Tủ khóa nước ngọt - Máy bán hàng tự động: 16 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Tủ khóa không còn như trước đây. Với rất nhiều trường học chuyển sang thiết bị điện tử để đựng sách, tủ khóa trở nên ít không gian hơn cho sách của bạn, và câu hỏi đặt ra là: "Tôi sẽ làm gì với cái này?"

Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn có thể sử dụng không gian đó cho máy bán hàng tự động của mình? Trong phần Có thể hướng dẫn này, tôi sẽ cho bạn biết cách tôi nảy ra ý tưởng, cách tôi thiết kế nó, cách tôi giải quyết một số vấn đề trong quá trình thực hiện và tất cả diễn ra như thế nào! Vì vậy, hãy mở một lon đồ uống yêu thích của bạn và đi cùng!

Bước 1: Cuộc nói chuyện

Cách đây chưa đầy một năm, trên đường trở về từ bữa trưa đến lớp Lịch sử Hoa Kỳ, tôi nhìn vào một trong những chiếc tủ đựng đồ và nghĩ "sẽ tuyệt làm sao nếu có một chiếc máy bán hàng tự động nằm gọn trong tủ đựng đồ?" Ngay sau đó, tôi đã đề cập đến ý tưởng này với một vài bạn cùng lớp cùng bàn. Sau đó, chúng tôi nói về nó một lúc như một trò đùa, nhưng chúng tôi càng đi xa hơn, đối với tôi, ý tưởng này dường như hoàn toàn khả thi!

Tôi bắt đầu vẽ những bản phác thảo thô cho bất cứ nhiệm vụ nào mà chúng tôi đã giao trước mặt. Trước khi đi xa hơn, ngày hôm sau, tôi mang theo thước đo đến trường, và trong giờ ăn trưa, tôi đến tủ để lấy từng số đo có thể. Vài ngày sau, trường được nghỉ hè.

Bước 2: Lập trình Bảng điều khiển

Với bất kỳ dự án nào, tôi thấy cách tốt nhất là làm cho mặt điện tử của mọi thứ hoạt động trước. Vào mùa hè, tôi bắt đầu bằng cách mua một Arduino, bộ nhận tiền xu, màn hình LCD và một công tắc sậy từ tính. Tôi cũng có khá nhiều nút arcade đặt xung quanh từ một dự án trước đó. Sau đó, tôi gắn mọi thứ vào bên trong hộp giày và nối dây tất cả bằng cách sử dụng cáp jumper để tạo kết nối. Sẽ rất hữu ích nếu có một breadboard để gắn kết một mặt bằng chung. Bộ nhận tiền xu yêu cầu 12 volt, trong khi Arduino sử dụng 5v, vì vậy, hiện tại, tôi đã cấp nguồn cho bộ nhận tiền bằng bộ chuyển đổi nguồn DC 12 volt.

Lập trình là một quá trình học tập. Tôi đã làm việc từng thiết bị một, bắt đầu với màn hình. Phần nhận xét trên amazon rất hữu ích cho bước này. Ai đó đã đăng mã làm việc cho màn hình. Sau khi thử với một vài biến số, tôi chuyển sang trình chấp nhận tiền xu.

Đối với công cụ chấp nhận tiền xu, một tìm kiếm đơn giản trên google sẽ dẫn tôi đến hướng dẫn của Skipped:

Bộ nhận tiền hoạt động bằng cách tạo một số xung được lập trình cho Arduino. Sau đó, Arduino nhân các xung với 0,05 đô la để đưa ra đại diện chính xác về số tiền được đưa vào. Miễn là hệ số chung lớn nhất của bạn giữa các đồng xu là 5 xu, điều này rất hiệu quả! Tôi đã lập trình bộ nhận tiền xu để xuất ra 1 xung cho niken, hai xung cho dime và 5 xung cho một phần tư. Tôi không muốn phải đưa tiền lẻ, vì vậy tôi đã để lại những đồng đô la. Tôi cũng bỏ ra một nửa đô la, vì chúng không vừa với bộ nhận tiền xu. Tôi kết hợp điều này với màn hình khi tôi đã tìm ra bộ chấp nhận.

