Arduino Skittle Sorter: 11 bước (có hình ảnh)

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

Những người yêu thích kẹo kén chọn ở khắp mọi nơi thường thấy mình lãng phí thời gian quý báu để phân loại kẹo của họ. Nghe có vẻ quen thuộc không? Bạn đã bao giờ muốn chế tạo một cỗ máy có thể phân loại Skittles cho mình chưa? Tài liệu hướng dẫn này sẽ chỉ cho bạn chính xác cách thực hiện điều đó. Sử dụng Arduino, một vài Servos, các bộ phận được in 3D và cắt bằng laser, cùng nhiều keo và băng dính, bạn có thể tự tạo. Khi bạn hoàn thành, tất cả những gì bạn phải làm là đổ các con chồn vào phễu, xoay tay cầm, sau đó ngồi lại, thư giãn và tận hưởng khi các con chồn của bạn được sắp xếp theo màu sắc. Đầu tiên, hãy nói về các tài liệu bạn sẽ cần.

Bước 1: Vật liệu

Đối với dự án này, bạn sẽ cần một máy in 3D và máy cắt laser (sử dụng một trong hai máy của riêng bạn hoặc sử dụng bất kỳ máy in hoặc máy cắt công cộng nào, Arduino Uno có cáp, Servo xoay liên tục và Vex 180 Servo, 15-20 dây jumper, susan lười 4 x 4 inch, phễu (loại cụ thể) và keo acrylic (liên kết đến tất cả các sản phẩm này ngoại trừ máy in và máy cắt bên dưới). Bạn cũng có thể cần thước đo tiêu chuẩn hoặc các công cụ đo lường khác. Bạn cũng sẽ cần một số phần mềm các chương trình bao gồm Cura (cho máy in 3d Ultimaker), phần mềm Arduino và thư viện cảm biến Adafruit, Adobe Illustrator (hoặc bất kỳ chương trình nào có thể sửa đổi tệp DXF cho máy cắt laser) và Fusion 360 (nếu bạn muốn sửa đổi tệp STL).

Arduino Uno -

Cáp USB Arduino -

Servo xoay liên tục -

Vex 180 Servo -

4x4 Lazy Susan -

Phễu -

Keo acrylic -

Thư viện cảm biến RGB -

Bước 2: Tạo các thành phần vật lý

Bước tiếp theo là cắt laser và in 3D các bộ phận của bạn. Sử dụng các tệp đính kèm, bạn sẽ sử dụng máy cắt laser của mình để cắt hai miếng đỡ bên, máng, miếng hỗ trợ servo, miếng đế ổ cắm, miếng đế máy (hai trong số các bản sao Base1 và một bản sao Base2), và hai vòng khóa. Sau đó, bạn sẽ sử dụng máy in 3D của mình để in cơ chế gumball, cửa sập, buồng phân loại, nắp cho buồng phân loại và tấm đế cho buồng phân loại. Quá trình in sẽ mất vài ngày, vì vậy hãy đảm bảo bạn dành thời gian để việc này diễn ra.

Bước 3: Lắp ráp Máng

Sau khi bạn đã cắt và in tất cả các bộ phận của mình, đã đến lúc lắp ráp. Bắt đầu bằng cách bôi keo vào các khoảng trống trong các rãnh của một bên của đáy máng (Hình 3A). Sau đó, nhấn và giữ mảnh này vào các khe trên một trong các giá đỡ thẳng đứng (Hình 3B). Đảm bảo rằng đầu hẹp của máng nằm ở đầu ngắn của giá đỡ thẳng đứng. Sau đó, lặp lại điều này với mặt còn lại của đáy máng và giá đỡ thẳng đứng khác.

Bước 4: Lắp ráp Hộp chứa Servo Receptacle

Trong khi các bộ phận này đang khô, hãy tiếp tục và lắp ráp hộp chứa servo của ổ cắm. Bắt đầu bằng cách trượt vít qua một cạnh của susan lười và vào trên cùng của hộp chứa servo của ổ cắm (Hình 4A). Tiếp theo, lắp các đai ốc vào hai khớp chữ T trên mỗi miếng bên của hộp chứa servo ổ cắm (Hình 4B) và giữ chúng cố định trong khi vặn các vít vào chúng. Sau đó, lắp servo quay liên tục vào lỗ hình chữ nhật ở phần trên cùng và vặn nó vào vị trí bằng cách sử dụng các lỗ vít và các vít đi kèm với servo. Hình 4D cho thấy toàn bộ Đơn vị Phòng Phân loại sẽ trông như thế nào khi được lắp ráp.

