Nắp nó: Bộ phân loại nắp chai tương tác: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Tài liệu hướng dẫn này được tạo ra để đáp ứng yêu cầu dự án của Makecourse 2018 tại Đại học Nam Florida (www.makecourse.com)

Thỉnh thoảng, tôi thích trở về nhà và uống một vài cốc bia để thư giãn sau một ngày dài của cuộc sống mưu sinh. Thật không may, các nắp chai của tôi đã bắt đầu chất thành đống và tôi nghĩ rằng cần phải làm gì đó để khắc phục điều đó. Đó là lý do tại sao tôi đã tạo ra chiếc máy phân loại nắp chai bán nhạy cảm nhưng hoàn toàn vô lý này. Bây giờ tôi biết bạn đang nghĩ gì, "bạn không thể ném nắp chai đi" hoặc "không phải nắp chai sẽ chất thành đống sao?". Chà… vâng, nhưng tôi muốn làm quen nhiều hơn với Arduino và điều này đã cho tôi lý do và động lực để làm điều đó !!!

Và ai lại không muốn có một trong những thứ này trong ManCave hoặc SheShed của riêng họ?!?!

Trong phần Có thể hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn từng bước cách tôi tạo ra thiết bị vô dụng và khó dùng này!

(Hãy uống một cách có trách nhiệm)

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào về bản dựng này hoặc cần trợ giúp khắc phục sự cố, vui lòng để lại bình luận bên dưới và tôi sẽ sẵn lòng trợ giúp bạn!

Bước 1: Thu thập các bộ phận

Phần cứng cho mạch

Để xây dựng thiết bị này, bạn sẽ cần các bộ phận sau. Một số trong số đó là tùy chọn vì chúng làm cho kết cấu bền hơn một chút.

Đừng lo lắng, tôi sẽ cung cấp các liên kết đến các sản phẩm tôi đã mua trên Amazon.com. Nhưng hãy xem tất cả những gì bạn có thể nhặt được từ đồ điện tử cũ / hỏng xung quanh nhà!

• Arduino Uno R3 ……………………………………………… $ 16,90
• Cảm biến màu TCS230 / TCS2300 ……………………. $ 9,99
• Màn hình LCD IIC 1602 có Mô-đun I2C …………………. $ 7,59Đảm bảo rằng nó có Mô-đun I2C !!!
• SG90 9G servo ………………………………………………. $ 12,99 (gói 6 chiếc) Tốt hơn nên mua những thứ này với số lượng lớn vì bạn sử dụng chúng cho mọi thứ và riêng lẻ chúng đắt tiền.
• 3.5mm Stereo Right Angle Plug to Bare Wire …….. $ 5.92 Bạn có thể tìm thấy một dây cáp âm thanh cũ xung quanh nhà!
• Dây, MM, MF, FF …………………………………………. $ 6,98
• Screw Shield cho Arduino Uno R3 …………………….. $ 9,98 (Tùy chọn, tôi không muốn dây của mình bị rơi ra ngoài ý muốn)
• Mô-đun đầu đọc thẻ MicroSD ………………………… $ 8,29
• (5 gói, mua một đơn vị riêng lẻ rẻ hơn ~ $ 2)
• Thẻ MicroSD (Mọi kích thước đều hoạt động, tôi sẽ đi vào chi tiết định dạng nó ở bên dưới)
• Bất kỳ Loa hoạt động nào có giắc cắm đầu vào / loa

Phần mềm

Arduino IDE (Tải xuống tại đây)

Điều khoản khác

• Máy cắt dây / Kéo
• Dremel cầm tay và hoặc giấy nhám 220 grit
• Súng bắn nhiệt
• Tuốc nơ vít đầu Philips
• Tua vít đầu phẳng
• Súng bắn keo nóng (dành cho người thông minh và lười biếng)

Bước 2: Xây dựng chai

Sổ tay

Ban đầu, nhà ở sẽ là một chiếc hộp đơn giản tương tự như bộ phân loại màu sắc mà HowToMechatronics đã chế tạo cho một trong những dự án của anh ấy. Tuy nhiên, vào một đêm nằm trên giường, tôi chợt nhận ra rằng tôi có đủ công cụ và kiến thức để làm được nhiều việc hơn thế! May mắn thay tại Đại học Nam Florida, chúng tôi có một phòng thí nghiệm in 3D dành cho sinh viên và việc in ấn về cơ bản là có tính phí. Điều này cho phép chúng tôi tự do in 3D theo mong muốn của chúng tôi với chi phí tối thiểu cho chúng tôi. Ngay sau đó, tôi đã đưa ra ý tưởng chung để tạo ra thiết kế chai mà bạn có thể nhìn thấy trong thành phẩm!

