Candy Bot: 12 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Este instructable fue creado en cumplimiento del requisito del proyecto de Makecourse en la Universidad del Sur de Florida (www.makecourse.com)

El Candy Bot es un pequeño dispensador de dulces del tamaño de una computadora de escritorio que utiliza un Arduino Uno, una pantalla LCD, un sensor de distancia y un motor paso a paso para dispensar pequeñas cantidades de dulces sin la necesidad de presionar ningún botón.

La máquina funciona dispensando una porción de caramelo cuando se coloca una mano o una taza debajo del saliente mientras se muestran mensajes de estado en la pantalla LCD.

Suministros

Arduino Uno

Pantalla LCD I2C 16x2

Módulo de sensor de distancia ultrasónico HC-SR04

Motor paso a paso ULN2003 5V + placa de controlador ULN2003 para Arduino

Filamento y acceso a la impresora 3D

Cable USB A a B

Varios cables de puente

Cables de puente hembra a macho

Riel de potencia de placa de pruebas sin soldadura

Super pegamento

Cinta eléctrica

Papel de lija (varios granos)

Mezcla de pintura / imprimador con tiza Rust-Oleum

Varias pinturas acrílicas para decoración (preferencia personal)

Cinta de pintores azul

Paso 1: modelado 3D

Este proyecto se basa principalmente en modelos 3D creados con Autodesk Inventor. Hay un total de 5 impresiones necesarias para completar este proyecto:

1) Sección base: esta impresión actúa como la base del proyecto. Incluye una cavidad para sujetar la placa Arduino, un orificio para asegurar el cable de alimentación y clavijas para sujetar la base a la sección superior.

2) Sección superior: esta impresión es donde se montan todos los componentes. La pantalla LCD encajará perfectamente en el orificio frontal, el sensor de distancia encajará en los dos orificios orientados hacia abajo y el motor paso a paso se bloqueará en los orificios de la cavidad principal donde se conectará con el rotor. Los orificios para clavijas se utilizan para montar la sección de la base en la sección superior y se pueden modificar para incluir también un soporte para la tapa.

3) Rotor: esta impresión es lo que se adjunta al motor paso a paso y se utiliza para dispensar el caramelo. Los bordes de la hoja curvada se utilizan para evitar que el sistema se atasque y, al mismo tiempo, proporciona una dispensación suave.

4) Tapa: esta impresión se utiliza para cerrar la sección superior y proporciona una toma para sostener los dulces para su posterior distribución.

5) Tapa: esta letra pequeña se utiliza para evitar que el polvo o la suciedad entren en el recipiente de la tapa.

Al diseñar estos componentes, quería asegurarme de que todo pudiera ser autónomo, por lo que las cavidades debían ser lo suficientemente grandes para contener todos los componentes eléctricos y dispensar dulces. Las dimensiones principales son aproximadamente de 5 x 5 pulgadas porque este es el tamaño más grande en la mayoría de las impresoras 3D. La pantalla LCD tenía que estar en lo alto para que quien la usara pudiera leerla fácilmente. El sensor de distancia estaba originalmente en la base, pero se movió a la sección superior para facilitar la impresión 3D y asegurarse de que no hubiera lecturas incorrectas cuando alguien se movía frente a la máquina. La tapa originalmente tenía un soporte para dulces extraíble, pero esto se incluyó de una manera más permanente para evitar desorden si el recipiente se desprendía mientras los dulces aún estaban adentro, así como para hacer que la impresión sea más rápida. El rotor originalmente tenía 8 cuchillas, pero se redujo a 4 para asegurarse de que los dulces se distribuyeran de una manera más eficiente.

Es posible que desee ajustar estos archivos para que se ajusten a sus partes o deseos específicos.

(Los archivos no se estaban cargando correctamente en Instructable debido a un error interno del servidor; se editarán en el futuro)

Paso 2: Impresión 3D

Una vez que esté satisfecho con sus archivos, es hora de imprimir en 3D cada archivo.

Asegúrese de utilizar la configuración adecuada para su impresora para garantizar impresiones uniformes y uniformes. Es posible que deba incluir soportes generados automáticamente para garantizar que los orificios como el puerto USB y la pantalla LCD se impriman correctamente.

Para verificar que las impresiones salieron correctamente, asegúrese de que cada componente encaje perfectamente en su ranura adecuada y de que las clavijas encajen bien entre sí. Si hay problemas con alguno de estos, es posible que deba verificar su configuración e imprimirlos nuevamente.

Paso 3: Romper los soportes 3D

¡Asegúrese de usar una herramienta o un pico para romper cualquier soporte 3D que imprimió! Estos estarán principalmente en el orificio del cable USB en la base y la ranura de la pantalla LCD en la sección superior.

Paso 4: lijar para preparar la pintura

Para asegurarse de que la pintura se aplique correctamente, use una variedad de papel de lija para lijar ligeramente las caras exteriores de cada impresión. Asegúrese de no lijar demasiado las áreas donde encajarán los componentes para asegurar un ajuste perfecto. NO LIJA LAS ESTRIBERAS NI LOS AGUJEROS DE LAS ESTRIBERAS.

