Tirdzniecības automāts ar skalu, lai apstiprinātu preces pilienu (Raspberry Pi): 5 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Laipni lūdzam kolēģi veidotāj, skolas projektam es nolēmu izveidot uzkodu tirdzniecības automātu. Mūsu uzdevums bija izveidot atkārtoti izveidojamu ierīci, kurā izmantoti vismaz 3 sensori un 1 izpildmehānisms. Es devos izgatavot tirdzniecības automātu daļēji tāpēc, ka man bija piekļuve dažām būtiskām detaļām (ti, motoriem), izmantojot vietējo ražotāju laboratoriju. Pirmā ideja bija izveidot dzērienu tirdzniecības automātu, taču tas nebūtu bijis iespējams, jo dzirkstošajiem dzērieniem bija nepieciešama izolācija, dzesēšanas elements un mīkstāks atbrīvošanas mehānisms.

Šis projekts man savā ziņā bija pirmais; Es nekad nebiju strādājis ar koku un elektroniku šādā mērogā. Mana pieredze galvenokārt bija saistīta ar programmatūru, tāpēc es nolēmu izaicināt sevi, izveidojot projektu, kas būtu īsta mācīšanās pieredze.

Es centīšos jums, puiši, pēc iespējas labāk izskaidrot, kā izveidot šo tirdzniecības automātu. Paturiet prātā, ka tas viss man bija pirmais, tāpēc es pieļāvu dažas iesācēju kļūdas ar kokgriezumiem utt.

Visu kodu var atrast Github krātuvē:

Piegādes

• Koks

• Eņģes

  • 2 cietākas galvenās durvis
  • 2 mīksti izstrādājuma lūkai
• Plexiglass
• 4 tirdzniecības automātu līdzstrāvas motori (ar pogu rotācijas pārvaldībai)
• 4 spirāles (es izmantoju 6 mm² vara elektrisko vadu)
• 4 savienotāji, lai savienotu motorus ar spirāli (es tos 3D izdrukāju)
• Raspberry Pi
• 4x4 tastatūra
• Monētu akceptētājs
• LCD
• Jumper vadi
• Maizes dēļi
• 4 TIP 120 tranzistori
• Rezistori
• Viena stieples termometrs
• LED sloksne

1. darbība: sensoru programmēšana

Tā kā man bija vislielākā pieredze programmatūras jomā, es nolēmu vispirms sākt ar sensoru programmēšanu.

Sensori ietver:

• Viena stieples termometrs
• Slodzes šūnu sensors
• 4x4 tastatūra
• Monētu akceptētājs

Viena stieples termometrs ir diezgan taisns uz priekšu, un tas vienkārši ietver viena vada pievienošanu Raspberry Pi GPIO PIN 4 (ar dažiem rezistoriem) un ar to saistītā faila nolasīšanu.

Slodzes sensors bija nedaudz sarežģītāks, taču joprojām kluss. 4 vadi bija jāpievieno HX711 pastiprinātājam, savukārt HX711 pastiprinātājs - Raspberry Pi. Kad tas ir izdarīts, es nolasīju vērtības HX711 python bibliotēkā. Slodzes šūnas nolasīšana bez slodzes noteica taras vērtību. Pēc tam es uz skalas ievietoju dažus iepriekš zināmus svarus un ar triju likumu aprēķināju konstanti, ka nolasītā vērtība ir jāsadala ar, lai to uzrādītu ar vērtību gramos.

4x4 tastatūra ir tik intuitīva, cik vien var būt. Ar 8 vadiem, kas savienoti ar tastatūru, kas attēlo tastatūras 4 kolonnas un 4 rindas. Šo vadu pasūtīšana ir bijusi piesardzīga, jo 2 manām izmantotajām 4x4 tastatūrām bija 2 pilnīgi atšķirīgi vadu pasūtījumi. Izmantojot ērti lietojamu tastatūras bibliotēku, nospiestu taustiņu var viegli reģistrēt, ja tas ir pareizi pievienots Raspberry Pi.

Visgrūtākais no sensoriem noteikti ir monētu pieņemšanas ierīce. Labas dokumentācijas dēļ monētu uzstādīšana ierīcē ir diezgan vienkārša. Man bija ierīce, kas spēja atšķirt 4 dažādas monētas. Jums ir jānorāda saistītais impulsu daudzums monētai, ko ierīce nosūta Raspberry Pi. Monētas reģistrācija ierīces galā ir gandrīz nevainojama, un to var redzēt displejā sānos. Problēma ir šo impulsu reģistrēšana Raspberry Pi. Ir jāizmanto pietiekami jaudīgs adapteris (12V, 1A), lai varētu atšķirīgi reģistrēt dažādas monētas, kā arī rūpīgi jāprogrammē, lai nepārtrauktu impulsu skaitīšanu pārāk agri.