Bước 5: Lắp ráp cơ sở buồng phân loại

Sau khi vặn servo của ổ cắm vào vỏ của nó, hãy gắn còi servo được cung cấp (cái trông giống như một chữ X, như thể hiện trong Hình 5A). Tiếp theo, vặn cạnh trên của đế buồng (Hình 5B) vào cạnh trên của susan lười (đầu vít phải nằm dưới cạnh trên của susan lười). Hình 5C cho thấy đế của buồng phân loại đã hoàn thành và vỏ hộp chứa.

***** LƯU Ý QUAN TRỌNG (S) *****

Chú ý không vặn chặt đế buồng quá chặt. Chỉ siết chặt các đai ốc đủ để giữ nó ở đúng vị trí. Ngoài ra, khi vặn đế buồng, hãy đảm bảo rằng còi servo khớp với phần đùn ở dưới cùng của miếng đế.

Bước 6: Lắp ráp tấm di chuyển

Tiếp theo, lắp ráp đĩa chuyển động của cơ cấu kẹo cao su. Lấy tay cầm và dán nó vào tấm di chuyển, đảm bảo hướng của tay cầm thẳng hàng với lỗ. Đồng thời đảm bảo hình vuông trong tay cầm phù hợp với hình vuông đùn trên đĩa chuyển động. Tiếp theo, đặt một con vít nhỏ vào lỗ trên tay cầm để hoạt động như phần tay cầm thực sự (cho người dùng nắm vào để quay đĩa). Tấm chuyển động bây giờ đã hoàn thành (Hình 6A).

Bước 7: Lắp ráp Skittle Dispenser

Sau khi lắp ráp Bộ phận buồng phân loại, Máng và đĩa chuyển động, bước tiếp theo là lắp ráp Bộ phận pha chế Skittle. Đầu tiên, bạn sẽ lấy tấm cố định của cơ chế gumball mà bạn đã in 3D và dán nó vào miệng của cái phễu. Đảm bảo rằng phễu vừa vặn bên trong đĩa này, để nó tạo ra một "lớp vỏ" cho miệng của phễu. Quan trọng, hãy đảm bảo lỗ trên đĩa này thẳng hàng với tay cầm trên phễu. Điều này sẽ giúp người dùng dễ dàng biết khi nào tiểu phẩm sẽ giảm. Tiếp theo, đặt đĩa chuyển động của cơ cấu kẹo dẻo bên trong phễu lên trên đĩa tĩnh. Cuối cùng, bạn dán hai vòng khóa vào chiếc phễu ngay trên tấm chuyển động để giữ cho tấm này không bị nhấc lên khi bạn xoay nó. Khi tất cả những điều này được thực hiện, bạn sẽ có một bộ phân phối đang hoạt động (Hình 7A). Bây giờ, bạn sẽ gắn bộ phân phối này vào đầu của máng. Xếp thẳng hàng của dụng cụ phân phối sao cho lỗ nằm trên máng (đảm bảo rằng skittle sẽ thực sự đáp xuống máng). Khi bạn đã có một vị trí tốt, hãy nâng nhẹ bộ phân phối lên và thêm keo vào các giá đỡ của máng nơi bộ phân phối sẽ đi tới. Giữ dụng cụ phân phối tại chỗ này cho đến khi keo khô.

***** LƯU Ý QUAN TRỌNG (S) *****

Bộ phân phối này có một lỗ hổng nhỏ trong đó. Lỗ trên đĩa chuyển động thẳng hàng với tay cầm đĩa chuyển động và lỗ trên đĩa tĩnh thẳng hàng với tay cầm phễu. Khi bạn phân phối một tiểu phẩm, hãy quay nhanh các lỗ này qua nhau để chỉ có thời gian thả một tiểu phẩm. Nếu nó được thực hiện quá chậm, nhiều skittle sẽ giảm xuống cùng một lúc.