Sau đó, tôi đã lăn lộn. Tôi quyết định bán hai loại pop khác nhau để lắp máy vào tủ đựng đồ. Tôi nối hai nút arcade để mua pop, 2 servos và thêm công tắc sậy để tạo cho mình một trang truy cập quản trị viên. Ở đây tôi liệt kê số lượng lon đã bán, lượng hàng hiện có, tổng doanh thu. Khi đang ở trong trang kho hiện tại, bạn có thể nhấn và giữ một trong các nút trò chơi điện tử để cho biết còn nhiều hàng hơn được đưa vào.

Sau đó, sau khi đảm bảo mọi thứ đều hoạt động, tôi đã mua một pin 12 volt chu kỳ sâu từ amazon. Tôi đã kết nối thẳng pin với bộ nhận tiền xu và phá vỡ bộ chuyển đổi USB trên ô tô để chạy song song với pin cho Arduino. Bộ sạc ô tô có cổng 2 Amp và 1 Amp, vì vậy tôi đã cấp nguồn cho màn hình và Arduino với 1 Amp, và servo với 2 Amp. Sử dụng mạch phân áp, tôi cũng có thể hiển thị điện áp của pin trên trang quản trị.

Bước 3: Tạo Bảng điều khiển - Nhờ Máy khắc Laser Trường học

Bạn không thể tạo máy bán hàng tự động từ hộp đựng giày Nike. Gần đây, tôi đã sử dụng máy cắt laser Epilogue Mini 24 inch mới của trường chúng tôi. Tôi quyết định sử dụng acrylic đen cho mặt trước của máy bán hàng tự động. Nó cắt đẹp và trông cũng khá sạch sẽ. Sau khi lập trình bảng điều khiển, mỗi thành phần cần một ngôi nhà. Tôi phải đảm bảo rằng không có gì đụng phải bất cứ thứ gì khác từ mặt sau, vì những thứ như bộ nhận tiền xu và pin chiếm một lượng không gian đáng kể.

Tôi đã thực hiện một mô hình nhanh trong Photoshop trước khi vẽ bảng điều khiển trong CorelDRAW. Đây là thời điểm tuyệt vời để đặt tên cho máy! Tôi thích "The Soda Locker." Tôi đã kết thúc thích giao diện lưới được khắc trong nền với các đường viền hình chữ nhật tròn. Tôi đã khoét một vài lỗ cho nút, lỗ khóa, màn hình, màn hình logo và bộ nhận tiền xu. Sau đó, tôi gắn mọi thứ vào vị trí được chỉ định của nó. Tôi cũng đặt hai miếng acrylic trong để che các màn hình logo.

Mọi thứ đều trông tuyệt vời cho đến nay!

Bước 4: Bảo vệ trộm cắp

Một trong những tính năng chính mà bảng điều khiển phải có là chống trộm. Tôi không muốn người khác tháo bảng điều khiển khỏi tủ khóa. Mặt trước của tủ đựng đồ có một môi nơi cửa dựa vào. Tôi cắt hai tấm ván có cùng độ dày với môi này và cắt các khe trên mỗi tấm ván để cho phép đẩy cánh tay đòn điều khiển chính vào khi sử dụng. Sau khi bị khóa, bảng điều khiển "quá lớn" để được kéo ra ngoài. Sau đó, tất cả những gì tôi phải làm để lấy bảng điều khiển ra là vặn chìa khóa và kéo về phía trước.

Bước 5: Bao bọc bảng điều khiển

Khi bảng điều khiển đã hoàn thành, tôi gói mọi thứ vào một hộp acrylic. Hộp sẽ vừa với giá đựng hộp cơm trưa bên trong tủ đựng đồ. Tôi đã chế tạo các giá đỡ để giữ pin tại chỗ, tránh xa bất cứ thứ gì khác. Mặt sau được giữ bằng nam châm tủ để tôi có thể truy cập vào bên trong bất cứ lúc nào. Nó bao gồm một vài lỗ cho công tắc nguồn, có thể chuyển sang "chế độ sạc" kết nối hai đầu vít trực tiếp với pin. Điều này làm cho việc sạc dễ dàng hơn nhiều, vì tôi không phải mở máy để sạc. Bên dưới bộ nhận tiền xu, tôi đã bao gồm một lỗ cho một ngăn kéo để chứa bất kỳ đồng xu nào được đưa vào. Trên đầu hộp, tôi đã sử dụng công tắc vi mô từ một nút trò chơi điện tử khác làm công tắc ngắt cho pin. Tôi không muốn máy bán hàng tự động bật trong khi cửa tủ khóa đóng, vì vậy khi cửa tủ khóa đóng lại, nó chạm vào công tắc, làm máy bán hàng tự động tắt.