LƯU Ý: Bây giờ bạn có thể sẽ ghét tôi nhưng để duy trì một số tính độc đáo cho sáng tạo của tôi, tôi sẽ không đăng các tệp CAD cho chai, trục hoặc Decider. Tôi thực sự tin rằng óc sáng tạo, trí tưởng tượng cũng như sự khéo léo là những kỹ năng rất quan trọng mà trí óc trẻ và già đều cần để linh hoạt và tiếp tục phát triển. Tuy nhiên, hãy thoải mái làm việc với những hình ảnh mà tôi đăng và thiết kế phiên bản của riêng bạn (nó thực sự không quá khó) Ngoài ra, nếu đây là lần đầu tiên bạn tạo mẫu một thứ gì đó tự nhiên, tôi thực sự khuyên bạn không nên in 3D thiết kế của mình! (Những sai lầm trong một dự án với một bản in lớn như thế này có thể rất tốn kém để in lại!) Mặc dù trông nó sẽ không hào nhoáng, nhưng bảng xốp là vật liệu để bắt đầu có thể tha thứ hơn nhiều. Hãy xem dự án ví dụ này được tạo bởi HowToMechatronics.

Cân nhắc thiết kế chính

Ban đầu, chai được thiết kế để cho phép người dùng mở chai và đóng nắp vào cơ chế trong một chuyển động trơn tru (lưu ý thiết kế cổ mở). Trục phải đủ rộng để cho phép nắp chai trượt xuống một cách dễ dàng theo cách nhanh chóng nhưng được kiểm soát để cho phép Người quyết định bắt được nắp.

Trục cũng được thiết kế để tích hợp vào chai thông qua việc sử dụng các rãnh. Đây là một lợi thế rất lớn so với việc dán nó tại chỗ vì độ chính xác là điều quan trọng hàng đầu với một thiết bị có tính chất này. Mô-đun cảm biến màu TCS3200 cũng được lưu ý khi thiết kế trục. Vì trục có vị trí để vặn cảm biến màu, khoảng cách từ Bộ quyết định đến cảm biến màu không đổi, cho phép đọc chính xác và nhất quán màu sắc của nắp chai.

Decider phải được in màu đen để hỗ trợ độ chính xác của cảm biến màu, vì bất kỳ màu nào khác sẽ ảnh hưởng đến việc đọc nếu cảm biến màu hơi lệch khỏi vạch hoặc nắp đặt trong Decider ở một vị trí khó xử.

Khe trả lại thực sự là một suy nghĩ sau. Trước khi gửi bản thiết kế đi in, tôi nhận ra rằng việc hiệu chỉnh thiết bị sẽ là một công việc tẻ nhạt, đặc biệt nếu tôi phải lật ngược chai sau mỗi lần đọc.

Thiết kế của tôi không hoàn hảo

Tôi rất thích đắm chìm trong chiến thắng của dự án này đã thành công như thế nào, nhưng không phải lúc nào tôi cũng đi dạo trong công viên. Tôi chưa bao giờ rất giỏi trong việc dung nạp các bản in 3D của mình. Trên thực tế, tôi không chấp nhận bản in của mình chút nào. Tôi thêm các vỏ bổ sung (4 thay vì 2 mặc định) vào hồ sơ in của mình. Tôi thích bắt đầu quá trình chà nhám tẻ nhạt để các bộ phận của tôi khớp với nhau ngay từ đầu.

Bước 3: Kết nối tất cả

Khía cạnh hệ thống dây điện của bản dựng này khá đơn giản, chỉ cần làm theo giản đồ Fritzing và bạn sẽ sẵn sàng! Như với phần lớn các dự án Arduino, nếu một dây không chính xác, rất có thể mạch này sẽ không hoạt động bình thường!

Để đảm bảo toàn bộ mạch đều chính xác, tôi thực sự khuyên bạn nên nối dây từng thành phần một và kiểm tra xem chúng có hoạt động chính xác hay không bằng cách sử dụng các ví dụ tôi đã đăng ở trên.

