The Soda Locker - Vending Machine - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Kluisjes zijn niet meer wat ze geweest zijn. Met zoveel scholen die overstappen op elektronische apparaten voor boeken, worden kluisjes minder een ruimte voor je boeken, en meer een kwestie van: "Wat ga ik hiermee doen?"

Wat als je die ruimte zou kunnen gebruiken voor je eigen automaat? In deze Instructable zal ik je vertellen hoe ik op het idee kwam, hoe ik het heb ontworpen, hoe ik onderweg een paar problemen heb opgelost en hoe het allemaal is verlopen! Dus trek een blikje van je favoriete drankje open en kom langs!

Stap 1: Het gesprek

Iets minder dan een jaar geleden, op de terugweg van de lunch naar de Amerikaanse geschiedenisles, keek ik naar een van de kluisjes en dacht: "hoe cool zou het zijn als een automaat helemaal in een kluisje past?" Kort daarna vertelde ik het idee aan een paar klasgenoten aan mijn tafel. We hebben er toen een tijdje over gepraat als een grap, maar hoe verder we kwamen, hoe verder we kwamen, het idee leek me heel goed mogelijk!

Ik begon ruwe schetsen te maken aan de zijkant van elke opdracht die we voor ons hadden. Voordat ik verder ging, nam ik de volgende dag een meetlint mee naar school, en tijdens de lunch ging ik naar het kluisje om alle maten op te nemen die ik kon. Een paar dagen later was de school uit voor de zomer.

Stap 2: Het Configuratiescherm Programmeren

Bij elk project vind ik dat het het beste werkt om eerst de elektronische kant van de dingen te laten werken. In de zomer begon ik met het kopen van een Arduino, muntvangers, een LCD-scherm en een magnetische reed-schakelaar. Ik had ook nogal wat arcade-knoppen liggen van een vorig project. Ik heb toen alles in een schoenendoos gemonteerd en alles aangesloten met startkabels om verbindingen te maken. Het was handig om een breadboard te hebben om een gemeenschappelijke grond op te monteren. De muntacceptor had 12 volt nodig, terwijl de Arduino 5v gebruikt, dus voor nu heb ik de muntacceptor van stroom voorzien met een 12-volt DC-voedingsadapter.

Programmeren was een leerproces. Ik werkte één apparaat tegelijk uit, te beginnen met het scherm. De Amazon-opmerkingensectie was nuttig voor deze stap. Iemand had al werkende code voor het scherm gepost. Na wat spelen met een paar variabelen, ging ik verder met de muntacceptor.

Voor de muntacceptor leidde een eenvoudige Google-zoekopdracht me naar Skipped's instructable:

De muntacceptor werkt door een geprogrammeerd aantal pulsen naar de Arduino te pulseren. Vervolgens vermenigvuldigt de Arduino de pulsen met $ 0,05 om een nauwkeurige weergave te geven van de hoeveelheid geld die erin wordt gestopt. Zolang je grootste gemene deler tussen munten 5 cent is, werkt dit geweldig! Ik heb de muntacceptor geprogrammeerd om 1 puls uit te voeren voor stuivers, twee pulsen voor dubbeltjes en 5 pulsen voor een kwart. Ik wilde geen wisselgeld hoeven te geven, dus heb ik dollarmunten weggelaten. Ik heb ook een halve dollar weggelaten, aangezien ze niet in de muntacceptor pasten. Dit heb ik gecombineerd met het scherm toen ik de acceptor had uitgevogeld.

Daarna was ik op dreef. Ik besloot om twee verschillende soorten pop te verkopen om de machine in de locker te passen. Ik heb twee arcade-knoppen aangesloten om de pop, 2 servo's te kopen en de reed-schakelaar toegevoegd om mezelf een beheerderstoegangspagina te geven. Hier heb ik het aantal verkochte blikken, de huidige voorraad, de totale omzet vermeld. Terwijl u zich op de huidige voorraadpagina bevindt, kunt u een van de arcade-knoppen ingedrukt houden om aan te geven dat er meer voorraad wordt ingebracht.

Toen ik er zeker van was dat alles werkte, kocht ik een deep cycle 12-volt batterij van amazon. Ik heb de batterij rechtstreeks op de muntvanger aangesloten en een USB-autoadapter afgebroken om parallel met de batterij voor de Arduino te werken. De autolader had een 2 Amp en 1 Amp poort, dus ik voedde het scherm en Arduino met de 1 Amp, en de servo's met 2 Ampère. Met behulp van een spanningsdelercircuit kon ik ook de batterijspanning op de beheerderspagina weergeven.