Bước 6: Lừa tiền?

Không mất nhiều thời gian để tôi nhận ra rằng thỉnh thoảng sẽ có thêm 5 xu trong máy sau một thời gian. Điều này KHÔNG tốt. Sau khi cố gắng chẩn đoán sự cố, tôi phát hiện ra rằng sau khi kéo chăn lên đầu, chạm vào một phần tư mặt trước của bộ nhận tiền xu sẽ kích hoạt một hoặc hai xung mang lại cho bạn 5 xu, chỉ vì tĩnh điện! Tôi không phải là một thợ điện, nhưng tôi cho rằng nối đất mọi thứ, bao gồm cả tấm phía trước sẽ khắc phục được sự cố. Tuy nhiên, tủ đựng đồ được sơn. Tôi hoàn toàn không muốn sửa đổi tủ khóa, vì vậy việc nối đất sẽ không hoạt động. Tôi quyết định khắc phục sự cố bằng một chút lập trình.

Tôi bắt đầu bằng cách đo khoảng cách thời gian giữa mỗi xung cho một đồng xu. Nó kết thúc cách nhau khoảng 130ms, miễn là bạn sử dụng cài đặt nhanh trên bộ điều hợp đồng xu. Sau đó, tôi sửa đổi bản phác thảo chương trình đồng xu để kiểm tra xem mỗi xung có cách nhau 130ms so với xung cuối cùng hay không. Nếu điều này là đúng, thì một xung 5 xu sẽ được thêm vào giá trị của đồng xu. Nhưng, nếu bạn nghĩ về nó, thì xung đầu tiên từ bất kỳ đồng xu nào cũng có khoảng cách thời gian lớn hơn so với xung cuối cùng của nó. Xung cuối cùng là đồng xu đã nhập trước đó. Vì vậy, ví dụ, đặt một phần tư vào số 4 xung, mang lại cho bạn 20 xu. Niken thậm chí không hoạt động, bởi vì một xung không thể cách nhau 130ms so với xung cuối cùng, trừ khi bạn đặt hai niken vào đó nhanh chóng.

Để giải quyết vấn đề này, tôi chỉ cần lập trình lại bộ nhận tiền xu để tạo xung hai lần cho niken, ba lần cho dime và sáu lần cho phần tư.

Tất cả những thứ vô nghĩa này đã làm gì? Bây giờ, trừ khi bạn có thể gây sốc cho bộ nhận tiền bằng tĩnh điện ít nhất hai lần, cách nhau chính xác 130ms, thì sẽ không có chuyện tĩnh điện sẽ được tính cho một đồng xu.

Đây là mã cho bất kỳ ai quan tâm!

Bước 7: Thiết kế bộ phân phối

Sau khi loại bỏ khía cạnh điện tử, tôi chuyển sang các hộp phân phối. Những thứ này sẽ nằm ở dưới cùng của tủ đựng đồ. Tôi đã thiết kế một hộp sẵn sàng cắt bằng laser trên Autodesk Inventor. Sau khi cắt laser, tôi lắp nó lại với nhau một vài lần trước khi dán bằng keo dán gỗ. Họ đã kết thúc khá mạnh khi kết thúc! Mỗi hộp đựng được 6 lon một loại nhất định. Các Hộp là hình ảnh phản chiếu của nhau, vì vậy, việc để chân cuối cùng ra ngoài sẽ tạo ra một lỗ mở đẹp ở phía dưới để lấy lon của bạn. Lỗ ở mặt bên của hộp dùng để giữ một kênh hình chữ C quay 90 độ và quay lại mỗi khi bán một lon. Điều này ngăn không cho tất cả các lon được phân phối, trong khi phân phối cùng một lúc. Tôi đã thêm một chút chiều dài ở phía dưới để lon cuộn lại trước khi thả xuống để tránh mọi người nhầm lẫn với kênh C.

