm
• 2x Bevestigingsmateriaal 25mm
• 2x 12V DC 12RPM Motor 37mm
• Schroeven
• noten

Hulpmiddelen voor deze stap:

• Dril machine
• Klokboor (ca. 45 cm)
• Kabelsnijder
• Schroevendraaier
• Soldeer artikel
• Blik

Beschrijving:

Begin met het verwijderen van het harde plastic rond de connector totdat het strijkijzer verschijnt. Verwijder de as uit de dispenser en monteer deze op de connector (met een schroevendraaier). Monteer de as (inclusief de connector) terug in de dispenser.

Boor nu een gat in het midden van de "standaard" recht voor de as zodat we onze motor gemakkelijk kunnen monteren. Gebruik ca. 45 mm klokboor dus je hebt zeker plaats genoeg.

Monteer nu het reservoir weer op de "standaard" waar nu de connector zit bij de poort die we zojuist hebben geboord.+

Monteer nu de 12V DC motor op de connector (met de as van de motor in de connector) zodat de motor vast zit in de poort die we hebben geboord.

Als je pijpenklem te groot is voor de motor die je hebt gekocht, raad ik je aan om 2 lagen dun rubber op de motor te monteren zodat we de buizen stevig kunnen vastklemmen.

Monteer nu de buizenklem aan de motor met 3 korte schroeven.

De laatste stap is nu het monteren van het bevestigingsmateriaal aan de "Stander".

Boor hiervoor 2 poorten onder elkaar waardoor het mogelijk is om hier ons montagemateriaal te monteren. (Zie foto's)

Monteer nu het bevestigingsmateriaal aan de "Stander"' met behulp van 2 moeren, 2 schroeven en 2 trays om onze opstelling sterk te maken.

Zorg ervoor dat dit een stevige constructie is die het niet mogelijk maakt om de motor zelf rond te draaien.

Misschien is het toch veiliger om wat rubber tussen de "standaard" en de dispenser te laten passen, zodat ons reservoir zeker niet kapot gaat als de motor draait. (Zie foto's)

Voer deze stap uit voor zowel de linker als de rechter dispenser.

Als laatste startkabels solderen naar de + en - van de motor naar ons circuit.

Stap 3: Monteer de Sonor-sensor op het reservoir

Materialen voor deze stap:

• 2x ultrasonorsensor (HC SR04)
• Dubbelzijdige tape

Hulpmiddelen voor deze stap:

Dril machine

Beschrijving:

Boor nu een poortje van ongeveer 2x2 cm in het deksel zodat we onze pinnen van de ulta sonor sensor op onze raspberry pi kunnen monteren.

Monteer vervolgens aan de onderkant van de HC SR04 een stukje dubbelzijdig plakband zodat we onze HC SR04 eenvoudig aan de deksel van het reservoir kunnen monteren. Deze stap zal ons elektronische circuit later veel gemakkelijker maken.

Stap 4: Boor 2 poorten aan de onderkant

Hulpmiddelen voor deze stap:

• Dril machine
• Klokboor

Beschrijving:

Boor met de grootst mogelijke beat drills de 2 platforms van waaruit de bowls verder gaan. Dit doen we omdat we later in ons circuit onze 2 loadcellen daar zullen plaatsen zodat we ons gewicht van de schalen kunnen meten.

Stap 5: Maak de zaak

Materialen voor deze stap:

• 1m² melamine
• Schroeven

Hulpmiddelen voor deze stap:

• Dril machine
• frezen:
• Zaagmachine

Beschrijving:

Omdat ik nooit op een technische school heb gestudeerd, en ook onze richting hier, heb ik me erop gericht een vriend te gebruiken om de zaak te verdedigen. Het ging voor mij wat complex zijn omdat ik nog nooit een frezen etc. heb gebruikt.

Ik heb mijn vriend 2 documenten gegeven waar hij genoeg wist om de behuizing te realiseren (zie foto's)

Als je de case zelf wilt maken, zijn er enkele foto's bij deze stap die laten zien hoe het eindresultaat eruit moet zien. Specifieke afmetingen staan op de eerste 2 foto's.

Stap 6: Het PVC aan de achterkant van de behuizing monteren

Materialen voor deze stap:

• PVC profielen (ca. 2,5 cm dik)
• Dubbelzijdige tape

Hulpmiddelen voor deze stap:

Zaag

Beschrijving:

Er moeten nog enkele details worden afgewerkt aan onze behuizing. In deze stap gaan we de ledstrips aan de achterkant van de behuizing monteren voor het beste visuele effect.

Zaag het PVC profiel in stukken (2x 55cm en 1x45cm)

Nu hebben we de perfecte afmetingen voor de profielen. Plak daarom wat dubbelzijdig tape op de PVC profielen zodat de achterkant van het profiel aan de buitenkant zit (en de open kant aan de binnenkant) en plak deze op onze behuizing.

Plak als laatste de ledstrips in de PVC profielen en zorg ervoor dat de aansturing van de ledstrips naar de linkerhoek naar beneden zit (dit is belangrijk om straks onze ledstrips aan te sturen). Zorg ervoor dat u de ledstrips op de juiste plaats knipt.