Stap 3: Het configuratiescherm maken - dankzij de School Laser Engraver

Je kunt geen automaat maken van een Nike schoenendoos. De laatste tijd maak ik gebruik van de nieuwe Epilogue Mini 24-inch lasersnijder van onze school. Ik besloot om zwart acryl te gebruiken voor de voorkant van de automaat. Het snijdt mooi, en het ziet er ook mooi schoon uit. Na het programmeren van het bedieningspaneel had elk onderdeel een thuis nodig. Ik moest ervoor zorgen dat er niets anders vanaf de achterkant tegenaan liep, aangezien dingen als de muntvanger en batterij een aanzienlijke hoeveelheid ruimte in beslag nemen.

Ik maakte een snelle mock-up in Photoshop voordat ik het paneel in CorelDRAW tekende. Dit is een goed moment om de machine een naam te geven! Ik vond 'The Soda Locker' leuk. Uiteindelijk vond ik de gegraveerde rasterlook op de achtergrond leuk met afgeronde rechthoekige randen. Ik heb een paar gaten gesneden voor de knop, het sleutelgat, het scherm, de logo-displays en de muntacceptor. Daarna heb ik alles op de daarvoor bestemde plek gemonteerd. Ik heb ook twee stukken helder acryl geplaatst om de logo-displays te bedekken.

Alles zag er tot nu toe super uit!

Stap 4: Diefstalbeveiliging

Een van de belangrijkste kenmerken van het bedieningspaneel was diefstalbeveiliging. Ik wilde niet dat anderen het bedieningspaneel uit het kluisje zouden halen. De voorkant van de locker heeft een lip waar de deur in rust. Ik sneed twee planken met dezelfde dikte als deze lip en sneed sleuven in elk bord waardoor een sleutelaangedreven arm in gebruik kon worden geduwd. Eenmaal vergrendeld, is het bedieningspaneel "te groot" om eruit te worden getrokken. Dan hoef ik alleen maar de sleutel om te draaien en naar voren te trekken om het bedieningspaneel eruit te krijgen.

Stap 5: Het bedieningspaneel omhullen

Toen het bedieningspaneel zelf klaar was, heb ik alles in een acryldoos ingepakt. De doos zou in de plank van de lunchbox in de locker passen. Ik heb steunen gebouwd om de batterij op zijn plaats te houden, weg van iets anders. Het achterpaneel wordt vastgehouden door kastmagneten, zodat ik altijd toegang heb tot de binnenkant. Het bevat een paar gaten voor een aan / uit-schakelaar, die kan worden gedraaid naar de "oplaadmodus" en verbindt twee schroefklemmen rechtstreeks met de batterij. Dit maakt het opladen veel gemakkelijker, omdat ik de machine niet hoef te openen om hem op te laden. Onder de muntacceptor heb ik een gat gemaakt voor een lade waarin eventuele munten worden opgevangen. Bovenop de doos heb ik de microschakelaar van een andere arcade-knop gebruikt als een afsluitschakelaar voor de batterij. Ik wilde niet dat de automaat aan stond terwijl de kluisdeur gesloten was, dus als de kluisdeur sluit, raakt hij de schakelaar en zet de automaat uit.

Stap 6: Geld cheaten?

Het duurde niet lang voordat ik me realiseerde dat er na een tijdje af en toe een extra 5 cent in de machine zou zitten. Dit was NIET goed. Nadat ik geprobeerd had het probleem te diagnosticeren, ontdekte ik dat nadat ik een deken over mijn hoofd had getrokken, een kwart van de voorkant van de muntacceptor een puls of twee zou activeren, waardoor je 5 cent kreeg, alleen voor statische elektriciteit! Ik ben geen elektricien, maar ik ging ervan uit dat het probleem zou worden opgelost door alles te aarden, inclusief de voorplaat. De kluisjes zijn echter geverfd. Ik wilde de locker helemaal niet aanpassen, dus aarden ging niet werken. Ik besloot het probleem op te lossen met een beetje programmeren.

Ik begon met het meten van de tijdsafstand tussen elke puls voor een munt. Het ligt uiteindelijk ongeveer 130 ms uit elkaar, zolang je de snelle instelling op de muntadapter gebruikt. Daarna heb ik de schets van het muntprogramma aangepast om te controleren of elke puls 130 ms verschilt van de laatste puls. Als dit waar is, wordt een puls van 5 cent opgeteld bij de muntwaarde. Maar als je erover nadenkt, heeft de allereerste puls van een munt een grotere tijdsafstand vanaf de laatste puls. De laatste puls was de eerder ingevoerde munt. Dus bijvoorbeeld een kwart tellen voor 4 pulsen, geeft je 20 cent. Nickels werkten niet eens, omdat de ene puls onmogelijk 130 ms van de vorige kon verschillen, tenzij je er snel twee stuivers in stopte.