Bước 8: Cơ chế phân phối

Máy phân phối sẽ không hoạt động nếu không có một kênh hình chữ C để các lon rơi vào. Trước khi chuyển sang in 3D, tôi đã tạo một vài kênh phân phối mẫu. Tôi bắt đầu với bìa cứng quấn quanh hai đĩa acrylic với một vài bánh răng acrylic. Mặc dù không có lợi thế về mặt cơ học khi lắp nó theo tỷ lệ 1: 1, tôi đã làm điều này để giữ cho bộ phân phối có cấu hình thấp bằng cách lắp servo vào bên trong hộp. Nó không hoàn hảo, nhưng bìa cứng hoạt động khá tốt. Tôi đã thử thay thế tấm bìa cứng bằng một tấm acrylic mỏng bị cong vênh vì nhiệt nhưng cuối cùng nó lại trở nên tồi tệ hơn.

Tôi đã đưa ra một thiết kế cuối cùng trong Fusion 360 và đã in nó từ dịch vụ https://www.makexyz.com/. Nếu bạn chưa trải qua MakeXYZ, tôi thực sự khuyên bạn nên sử dụng nó! Nó khá rẻ cho các bộ phận chất lượng mà tôi nhận được. Nó cũng rất nhanh chóng.

Trong hình cuối cùng, bạn thấy một mảnh được kẹp vào thành sau của hộp. Tôi đã dán một vài nút chặn vừa với các khe của miếng in 3D để giữ cho phần đó không bị trượt ra khỏi hộp. Khi nút đã được dán chặt, bạn không thể lấy bộ phận này ra được nữa.

Sau đó, tôi lắp servo từ bên trong hộp, đặt một bánh răng cắt laser ở bên ngoài và kiểm tra nó sau khi đấu dây vào bảng điều khiển.

Bước 9: Một chiếc vừa khít

Sau khi hoàn thành nhiều việc này, tôi nghĩ rằng tôi sẽ lấy tất cả những gì tôi có ở trường để kiểm tra nó! Trường học đã bắt đầu hoạt động trở lại vào thời điểm này, vì vậy tôi có thể nhờ bạn của tôi giúp tôi mang nó vào tòa nhà.

Làm cho máy rút vừa vặn là một mẹo nhỏ! Để làm như vậy, tôi đặt bộ phân phối bên trái vào và trượt nó qua. Sau đó, để đưa mặt bên phải vào, tôi đặt nó vào trên bộ phân phối khác, di chuyển nó sang bên phải và hạ xuống vị trí bên cạnh bộ phân phối bên trái. Sau đó, tôi trượt một tấm ván nửa inch vào giữa hai bộ phân phối để đặt chúng ra bên ngoài vào các cạnh của tủ đựng đồ. Bảng nằm trên một môi mà tôi đã bao gồm khi thiết kế các hộp.

Bước 10: Tạo Nắp Bộ phân phối Dưới cùng

Gỗ cắt bằng laser, mặc dù trong một số trường hợp, nó có thể trông khá đẹp, nhưng nó không tạo nên một mặt trước máy bán hàng tự động trông rất chuyên nghiệp. Để giữ chủ đề, tôi cắt laser một bảng điều khiển từ một số acrylic màu đen hơn, sử dụng cùng một mẫu lưới từ trước đó. Tôi khoét một lỗ vừa đủ lớn để thò tay vào và lấy một lon khi nó được phân phát.

Sau một chút thử nghiệm, tôi đã kết thúc việc thêm một miếng acrylic hình nêm để lon có thể lăn lên chứ không rơi trực tiếp xuống sàn kim loại của tủ đựng đồ. Nó là khá lớn nếu không!

Bước 11: Tạo Cửa ra vào

Bởi vì mỗi máy phân phối chỉ chứa được 6 lon, tôi cần một khu vực để chứa thêm hàng. Thật tiện lợi, máy bán hàng tự động nằm trong tủ khóa, được làm để cất giữ! Tôi đã làm một tấm bảng để che nửa trên của tủ khóa, nơi đặt móc ba lô. Nó bao gồm một khung, một vài bản lề và một bảng điều khiển bên trong có khóa chìa. Một lần nữa, điều này giữ cho chủ đề lưới phù hợp với phần còn lại của máy.