Paso 5: ¡Pinta y decora

Luego, use cinta azul para pegar las secciones de sus impresiones que conectan las piezas juntas como las clavijas y los orificios de las clavijas, así como los orificios para el eje del rotor. También asegúrese de pegar con cinta adhesiva las áreas que entrarán en contacto con los dulces, como el soporte para dulces en la tapa o el eje en la sección superior.

Es hora de sacar sus impresiones al aire libre y colocar una cubierta para usar la pintura en aerosol. Recomendaría cubrir el suelo con una bolsa de basura o con una variedad de bolsas de supermercado. Aplique algunas capas de pintura con la lata de pintura en aerosol mientras rota las impresiones entre capas para asegurarse de que cada sección esté totalmente cubierta.

Una vez que la pintura en aerosol esté seca, puede decorar el exterior de la máquina con cualquier pintura adicional que desee. Éste está decorado con dibujos de M & Ms así como dulces en general, ya que principalmente dispensa mini-M & Ms.

Una vez que hayas terminado de pintar, quita la cinta de pintor azul y pasa a la siguiente sección.

Paso 6: primer paso de montaje

Aplique superpegamento a las clavijas en la sección de la base y luego coloque la sección superior. Agregue pegamento adicional en los orificios desde la parte superior para asegurar un ajuste perfecto. Apoye algo pesado como el rollo de cinta de pintor en la parte superior de la sección superior para aplicar presión mientras el pegamento se fija. Mientras espera que el pegamento se seque, continúe con la siguiente sección.

Paso 7: Montaje eléctrico

A continuación, comience a conectar todos los componentes a la placa Arduino Uno. Siga este esquema aproximado para obtener una guía sencilla. Comience conectando el controlador del motor a la placa (pines 2-5) y luego use los conectores hembra a macho (F2M) para conectar el controlador al riel de alimentación y tierra. Luego conecte el motor al controlador. A continuación, utilizando más conectores F2M, conecte el sensor de distancia a Power / Ground, así como Trigger al pin 13 y Echo al pin 12. Finalmente, conecte la pantalla LCD a Power / Ground y los otros dos pines a los puertos I2C del Arduino. Una vez finalizado, el conjunto eléctrico debería parecerse al ejemplo.

Use cinta aislante para asegurar las conexiones sueltas y asegurar el riel de alimentación de la placa de pruebas.

Paso 8: agregue el cable USB

Empuje el cable USB fuera del orificio posterior en la sección de la base introduciendo el lado plano a través del orificio. Esto preparará el ensamblaje para agregar los siguientes bits eléctricos.

Paso 9: Instale el rotor

Deslice el rotor en la cavidad principal con la clavija del rotor hacia la izquierda (orificios de distancia debajo y cavidad de la placa arriba) y luego a la izquierda en el orificio de la ranura del rotor. Conecte el motor paso a paso deslizándolo por el orificio derecho para bloquear el rotor y el motor en su lugar. Si el ajuste es adecuado, el motor paso a paso no debe moverse una vez que el rotor se ha bloqueado.

Paso 10: Instale los componentes y la placa de entrada

Deslice la pantalla LCD en el corte adecuado y luego coloque el sensor de distancia en los dos orificios salientes.

Conecte el cable USB a la placa Arduino y luego tire del cable desde el orificio exterior para deslizar la placa en la cavidad.

Dedique algo de tiempo a la gestión de cables y luego agregue la tapa.

Paso 11: Programar usando una computadora portátil

Conecte el cable USB a una computadora portátil y luego programe el Arduino. El programa se divide en cuatro secciones principales con dos funciones internas a las que se hace referencia:

1) Creación de variables: se usa para crear variables e instancias para la pantalla LCD, los mensajes enviados a la pantalla, las variables que se usan para encontrar la distancia debajo del voladizo y una instancia del motor paso a paso.

2) Función de configuración: se utiliza para iniciar la comunicación en serie, inicializar la pantalla LCD, configurar el modo pin para los pines del sensor de distancia, configurar la velocidad para el motor paso a paso y mostrar la frase de inicio

3) Bucle principal

- Punto 1: escribe el primer mensaje en la pantalla LCD y comprueba si hay una mano debajo del saliente. Una vez que hay una mano debajo del saliente, se mueve al punto 2.

- Punto 2: Escribe el mensaje de dispensación en la pantalla LCD y gira el paso a paso media rotación para una porción. Una vez completado, muestra el mensaje de disfrutar y luego se mueve al punto 3.

- Punto 3: Verifica el sensor hasta que no haya nada debajo del voladizo y luego regresa al Punto 1. Esto es para asegurarse de que la máquina no siga dispensando accidentalmente si queda algo debajo del voladizo.

4) Sección de función: se utiliza para escribir mensajes en la pantalla LCD y obtener un valor para la distancia debajo del voladizo. Esta sección contiene referencias durante el ciclo principal, pero también se hace referencia a ella durante la configuración inicial.

Paso 12: ¡Disfruta

Instale el Candy Bot donde desee y luego coloque algunos dulces en la parte superior de la máquina. Recomendaría mini m & ms.

¡Disfrutar! Gracias por leer.