Bước 8: Cơ chế cửa sập

Chèn miếng cửa sập in 3D của bạn vào servo cửa sập (cái không liên tục). Cẩn thận xếp miếng cửa sập với phần cuối của máng, đảm bảo có ít hoặc không có khoảng trống giữa phần cuối của máng và miếng cửa sập. Đánh dấu bằng bút hoặc bút đánh dấu nơi phải gắn servo vào giá đỡ thẳng đứng để duy trì vị trí cửa sập này. Tiếp theo, sử dụng keo hoặc băng dính (tùy thuộc vào việc bạn có muốn tháo servo hay không) gắn servo vào miếng đỡ thẳng đứng. Hình 8A cho thấy nó trông như thế nào.

Bước 9: Mạch

Hàn các chân vào bảng ngắt cảm biến màu theo hướng dẫn của Adafruit (https://learn.adafruit.com/adafruit-color-sensors/assembly-and-wiring). Tiếp theo, băng cảm biến màu vào mặt dưới của đáy máng ở đầu hẹp, đảm bảo có các lỗ vít xếp hơi nằm bên ngoài mép máng (Hình 9A). Sau khi hoàn tất, vặn Arduino Uno vào mặt của giá đỡ thẳng đứng có lỗ vít. Cuối cùng, sử dụng dây jumper và breadboard để kết nối arduino, cảm biến màu và servo theo Hình 9B.

Bước 10: Kiểm tra cảm biến RGB

Tải xuống tệp đính kèm cho mã và mở nó trong phần mềm Arduino. Trước khi bạn sử dụng chương trình chính, hãy mở chương trình kiểm tra màu sắc. Các con số cho mỗi màu khác nhau tùy thuộc vào ánh sáng trong môi trường xung quanh bạn. Sử dụng chương trình thử nghiệm này để xem số R, G và B cho mỗi màu. Đảm bảo viết những con số này dưới dạng khoảng thời gian. Ví dụ: nếu sau một vài lần thử nghiệm, bạn thấy giá trị R cho màu vàng hầu như luôn luôn trên 6000, bạn có thể nhớ nó là> 6000. Để mạnh mẽ hơn, bạn có thể giới hạn khoảng thời gian này, ví dụ: từ 6000-8000 (đây có thể không phải là con số chính xác). Hãy nhớ một khoảng đóng là> 6000 và <8000. Những con số này sẽ được sử dụng cho sau này. Khi bạn đã viết ra các giá trị cho từng màu, hãy mở chương trình chính. Di chuyển đến hàm sortColor (). Trong chức năng này, bạn sẽ thấy một số câu lệnh if xác định giá trị R, G và B của các đầu ra cảm biến. Bạn sẽ thấy trong mỗi câu lệnh có một chữ in (“COLOR Skittle / n”). Điều này là để giúp bạn biết câu lệnh nào tương ứng với màu nào. Thay thế rd, grn và blu trong mỗi câu lệnh if bằng các giá trị chính xác mà bạn đã tìm thấy trước đó. Điều này sẽ làm cho chương trình hoạt động với ánh sáng cụ thể của môi trường xung quanh bạn trong quá trình thử nghiệm của bạn.

github.iu.edu/epbower/CandySorter

Bước 11: Bước cuối cùng: Chạy chương trình chính

Khi bạn đã chế tạo máy và cập nhật các giá trị cho Cảm biến RGB, bạn đã sẵn sàng chạy chương trình. Cắm Arduino vào cổng USB trên máy tính của bạn. Đèn trên Arduino sẽ bật. Khi chương trình chính đang mở, hãy biên dịch mã bằng cách nhấp vào dấu kiểm ở trên cùng bên trái của cửa sổ. Điều này đảm bảo không có lỗi trong mã. Nếu có, một thông báo cảnh báo sẽ hiển thị ở cuối màn hình với thông tin về lỗi. Nếu tất cả đều ổn, nó sẽ thông báo rằng nó đã được biên dịch xong. Sau khi hoàn tất, hãy tải chương trình lên Arduino bằng cách nhấp vào mũi tên bên cạnh dấu kiểm. Khi bạn nhấp vào đây, Arduino sẽ tự động bắt đầu điều khiển máy. Lưu ý rằng cách duy nhất để dừng Arduino là ngắt kết nối cáp khỏi máy tính của bạn hoặc nhấn nút đặt lại trên Arduino. Nếu bạn nhấp vào nút đặt lại, bạn sẽ cần tải lại mã lên Arduino. Nếu bạn chỉ cần ngắt kết nối nguồn, nó sẽ ngay lập tức bắt đầu hoạt động sau khi được cắm trở lại nguồn điện.