2. darbība. Motoru pievienošana un programmēšana

Es no vietējā ražotāja nopirku dažus tirdzniecības automātu motorus, taču man joprojām bija jāizdomā, kā tos savienot un programmēt.

Motoriem bija pievienoti 4 vadi, un pēc dažiem izdomājumiem 2 bija paredzēti strāvas padevei (vismaz 12 V) un 2 - pogai, kas tiek nospiesta ik pēc pusapgrieziena. Es savienoju katru no šiem motoriem ar TIP 120 tranzistoru, lai varētu tos vadīt, izmantojot Raspberry Pi. Vienu no pārējiem 2 vadiem es pievienoju Pi ieejai (ar pievilkšanas rezistoru) un vienu pie zemes.

Pēc tam es izveidoju dažas spirāles no 2,2 mm tērauda stieples, kas izrādījās spirālveida nepareizā virzienā; tā, ka manas lietas tā vietā gāja atpakaļ. Tāpēc es izmantoju 6 mm² vara elektrisko vadu, ar kuru bija vieglāk strādāt.

Pēc 4 spirāļu izveides bija pienācis laiks izveidot savienotājus, kas nepieciešami, lai pieslēgtos pie spirāles pie motoriem. Es nolēmu tos izdrukāt 3D formātā (pievienots fails) un pielīmēt pie motoriem un saliekt vadu ap tiem.

3. darbība. Iekārtas korpusa izveide

Mājoklim es izmantoju koksni, kas bija izgatavotāja marķējumā. Tā kā viena veida nebija daudz un priekšējam panelim bija jābūt plānākam, lai tas ietilptu elektronikā, korpuss sastāvēja no vismaz 6 koka veidiem.

Vispirms es sazāģēju 2 dēļus uz pusēm 168 x 58 cm, 2 sānu paneļus un vidējo dalītāju.

Apakšējam panelim es izmantoju ērtu (vai tā es domāju) koka gabalu 58 x 58 cm. Tas izrādījās kļūda, jo es neņemu vērā koka biezumu, tāpēc aizmugurējais panelis bija jāpieskrūvē apakšējā paneļa augšpusē un sānu paneļi bija jāieskrūvē no sāniem. Tādējādi no augšas palika papildu 2 cm gabals.

Pēc tam es pieskrūvēju 2 horizontālos izstrādājumu dēļus pie vidējā sadalītāja paneļa. Tāpat kā produktu nodalījuma augšdaļa. Tad es sāku salauzt lūkas plexi stiklu, ko ar 2 mīkstām eņģēm savienoju ar koka stieni, kas savienots ar vidējo dalītāju. Kad tas bija pabeigts, cauruma vidējais nodalījums bija jāpieskrūvē kreisajā sānu panelī.

Tad es izveidoju skalas koka detaļas un pielīmēju tās korpusa apakšā. Tas atstāja nelielu atstarpi korpusa apakšā, ko es atrisināju, novietojot plānu dēli priekšā. (Nav attēlā)

4. solis: sensoru un motoru montāža korpusam

Kad korpusa skelets bija izdarīts, bija pienācis laiks ievietot iekšas.

Vispirms es izgriezu dažus caurumus LCD panelim, tastatūrai un monētu akceptētājam. Tad es pienagloju šo elektroniku pie dēļa un pieslēdzu pie Raspberry Pi. Bija jāveic rūpīga plānošana, lai vadi netiktu daudz šķērsoti. Viena stieples termometrs, ko es savienoju ar maizes dēli, kas pielīmēts elektronikas dēļa iekšpusē. Tad es zāģēju dēli Raspberry Pi, maizes dēli motora tranzistoriem un arduino, ko izmantoju, lai piegādātu 12 V monētu akceptētājam un motoriem.

Motori, kurus pielīmēju pie horizontālajiem izstrādājumu dēļiem, un pievienoju dažus vertikālus dēļus, lai sadalītu priekšmetu nodalījumus.

5. solis: tirdzniecības automāts ir pabeigts

Apdarei es visu mašīnu nokrāsoju melnā krāsā un iekšpusē pievienoju LED sloksni. Zem monētu pieņemšanas es izveidoju nelielu nodalījumu, lai monētas varētu iekrist, lai tās neslīdētu pa visu kreiso nodalījumu. Es pievienoju arī plexiglass durvis ar cietākām eņģēm.