Arduino Skittle Sorter - Ajarnpa

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

Kieskeurige snoepliefhebbers overal merken vaak dat ze hun kostbare tijd verspillen met het sorteren van hun snoep. Klinkt dat bekend? Heb je ooit een machine willen bouwen die Skittles voor je kan sorteren? Deze instructable laat je precies zien hoe je dat moet doen. Met behulp van een Arduino, een paar servo's, 3D-geprinte en lasergesneden onderdelen, en veel lijm en tape, kun je je eigen maken. Als je klaar bent, hoef je alleen maar de kegels in de trechter te gooien, aan de hendel te draaien, achterover te leunen, te ontspannen en te genieten terwijl je kegels op kleur worden gesorteerd. Laten we het eerst hebben over de materialen die je nodig hebt.

Stap 1: Materialen

Voor dit project heb je een 3D-printer en lasersnijder nodig (gebruik een van je eigen of gebruik een openbare printer of snijplotter, een Arduino Uno met kabel, een continu draaiende servo en een Vex 180 Servo, 15-20 jumperdraden, een luie susan van 4 bij 4 inch, een trechter (specifiek type) en acryllijm (links naar al deze producten behalve printer en snijplotter hieronder). Mogelijk hebt u ook een standaardliniaal of ander meetgereedschap nodig. U hebt ook verschillende software nodig programma's waaronder Cura (voor Ultimaker 3D-printer), Arduino-software en de Adafruit-sensorbibliotheek, Adobe Illustrator (of een ander programma dat DXF-bestanden voor de lasersnijder kan wijzigen) en Fusion 360 (als u de STL-bestanden wilt wijzigen).

Arduino Uno -

Arduino USB-kabel -

Continue rotatieservo -

Vex 180 Servo -

4x4 Lazy Susan -

Trechter -

Acryllijm -

RGB-sensorbibliotheek -

Stap 2: De fysieke componenten maken

De volgende stap is het lasersnijden en 3D printen van uw onderdelen. Met behulp van de bijgevoegde bestanden, zult u uw lasersnijder gebruiken om de twee zijsteunstukken, de trog, de servosteunstukken, het houderbasisstuk, de machinebasisstukken (twee van de Base1-kopieën en één Base2-kopie) en de twee sluitringen. Vervolgens print je met je 3D-printer het kauwgomballenmechanisme, het luik, de sorteerkamer, het deksel voor de sorteerkamer en de bodemplaat voor de sorteerkamer. Het afdrukken duurt enkele dagen, dus zorg ervoor dat u hier tijd voor vrijmaakt.

Stap 3: Monteer de trog

Nadat je al je onderdelen hebt uitgesneden en afgedrukt, is het tijd om te monteren. Begin met het aanbrengen van lijm op de openingen in de groeven van één kant van de bodem van de trog (Figuur 3A). Houd dit stuk vervolgens in de sleuven op een van de verticale steunen (Figuur 3B). Zorg ervoor dat het smalle uiteinde van de trog zich aan het korte uiteinde van de verticale steun bevindt. Herhaal dit vervolgens met de andere kant van de bodem van de trog en de andere verticale steun.

Stap 4: Monteer de servo-ontvangerbehuizing

Terwijl deze onderdelen drogen, ga je gang en monteer je de servobehuizing van de ontvanger. Begin met het schuiven van schroeven door een rand van de luie susan en in de bovenkant van de houder van de servo-behuizing (Figuur 4A). Steek vervolgens de moeren in de twee T-verbindingen op elk van de zijstukken van de servobehuizing van de houder (Figuur 4B) en houd ze stevig vast terwijl u de schroeven erin vastschroeft. Steek daarna de continu-rotatieservo in de rechthoekige opening in het bovenste stuk en schroef deze op zijn plaats met behulp van de schroefgaten en de schroeven die bij de servo zijn geleverd. Afbeelding 4D laat zien hoe de hele sorteerkamereenheid eruit zou moeten zien als ze gemonteerd zijn.

Stap 5: Monteer de sorteerkamerbasis

Nadat de ontvangerservo in zijn behuizing is geschroefd, bevestigt u de meegeleverde servohoorn (degene die eruitziet als een X, zoals weergegeven in figuur 5A). Schroef vervolgens de bovenrand op de kamerbasis (Figuur 5B) in de bovenrand van de luie susan (de schroefkop moet zich onder de bovenrand van de luie susan bevinden). Figuur 5C toont de voltooide sorteerkamerbasis en vergaarbakbehuizing.

*****BELANGRIJKE AANTEKENINGEN)*****

Pas op dat u de kamerbasis niet te strak aandraait. Draai de moeren alleen voldoende vast om ze op hun plaats te houden. Zorg er bij het vastschroeven van de kamerbasis ook voor dat de servohoorn in de extrusie aan de onderkant van het basisstuk past.

Stap 6: Monteer de bewegende plaat

Monteer vervolgens de bewegende plaat van het kauwgombalmechanisme. Pak het handvat vast en lijm het op de bewegende plaat, zorg ervoor dat de richting van het handvat in lijn ligt met het gat. Zorg er ook voor dat de vierkante vorm in het handvat past bij de vierkante extrusie op de bewegende plaat. Plaats vervolgens een kleine schroef in het gat op het handvat om te fungeren als het eigenlijke handvatgedeelte (voor gebruikers om aan vast te grijpen om de plaat te draaien). De bewegende plaat is nu klaar (Figuur 6A).