Om dit op te lossen, heb ik zojuist de muntacceptor opnieuw geprogrammeerd om twee keer te pulseren voor stuivers, drie keer voor dubbeltjes en zes keer voor kwartjes.

Wat deed al dit gebrabbel? Nu, tenzij je de muntacceptor minstens twee keer kunt schokken met statische elektriciteit, precies 130 ms uit elkaar, dan is er geen enkele manier waarop statische elektriciteit ooit zal meetellen voor een munt.

Hier is de code voor iedereen die geïnteresseerd is!

Stap 7: Dispenserontwerp

Nadat ik het elektronische aspect uit de weg had geruimd, ging ik verder met de dispenserdozen. Deze zouden helemaal onderaan de kluis komen. Ik ontwierp een lasergesneden kant-en-klare doos op Autodesk Inventor. Na het lasersnijden pas ik het een paar keer in elkaar voordat ik het met houtlijm verlijm. Ze waren uiteindelijk behoorlijk sterk toen ze klaar waren! Elke doos bevat 6 blikjes van een bepaald type. De Boxen waren gespiegelde afbeeldingen van elkaar, dus als je het laatste been eruit laat ontstaat er een mooie opening aan de onderkant om je blikje te pakken. Het gat aan de zijkant van de doos diende om een C-vormig kanaal vast te houden dat 90 graden en terug draait elke keer dat een blikje wordt verkocht. Dit voorkomt dat alle blikken tegelijk worden afgegeven. Ik heb aan de onderkant een beetje lengte toegevoegd zodat het blik kan rollen voordat het valt om te voorkomen dat mensen met het C-kanaal knoeien.

Stap 8: Dispensermechanisme

De dispenser zou niet werken zonder een C-vormig kanaal waar de blikken in kunnen vallen. Voordat ik overstapte naar 3D-printen, heb ik een paar prototype dispenserkanalen gemaakt. Ik begon met karton gewikkeld rond twee acrylschijven met een paar acryltandwielen. Hoewel er geen mechanisch voordeel is om het 1: 1 te schakelen, deed ik dit om de dispenser onopvallend te houden door de servo aan de binnenkant van de doos te monteren. Het was niet perfect, maar het karton werkte redelijk goed. Ik heb geprobeerd het karton te vervangen door een dunne laag door hitte vervormd acryl, maar het werd uiteindelijk erger.

Ik bedacht een definitief ontwerp in Fusion 360 en liet het afdrukken via de https://www.makexyz.com/-service. Als je MakeXYZ nog niet hebt gebruikt, raad ik het ten zeerste aan! Het was redelijk goedkoop voor de kwaliteitsonderdelen die ik ontving. Het is ook erg snel.

Op de laatste foto zie je een stuk geklemd op de achterwand van de doos. Ik heb een paar stoppers gelijmd die in de sleuven van het 3D-geprinte stuk passen die dienen om te voorkomen dat het onderdeel uit de doos glijdt. Als de stopper eenmaal is vastgelijmd, kun je het onderdeel er niet meer uithalen.

Daarna monteerde ik de servo vanuit de binnenkant van de doos, plaatste een lasergesneden tandwiel aan de buitenkant en testte het uit nadat ik het op het bedieningspaneel had aangesloten.

Stap 9: Een strakke pasvorm

Nadat ik zoveel gedaan had, dacht ik dat ik alles wat ik had mee zou nemen naar school om het uit te testen! Op dat moment was de school weer begonnen, dus ik kon mijn vriend laten helpen om hem het gebouw in te brengen.

Het was een truc om de dispensers op maat te krijgen! Om dit te doen, heb ik de linker dispenser erin gedaan en erover geschoven. Om de rechterkant erin te krijgen, plaatste ik hem over de andere dispenser, verplaatste hem naar rechts en liet hem op zijn plaats naast de linker dispenser zakken. Toen schoof ik een bord van een halve inch tussen de twee dispensers om ze naar buiten in de zijkanten van het kluisje te plaatsen. Het bord rust op een lip die ik heb meegenomen bij het ontwerpen van de dozen.

Stap 10: Het onderste dispenserdeksel maken

Lasergesneden hout, hoewel het er in sommige gevallen mooi uitziet, zorgt het niet voor een zeer professioneel ogende voorkant van de automaat. Om het thema te behouden, heb ik een paneel met een laser uit wat meer zwart acryl gesneden, met hetzelfde rasterpatroon van voorheen. Ik snijd een opening die net groot genoeg is om erin te reiken en een blikje te pakken als het wordt uitgegeven.