Dus je krijgt het resultaat in de bovenstaande foto's.

Stap 7: De loadcel op de behuizing monteren

Materialen voor deze stap:

• 2x weegcel
• 2x HX711
• Startkabels
• Krimpkous
• 4x lange schroef
• 4x korte schroef
• 4x noten
• Hard karton

Hulpmiddelen voor deze stap

• Soldeer artikel
• Blik
• Schroevendraaier
• Dril machine
• Aansteker

Beschrijving:

Aangezien de load cell met een rekstrookje werkt, moet deze module op een speciale manier worden gemonteerd. De loadcel mag niet op een vlakke ondergrond rusten, daarom is deze extra stap nodig.

Omdat de draden van de loadcell erg klein zijn, is het noodzakelijk om 4 startkabels aan de loadcell te solderen (zodat we ze gemakkelijker kunnen verwisselen). Gebruik een soldeerpunt en tin om ze met elkaar te verbinden.

In ons geval zijn er al 2 gaten aan de onderkant gefreesd. We beginnen met het meest linkse gat.

Boor 2 gaten door de bodem (1 x 1 cm rechts van het linker gat en nog eens 1,5 cm rechts van het linker gat)

Steek nu 2 lange schroeven door de bodem bij de 2 gaten van de loadcell, en bevestig met een moer (zie foto's). Zorg ervoor dat de loadcel NIET op de bodem rust. Zorg ervoor dat de loadcell-module nog een klein beetje kan bewegen (maar niet te veel!)

Doe nu hetzelfde voor de andere kant, maar boor identiek de 2 gaten 1 cm links van het rechter gat en 1,5 cm links van het rechter gat.

Dus je krijgt het resultaat in de bovenstaande foto's.

Tot slot is het handig om een ander soort 'platform' op de load cell te maken zodat we makkelijk iets op dat platform kunnen zetten.

Hiervoor heb ik een stuk hard karton gebruikt en in het midden heb ik 2 gaten geboord.

Monteer vervolgens de spoelen vast aan de load cell met behulp van 2 korte schroeven (maak die stevig vast!)

Doe dit voor beide loadcellen.

Stap 8: Boor poorten om de behuizing van stroom te voorzien

Materialen voor deze stap:

Dril machine

Beschrijving:

Boor nu een gat van ongeveer 2 cm x 2 cm. Boor dit gat in de linkerhoek onderaan (waar we de besturing in stap 6 van de ledstrip hebben gemonteerd). Steek nu de Steering, voeding van de Pi, voeding van de ledstrips en de besturing van de ledstrips door het gat.

Stap 9: Elektronica

Materialen voor deze stap:

• 2x HX711
• 2x Laadcel
• 2x Objectdetector
• Weerstanden
• 2x Sonor-sensor
• 2x Motoren
• L293D
• RGB-connector
• LCD scherm
• PCF8754
• 2 knoppen
• T-schoenmaker
• 1x Breadboard (800 pinnen)
• 2x Breadboard (400 pinnen)
• Voeding 12V 5A

Hulpmiddelen voor deze stap:

• Dubbelzijdige tape
• Witte tape

Maak het bovenstaande schema op de breadboards.

Het LCD-scherm monteren:

Selecteer de PCF samen met het LCD-scherm zoals in het bovenstaande schema. Ik plakte de onderkant van het breadboard aan de bovenkant van onze behuizing. Steek nu het LCD-scherm door het gat dat we hebben bewerkt.

Objectdetectoren monteren:

Plak onderaan de 2 objectdetectoren dubbelzijdig plakband en plak deze onderaan de 2 platformen die we al gemonteerd hebben.

Montage voeding:

Plak aan de onderkant van de voeding 2 dubbelzijdige tapes en plak deze op de achterkant van de behuizing. Verbind de + de + en de - met -

Sluit alle andere sensoren op de breadboards zoals in het bovenstaande schema.

Als u klaar bent, kunt u over alle kabels witte tape krijgen.

Stap 10: Monteer de sensor op de dispenser

Monteer nu alle sensoren en motoren op de dispenser.

Dus je krijgt het bovenstaande resultaat

Stap 11: Configuratie Raspberry Pi

Zorg ervoor dat alle bussen zijn uitgeschakeld, zodat we de GPIO-pinnen kunnen gebruiken. Voer de volgende opdrachten in:

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Stap 12: Database

Upload het SQL-bestand in MariaDB en test of je alle tabellen kunt bekijken.

Stap 13: Coderen

Git en kloon de onderstaande link https://github.com/LennertDefauw/Cerematic. Dit is de code van het project.

Voer de volgende opdrachten in stopverf in:

nano /etc/rc.local

Typ de volgende regel onder aan de pagina:

python3 /home/pi/project/app.py

Stap 14: Het einde

Het project is klaar! Surf naar het IP-adres dat op het LCD-scherm verschijnt en u kunt de machine op afstand bedienen,.