Vending Machine na Scale ili Kuthibitisha Itemdrop (Raspberry Pi): 5 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Karibu mtengenezaji mwenzako, kwa mradi wa shule niliamua kutengeneza mashine ya kuuza vitafunio. Kazi yetu ilikuwa kuunda kifaa kinachoweza kurudishwa ambacho kilitumia angalau sensorer 3 na 1 actuator. Nilikwenda kutengeneza mashine ya kuuza sehemu kwa sababu nilikuwa na ufikiaji wa sehemu muhimu (yaani motors) kupitia makerslab yangu ya ndani. Kwanza wazo lilikuwa kuunda mashine ya kuuza vinywaji, lakini hiyo haingewezekana kwa sababu ya hitaji la kujitenga, kipengee cha kupoza na utaratibu laini wa kutolewa kwa vinywaji vinavyoangaza.

Mradi huu ulikuwa wa kwanza kwangu kwa njia zingine; Sikuwahi kufanya kazi na kuni na vifaa vya elektroniki hapo awali kwa kiwango kama hicho. Uzoefu wangu ulikuwa kimsingi katika programu, kwa hivyo niliamua kujipa changamoto kwa kuunda mradi ambao utakuwa uzoefu wa kweli wa kujifunza.

Nitajaribu kuelezea nyinyi, kwa njia bora zaidi, jinsi ya kuunda mashine hii ya kuuza. Kumbuka yote haya yalikuwa ya kwanza kwangu, kwa hivyo nilifanya makosa kadhaa kwa kukata kuni nk.

Nambari zote zinaweza kupatikana katika hazina ya Github:

Vifaa

• Mbao
• Bawaba
  • 2 ngumu zaidi kwa mlango kuu
  • 2 laini kwa bidhaa iliyoanguliwa
• Plexiglass
• 4 mashine za kuuza DC motors (na kifungo kwa usimamizi wa mzunguko)
• Spirals 4 (Nilitumia waya wa umeme wa shaba 6 mm²)
• Viunganishi 4 vya kuunganisha motors ond (nilichapisha 3D)
• Pi ya Raspberry
• Kitufe cha 4x4
• Mpokeaji wa sarafu
• LCD
• Waya za jumper
• Mikate ya mkate
• 4 TIP 120 transistors
• Resistors
• Thermometer moja ya waya
• Ukanda wa LED

Hatua ya 1: Kupanga sensorer

Kwa kuwa nilikuwa na uzoefu zaidi katika programu niliamua kuanza na programu ya sensorer kwanza.

Sensorer ni pamoja na:

• Thermometer moja ya waya
• Pakia sensa ya seli
• Kitufe cha 4x4
• Mpokeaji wa sarafu

Thermometer moja ya waya iko sawa mbele na inahusisha tu kuunganisha waya mmoja na GPIO PIN 4 ya Raspberry Pi (na vipinga) na kusoma faili inayohusiana nayo.

Kiini cha mzigo kilikuwa ngumu zaidi lakini bado kimya rahisi. Waya 4 ilibidi iunganishwe na kipaza sauti cha HX711 na kiboreshaji cha HX711 ilibidi kiunganishwe na Raspberry Pi. Mara hii imefanywa, nilitumia maktaba ya chatu ya HX711 kusoma maadili. Kusoma nje ya kiini cha mzigo bila mzigo kufafanuliwa thamani ya tare. Baada ya hapo niliweka uzito uliojulikana hapo awali kwenye mizani na kwa kanuni ya tatu nilihesabu mara kwa mara kwamba thamani ya kusoma ilipaswa kugawanywa na kuwasilishwa kwa thamani ya gramu.

Kitufe cha 4x4 ni angavu kama inavyoweza kuwa. Pamoja na waya 8 zilizounganishwa na kitufe kinachowakilisha nguzo 4 na safu 4 za keypad. Tahadhari fulani imekuwa ikipatikana kwa kuagiza waya hizi, kwani keypads 2 4x4 nilizotumia zilikuwa na maagizo 2 tofauti kabisa ya waya. Ukiwa na maktaba rahisi ya kutumia vitufe kitufe kilichoshinikizwa kinaweza kusajiliwa kwa urahisi ikiwa imeunganishwa vizuri kwa Raspberry Pi.

Gumu ya sensorer ni dhahiri mpokeaji wa sarafu. Kuweka sarafu kwenye kifaa ni sawa mbele kwa sababu ya hati nzuri. Nilikuwa na kifaa ambacho kiliweza kutofautisha sarafu 4 tofauti. Lazima ueleze kiwango kinachohusiana cha kunde kwa sarafu ambayo kifaa hutuma kwa Raspberry Pi. Usajili wa sarafu kwenye kifaa ni karibu bila kasoro ambayo inaweza kuonekana na onyesho upande. Shida iko katika kusajili kunde hizi kwenye Raspberry Pi. Adapta yenye nguvu ya kutosha (12V, 1A) inapaswa kutumiwa kuweza kusajili sarafu tofauti tofauti, na pia programu zingine za uangalifu ili zisiache kuhesabu kunde mapema sana.