Bước 12: Kẹt nó tại chỗ

Để giữ cho nửa dưới của máy không bị đánh cắp hoặc giả mạo, tôi đã tạo một bộ kẹp và miếng đệm để giữ tất cả cố định. Nhớ cái môi ở phía trước tủ đựng đồ, nơi cánh cửa ngồi? Tôi đặt hai miếng đệm ở mỗi bên, được làm từ MDF phủ melamine 3/4 inch. Những thứ này phục vụ để đẩy các tấm máy bán hàng tự động lùi lại đủ xa để tránh bị khóa kết hợp trên cửa tủ khóa va vào khi đóng lại. Sau đó, tôi mở cửa ra vào, và từ bên trong, kẹt một vài tấm gỗ dương phía sau khung và nắp dưới. Điều này đã khóa các tấm bằng cách đẩy chúng lên trên các miếng đệm, được đẩy vào môi ở phía trước. Cách duy nhất để lấy cắp bất cứ thứ gì từ máy bán hàng tự động là mở nó từ bên trong và loại bỏ những miếng gỗ kẹt này. Hoặc bạn có thể bắt đầu, nhưng hãy giữ bí mật!

Bước 13: Quản lý cáp - Nhờ các lỗ đặc biệt

Trước khi lên đường vào mùa hè, tôi đã lưu ý rằng móc ba lô có thể dễ dàng tháo vặn, điều này sẽ tạo ra một lỗ hoàn hảo để luồn dây từ bộ phân phối đến bảng điều khiển. Một mục tiêu với Soda Locker là tránh bất kỳ sửa đổi nào đối với tủ đựng đồ. Đối với tôi, điều này đã thúc đẩy nó. May mắn thay, khi tôi đi đến bước này, tôi nhận ra rằng có hai lỗ được đặt ngẫu nhiên ở phía sau của tủ đựng đồ. Những thứ này hoạt động tốt hơn nhiều, vì chúng lớn hơn và đã ở đó!

Bước 14: Giữ cho nó được đóng! - Spring Loading the Door

Máy bán hàng tự động thực sự đã hoàn thành vào thời điểm này! Bước tiếp theo là ngăn tủ khóa không bị mở. Tôi đến cửa hàng ở sân nhà địa phương và chọn một chiếc lò xo căng 15 inch. Một lần nữa, tủ đựng đồ có một tính năng tiện lợi khác. Có một divot nhỏ ở phía trên cùng của mặt sau của tủ đựng đồ. Tôi móc lò xo vào cái này bằng cách sử dụng một chiếc kẹp giấy, uốn cong nó nhiều lần. Sau đó, một lần nữa, nhờ một lỗ khác, tôi chạy một cái bu lông qua mép trên của cánh cửa gần với bản lề. Sau đó, nó là một đơn giản như móc lò xo vào bu lông. Tôi lẽ ra có thể tăng lực căng bằng cách đặt chốt vào một lỗ khác, xa hơn từ bản lề, nhưng tôi không sẵn sàng để ngón tay của mình bị chặt ra khi cửa sập!

Bước 15: Mở cửa cho Doanh nghiệp

Sau khi cố định cửa bằng lò xo, đã đến lúc kẹt ổ khóa kết hợp mở! Cũng giống như bất kỳ học sinh trung học nào có tủ đựng đồ mới, tôi nhập tổ hợp một lần, và trong khi giữ chốt mở, tôi nhét một cây bút chì qua mặt sau. Tôi cũng đã dán nó vào vị trí để giữ cho nó an toàn hơn một chút. Bây giờ tủ đã được mở cho bất cứ ai. Tiện lợi, tủ vẫn chốt khi đóng, yêu cầu bạn ít nhất phải kéo lên trước khi mở cửa. Nếu tôi cần đóng Tủ đựng nước ngọt để bảo trì, tôi có thể dễ dàng rút bút chì ra và máy được khóa lại. Sẽ không ai cần biết combo của tôi.

Bước 16: Lần mua đầu tiên… "Prom?"

Giải nhất Cuộc thi Epilog 8

Giải nhất Cuộc thi Arduino 2016