Bước 4: Mã

Nếu bạn chưa quen với Arduino, điều này SẼ khiến bạn choáng ngợp! Nhưng hãy nhớ với tôi, trong nỗ lực giữ cho điều này càng đơn giản càng tốt, tôi sẽ chia nhỏ mã của mình với các nhận xét cũng như chỉ cho bạn nơi tôi tìm thấy các mã ví dụ mà tôi đã sử dụng để xây dựng mã chính của mình. Hãy nhớ rằng, khi bắt đầu dự án này, tôi cũng không biết mình đang làm gì. Một khởi đầu tốt là xem sơ đồ quyết định để biết mục tiêu của chương trình là gì, sau đó thử chia nhỏ mã của tôi và khi bạn bị lạc, hãy xem các ví dụ mà tôi đã xây dựng mã của mình.

Thư viện để tải xuống (Nhấp vào đây để tìm hiểu cách cài đặt thư viện trên Arduino của bạn)

1. ServoTimer2 - Servo sử dụng Timer2 khi Trình phát Wav đang sử dụng Timer 1
2. LiquidCrystal_I2C
3. Thư viện cho Mô-đun đầu đọc thẻ SD
4. TMRpcm (Thư viện trình phát Wav / Mp3)

Các khái niệm chính về mã (Được liên kết bên dưới là các mã mà tôi đã sử dụng để xây dựng mã chính của mình)

1. Cảm biến màu
2. Màn hình LCD (dòng 24 - 33)
3. Servo (Tệp -> Ví dụ -> ServoTimer2 -> Quét)
4. Mô-đun thẻ SD (Tệp -> Ví dụ -> SD -> CardInfo)
5. Wav Player (Tệp -> Ví dụ ->)

Mã chính

Hãy hít thở sâu và lướt qua mã đã đăng của tôi và từng dòng nhận xét liền kề của họ để cảm nhận những gì đang xảy ra khi Arduino hoạt động thông qua mã.

Tôi sẽ sớm đăng video hướng dẫn chi tiết về mã của tôi.

Bước 5: Định dạng thẻ SD của bạn thành FAT32

Vì vậy, để Arduino của bạn hoạt động bình thường với thẻ Micro SD, thẻ nhớ phải được định dạng thành FAT32. Đối với Thẻ SD dưới 32Gb, đây không phải là vấn đề và thật dễ dàng để chuyển đổi chúng từ định dạng mặc định exFAT sang FAT32.

Tuy nhiên, nếu bạn giống tôi và thấy thẻ Micro SD 64GB trên Amazon với giá 13 đô la và không thể không mua nó. Giải pháp này vẫn khá nhanh chóng và không gây đau đớn.

Truy cập https://www.ridgecrop.demon.co.uk/index.htm?fat32format.htm và tải xuống "fat32format". KHÔNG nhấp vào các nút lớn màu xanh lá cây. Bản thân tệp tin là an toàn, tôi đã quét vi-rút và bạn cũng có thể, tuy nhiên nếu bạn nhấp vào nút màu xanh lá cây, đừng nói là tôi không cảnh báo bạn!

Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng bạn chọn đúng ổ đĩa chứa thẻ SD của mình. Bạn không muốn định dạng sai, mặc dù tôi chắc chắn rằng chương trình sẽ không cho phép điều đó xảy ra.

Đó là tất cả những gì nó cần! Thẻ SD của bạn hiện đã sẵn sàng để sử dụng với Arduino!

Bước 6: Trình phát Wav

Để chương trình của bạn gọi thành công các tệp âm thanh. Wav từ thẻ Micro SD mới được định dạng của bạn, các tệp MP3 của bạn phải được chuyển đổi sang định dạng âm thanh. Wav thích hợp.

Truy cập https://audio.online-convert.com/convert-to-wav và chỉ cần làm theo hướng dẫn hiển thị trong hình ảnh bên dưới.

Đặt Độ phân giải bit thành 8 bit Đặt tốc độ lấy mẫu thành 16000 Hz Thay đổi kênh âm thanh thành Mono Thay đổi định dạng PCM thành PCM 8 bit Không dấu

Sau đó, khi bạn đã tải xuống các tệp. Wav của mình, chỉ cần đặt chúng vào thư mục chính nằm trong Thẻ SD của bạn. Ghi lại tên tệp chính xác vì bạn sẽ gọi chúng sau này trong mã của mình!