Hatua ya 2: Kuunganisha na Kusanidi Programu za Motors

Nilitafuta motors za mashine kutoka kwa makerslab yangu ya ndani, lakini bado nilihitaji kujua jinsi ya kuziunganisha na kuzipanga.

Injini zilikuwa na waya 4 zilizounganishwa nao na baada ya kubaini 2 zilikuwa za umeme (angalau 12V) na 2 zilikuwa za kitufe ambacho kinabanwa kila nusu zamu. Niliunganisha kila moja ya motors hizi kwa TIP 120 transistor kuweza kuzidhibiti kupitia Raspberry Pi. Moja ya waya 2 zingine niliunganisha kwa pembejeo ya Pi (na kipinzani cha pullup) na moja chini.

Baada ya hapo nilitengeneza spirals kutoka kwa waya ya chuma ya 2.2mm, ambayo iliibuka kuwa inazunguka kwa njia mbaya; ili vitu vyangu virudi nyuma badala yake. Kwa hivyo nilitumia waya wa umeme wa shaba 6mm which ambayo ilikuwa njia rahisi kufanya kazi nayo.

Baada ya kutengeneza ond 4 ilikuwa wakati wa kufanya viunganisho muhimu kuungana na ond kwa motors. Niliamua kuchapisha 3D (faili iliyoambatanishwa) na kuifunga kwa motors na kunama waya karibu nao.

Hatua ya 3: Kuunda Makazi ya Mashine

Kwa nyumba nilitumia kuni ambazo zilikuwepo kwenye makerslab. Kwa kuwa hakukuwa na aina nyingi na jopo la mbele lilipaswa kuwa ndogo ili kutoshea umeme, nyumba hiyo ilikuwa na aina angalau 6 za kuni.

Kwanza nilitengeneza mbao 2 za cm 168 x 58 kwa nusu kwa gongo la nyuma, paneli 2 za upande na jopo la mgawanyiko wa kati.

Kwa jopo la chini nilitumia kipande cha mbao kinachofaa (au ndivyo nilidhani) cha 58 x 58 cm. Hii ilibadilika kuwa kosa kwani sikuhesabu unene wa kuni, kwa hivyo kiwiko cha nyuma kililazimika kuangushwa juu ya jopo la chini na paneli za pembeni zililazimika kupigwa kutoka upande. Hii iliacha kipande cha ziada cha 2 cm kikiwa nje juu.

Baada ya hapo niligonga mbao 2 za bidhaa usawa kwenye jopo la mgawanyiko wa kati. Pamoja na juu ya sehemu ya bidhaa. Kisha nikaanza kuvunja glasi ya plexi kwa hatch ambayo niliunganisha na bawaba 2 laini kwenye bar ya kuni iliyounganishwa na jopo la mgawanyiko wa katikati. Mara tu hiyo ilipokamilika sehemu ya katikati ya shimo ililazimika kuingizwa kwenye jopo la upande wa kushoto.

Kisha nikatengeneza sehemu za mbao za mizani na kuzitia gundi chini ya nyumba. Hii iliacha pengo kidogo chini ya nyumba ambayo nilitatua kwa kuweka ubao mwembamba mbele. (Sio kwenye picha)

Hatua ya 4: Kukusanya Sensorer na Motors kwa Nyumba

Mara mifupa ya nyumba hiyo ilifanyika ilikuwa wakati wa kuingiza matumbo.

Kwanza nilikata mashimo kwenye ubao wa LCD, keypad na kipokezi cha sarafu. Kisha nikapigilia umeme huu kwenye ubao na kuziunganisha kwa Raspberry Pi. Mipango mingine ya uangalifu ilibidi ifanyike ili kutovuka waya kwa mengi. Thermometer moja ya waya niliiunganisha kwenye ubao wa mkate uliowekwa gundi ndani ya ubao wa umeme. Kisha nikata ubao wa Raspberry Pi, ubao wa mkate wa transistors za magari na arduino ambayo nilikuwa nikisambaza 12V kwa mpokeaji wa sarafu na motors.

Motors niliziunganisha kwenye mbao za bidhaa zenye usawa na nikaongeza mbao zingine wima kugawanya sehemu za vitu.

Hatua ya 5: Kumaliza Mashine ya Kutoa Vending

Kwa kumaliza nilichora mashine nzima nyeusi na kuongeza ukanda wa LED kwa ndani. Chini ya mpokeaji wa sarafu nilitengeneza chumba kidogo cha sarafu kuingia ndani, kwa hivyo hawatateleza juu ya chumba cha kushoto. Niliongeza pia kwenye mlango wa plexiglass na bawaba ngumu.