Stap 7: Monteer de kegeldispenser

Na het monteren van de sorteerkamereenheid, de trog en de bewegende plaat, is de volgende stap het monteren van de kegelafgeefeenheid. Eerst krijg je de stationaire plaat van het kauwgombalmechanisme dat je 3D hebt geprint en plak je deze in de opening van de trechter. Zorg ervoor dat de trechter in deze plaat past, zodat er een "schaal" ontstaat voor de opening van de trechter. Belangrijk, zorg ervoor dat het gat in deze plaat op één lijn ligt met het handvat op de trechter. Dit maakt het voor gebruikers gemakkelijker om te weten wanneer een kegel zal vallen. Plaats vervolgens de bewegende plaat van het kauwgombalmechanisme in de trechter bovenop de stationaire plaat. Lijm tot slot de twee borgringen op de trechter recht boven de bewegende plaat om te voorkomen dat deze plaat omhoog komt wanneer u hem draait. Zodra dit alles is gedaan, zou u een werkende dispenser moeten hebben (Figuur 7A). Nu gaat u deze dispenser aan de bovenkant van de trog bevestigen. Plaats de dispenser zodanig dat het gat zich boven de trog bevindt (zorg ervoor dat de kegel ook daadwerkelijk in de trog terechtkomt). Als je eenmaal een goede positie hebt, til je de dispenser iets op en voeg je lijm toe aan de steunen van de trog waar de dispenser naartoe gaat. Houd de dispenser op deze plek totdat de lijm droog is.

*****BELANGRIJKE AANTEKENINGEN)*****

Deze dispenser heeft een klein foutje. Het gat in de bewegende plaat is uitgelijnd met het handvat van de bewegende plaat en het gat in de stationaire plaat is uitgelijnd met het handvat van de trechter. Wanneer je een kegel uitdeelt, draai deze gaten dan snel langs elkaar zodat er maar tijd is voor één kegel om te laten vallen. Als het te langzaam wordt gedaan, zullen er meerdere kegels tegelijk vallen.

Stap 8: luikmechanisme

Plaats uw 3D-geprinte luikstuk in uw luikservo (de niet-continue). Lijn het luikstuk voorzichtig uit met het uiteinde van de trog en zorg ervoor dat er weinig tot geen ruimte is tussen het uiteinde van de trog en het luikstuk. Markeer met een stift of pen waar de servo aan de verticale steun moet worden bevestigd om deze luikpositie te behouden. Gebruik vervolgens lijm of tape (afhankelijk van of je je servo wel of niet wilt kunnen verwijderen) om de servo aan het verticale steunstuk te bevestigen. Figuur 8A laat zien hoe dit eruit zou moeten zien.

Stap 9: Circuit

Soldeer de pinnen in de kleursensor breakout board volgens de instructies van Adafruit (https://learn.adafruit.com/adafruit-color-sensors/assembly-and-wiring). Plak vervolgens de kleursensor aan de onderkant van de bodem van de trog aan het smalle uiteinde en zorg ervoor dat de schroefgaten iets buiten de rand van de trog zijn uitgelijnd (Figuur 9A). Nadat dat is gebeurd, schroeft u de Arduino Uno op de zijkant van de verticale steun met schroefgaten. Gebruik ten slotte jumperdraden en een breadboard om de arduino, kleursensoren en servo's aan te sluiten volgens figuur 9B.

Stap 10: RGB-sensor testen

Download het bijgevoegde bestand voor de code en open het in de Arduino-software. Open het kleurtestprogramma voordat u het hoofdprogramma gebruikt. De nummers voor elke kleur variëren afhankelijk van de verlichting in de omgeving om je heen. Gebruik dit testprogramma om de R-, G- en B-nummers voor elke kleur te zien. Zorg ervoor dat u deze getallen opschrijft als intervallen. Als u bijvoorbeeld na een paar pogingen ziet dat de R-waarde voor geel bijna altijd meer dan 6000 is, kunt u deze onthouden als >6000. Om robuuster te zijn, kunt u dit interval begrenzen, b.v. van 6000-8000 (dit is mogelijk niet het juiste aantal). Onthoud een gesloten interval als >6000 en <8000. Deze nummers worden later gebruikt. Nadat u de waarden voor elke kleur hebt opgeschreven, opent u het hoofdprogramma. Scroll naar de functie sortColor(). In deze functie ziet u verschillende if-statements die de waarde van de R, G en B van de sensoruitgangen bepalen. U ziet in elke verklaring een print ("COLOR Skittle\n"). Zo weet je welke stelling bij welke kleur hoort. Vervang de rd, grn en blu in elk if-statement door de juiste waarden die je eerder hebt gevonden. Hierdoor zou het programma tijdens het testen moeten werken met de specifieke verlichting van de omgeving om je heen.

github.iu.edu/epbower/CandySorter

Stap 11: Laatste stap: voer het hoofdprogramma uit

Nadat u de machine hebt gebouwd en de waarden voor de RGB-sensor hebt bijgewerkt, bent u klaar om het programma uit te voeren. Sluit de Arduino aan op de USB-poort van uw computer. Een lampje op de Arduino moet gaan branden. Terwijl het hoofdprogramma open is, compileert u de code door op het vinkje linksboven in het venster te klikken. Dit zorgt ervoor dat er geen fouten in de code zitten. Als dat het geval is, verschijnt er een waarschuwingsbericht onder aan het scherm met informatie over de fout. Als alles goed is, zal het zeggen dat het klaar is met compileren. Zodra dit is gebeurd, uploadt u het programma naar de Arduino door op de pijl naast het vinkje te klikken. Zodra u hierop klikt, begint de Arduino automatisch met het besturen van de machine. Merk op dat de enige manier om de Arduino te stoppen is om de kabel los te koppelen van je computer of door op de resetknop op de Arduino te drukken. Als u op de resetknop klikt, moet u de code opnieuw uploaden naar de Arduino. Als je de stroom gewoon loskoppelt, begint het meteen te werken zodra het weer is aangesloten op het stopcontact.