Na wat testen heb ik uiteindelijk een wigvormig stuk van acryl toegevoegd waar de blikken op konden rollen in plaats van direct op de metalen vloer van het kluisje te vallen. Het was anders behoorlijk luid!

Stap 11: De toegangsdeur maken

Omdat elke dispenser slechts 6 blikjes bevatte, had ik een ruimte nodig om extra voorraad op te slaan. Handig, de automaat staat in een locker, gemaakt om op te bergen! Ik heb een paneel gemaakt om de bovenste helft van het kluisje te bedekken waar de rugzakhaak zich bevindt. Het bestond uit een frame, een paar scharnieren en een binnenpaneel met een sleutelslot. Nogmaals, dit hield het rasterthema in overeenstemming met de rest van de machine.

Stap 12: Jam het op zijn plaats

Om te voorkomen dat de onderste helft van de machine wordt gestolen of ermee wordt geknoeid, heb ik een set klemmen en afstandhouders gemaakt om alles op zijn plaats te houden. Herinner je je de lip aan de voorkant van het kluisje waar de deur zit? Ik plaatste twee afstandhouders aan elke kant, gemaakt van 3/4-inch met melamine bedekt MDF. Deze dienden om de automaatpanelen ver genoeg naar achteren te duwen om te voorkomen dat ze door het combinatieslot op de lockerdeur werden geraakt wanneer ze gesloten waren. Toen opende ik de toegangsdeur en blokkeerde van binnenuit een paar populieren planken achter het frame en de bodembedekking. Hierdoor werden de panelen vergrendeld door ze omhoog te duwen tegen de afstandhouders, die aan de voorkant in de lip werden geduwd. De enige manier om iets uit de automaat te stelen, is door deze van binnenuit te openen en deze houten jam te verwijderen. Of je kunt waarschijnlijk de voorkant erin trappen, maar laten we dat geheim houden!

Stap 13: Kabelbeheer - dankzij speciale gaten

Voordat ik naar de zomer vertrok, merkte ik dat de rugzakhaak gemakkelijk kon worden losgeschroefd, wat een perfect gat zou zijn om draden door te voeren van de dispensers naar het bedieningspaneel. Een doel van de Soda Locker was om elke wijziging aan de locker te vermijden. Voor mij was dit het duwen. Gelukkig realiseerde ik me toen ik bij deze stap kwam dat er twee willekeurig geplaatste gaten aan de achterkant van het kluisje waren. Deze werkten veel beter, omdat ze groter waren en er al waren!

Stap 14: Houd het gesloten! - Veer laden van de deur

De eigenlijke automaat was toen helemaal klaar! De volgende stap was voorkomen dat de locker ooit open zou blijven staan. Ik ging naar mijn plaatselijke tuinwinkel en pakte een 15-inch trekveer. Nogmaals, het kluisje had nog een handige functie. Er zat een klein kuiltje aan de bovenkant van de achterkant van het kluisje. Ik haakte de veer hieraan vast met behulp van een paperclip, die ik meerdere keren doorbuig. Dan, nogmaals, dankzij een ander gat, dreef ik een bout door de bovenrand van de deur dicht bij het scharnier. Daarna was het zo eenvoudig om de veer aan de bout te haken. Ik had de spanning kunnen verhogen door de bout in een ander gat te plaatsen, verder van het scharnier, maar ik wil niet dat mijn vingers worden afgehakt in een deur die dichtslaat!

Stap 15: Open voor bedrijven

Nadat de deur met een veer was vastgezet, was het tijd om het cijferslot open te zetten! Net als elke middelbare scholier met een nieuw kluisje, voer ik de combinatie één keer in, en terwijl ik de grendel openhield, schoof ik een potlood door de achterkant. Ik heb het ook op zijn plaats geplakt om het een beetje veiliger te houden. Nu was het kluisje voor iedereen open. Handig is dat de locker nog steeds vergrendeld is wanneer hij gesloten is, waardoor u op zijn minst moet optrekken voordat u de deur opent. Als ik de Soda Locker ooit moet sluiten voor onderhoud, kan ik het potlood er gemakkelijk uittrekken en is de machine weer vergrendeld. Niemand zal ooit mijn combo hoeven te kennen.

Stap 16: De eerste aankoop … "Prom?"

Eerste prijs in de Epilog-wedstrijd 8

Eerste prijs in de Arduino-wedstrijd 2016