The Soda Locker - Máquina expendedora: 16 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Los casilleros ya no son lo que solían ser. Con tantas escuelas cambiando a dispositivos electrónicos para libros, los casilleros se vuelven menos un espacio para sus libros y más una pregunta de: "¿Qué voy a hacer con esto?"

¿Y si pudiera usar ese espacio para su propia máquina expendedora? En este Instructable, te diré cómo se me ocurrió la idea, cómo la diseñé, cómo resolví algunos problemas en el camino y cómo resultó todo. ¡Así que abre una lata de tu bebida favorita y ven!

Paso 1: la charla

Hace poco menos de un año, en el camino de regreso del almuerzo a la clase de Historia de EE. UU., Miré uno de los casilleros y pensé "¿Qué tan genial sería que una máquina expendedora encajara completamente dentro de un casillero?" Poco después, mencioné la idea a algunos compañeros de clase en mi mesa. Luego hablamos de ello por un tiempo como una broma, pero cuanto más avanzábamos, para mí, ¡la idea parecía completamente posible!

Comencé a dibujar bocetos al lado de cualquier tarea que tuviéramos frente a nosotros. Antes de continuar, al día siguiente, llevé una cinta métrica a la escuela y durante el almuerzo fui al casillero para tomar todas las medidas que pude. Unos días después, la escuela terminó durante el verano.

Paso 2: programación del panel de control

Con cualquier proyecto, encuentro que funciona mejor para que el lado electrónico de las cosas funcione primero. Durante el verano, comencé comprando un Arduino, un aceptador de monedas, una pantalla LCD y un interruptor de lengüeta magnético. También tenía bastantes botones de arcade de un proyecto anterior. Luego monté todo dentro de una caja de zapatos y lo conecté con cables de puente para hacer las conexiones. Fue útil tener una placa de pruebas para montar un terreno común. El aceptador de monedas requería 12 voltios, mientras que el Arduino usa 5v, así que por ahora, encendí el aceptador de monedas con un adaptador de corriente CC de 12 voltios.

La programación fue un proceso de aprendizaje. Trabajé un dispositivo a la vez, comenzando con la pantalla. La sección de comentarios de Amazon fue útil para este paso. Alguien ya había publicado un código de trabajo para la pantalla. Después de jugar con algunas variables, pasé al aceptador de monedas.

Para el aceptador de monedas, una simple búsqueda en Google me llevó al instructable de Skipped:

El aceptador de monedas funciona enviando un número programado de pulsos al Arduino. Luego, el Arduino multiplica los pulsos por $ 0.05 para dar una representación precisa de la cantidad de dinero invertida. Siempre que su mayor factor común entre monedas sea de 5 centavos, ¡esto funciona muy bien! Programé el aceptador de monedas para que emitiera 1 pulso por monedas de cinco centavos, dos impulsos por monedas de diez centavos y cinco impulsos por una moneda de veinticinco centavos. No quería tener que dar cambio, así que dejé monedas de un dólar. También dejé medio dólar, dado que no encajaban en el aceptador de monedas. Combiné esto con la pantalla una vez que descubrí el aceptador.

Después de eso, estaba en una buena racha. Decidí vender dos tipos diferentes de refrescos para poder colocar la máquina en el casillero. Conecté dos botones de arcade para comprar el pop, 2 servos y agregué el interruptor de lengüeta para darme una página de acceso de administrador. Aquí enumeré el número de latas vendidas, el stock actual, los ingresos totales. Mientras se encuentra en la página de existencias actual, puede presionar y mantener presionado cualquiera de los botones de arcade para indicar que se están colocando más existencias.

Luego, después de asegurarme de que todo funcionaba, compré una batería de 12 voltios de ciclo profundo de Amazon. Conecté la batería directamente al aceptador de monedas y rompí un adaptador USB para automóvil para que funcionara en paralelo con la batería del Arduino. El cargador del automóvil tenía un puerto de 2 amperios y 1 amperio, así que encendí la pantalla y Arduino con 1 amperio y los servos con 2 amperios. Usando un circuito divisor de voltaje, también pude mostrar el voltaje de la batería en la página de administración.

Paso 3: Creación del panel de control: gracias al grabador láser de la escuela

No se puede hacer una máquina expendedora con una caja de zapatos Nike. Últimamente, he aprovechado la nueva cortadora láser Epilogue Mini de 24 pulgadas de nuestra escuela. Decidí usar acrílico negro para la parte frontal de la máquina expendedora. Corta muy bien y se ve bastante limpio también. Después de programar el panel de control, cada componente necesitaba un hogar. Tenía que asegurarme de que nada chocara con nada más desde la parte posterior, dado que cosas como el aceptador de monedas y la batería ocupan una cantidad sustancial de espacio.

Hice una maqueta rápida en Photoshop antes de dibujar el panel en CorelDRAW. ¡Este es un buen momento para nombrar la máquina! Me gustó "The Soda Locker". Terminé gustándome el aspecto de la cuadrícula grabada en el fondo con bordes rectangulares redondeados. Corté algunos agujeros para el botón, el ojo de la cerradura, la pantalla, el logotipo y el aceptador de monedas. Luego monté todo en su lugar designado. También puse dos piezas de acrílico transparente para cubrir las pantallas del logotipo.

¡Todo se veía genial hasta ahora!

Paso 4: Protección contra robo

Una de las características clave que debía tener el panel de control era la protección contra robos. No quería que otros quitaran el panel de control del casillero. El frente del casillero tiene un borde donde descansa la puerta. Corté dos tablas con el mismo grosor que este borde y corté ranuras en cada tabla que permitirían empujar un brazo accionado por llave cuando esté en uso. Una vez bloqueado, el panel de control es "demasiado grande" para sacarlo. Entonces todo lo que tengo que hacer para sacar el panel de control es girar la llave y tirar hacia adelante.

Paso 5: Cubrir el panel de control

Una vez que se terminó el panel de control, guardé todo en una caja de acrílico. La caja encajaría en el estante de la lonchera dentro del casillero. Construí soportes para mantener la batería en su lugar, lejos de cualquier otra cosa. El panel posterior está sujeto por imanes del gabinete para que pueda acceder al interior en cualquier momento. Incluye algunos orificios para un interruptor de encendido, que se puede cambiar a "modo de carga" conecta dos terminales de tornillo directamente a la batería. Esto hace que la carga sea mucho más fácil, ya que no tengo que abrir la máquina para cargarla. Debajo del aceptador de monedas, incluí un orificio para un cajón que recoge las monedas puestas. En la parte superior de la caja, utilicé el microinterruptor de otro botón de arcade como interruptor de corte de la batería. No quería que la máquina expendedora estuviera encendida mientras la puerta del casillero estaba cerrada, así que cuando la puerta del casillero se cierra, pulsa el interruptor y apaga la máquina expendedora.

Paso 6: ¿Hacer trampa con el dinero?

No tardé en darme cuenta de que ocasionalmente habría 5 centavos extra en la máquina después de un tiempo. Esto NO fue bueno. Después de tratar de diagnosticar el problema, descubrí que después de ponerme una manta sobre la cabeza, tocar con una moneda de veinticinco centavos la cara frontal del aceptador de monedas activaría uno o dos pulsos dándote 5 centavos, ¡solo por electricidad estática! No soy electricista, pero asumí que conectar todo a tierra, incluida la placa frontal, solucionaría el problema. Sin embargo, los casilleros están pintados. No quería modificar el casillero en absoluto, por lo que la conexión a tierra no iba a funcionar. Decidí solucionar el problema con un poco de programación.

Comencé midiendo la distancia de tiempo entre cada pulso de una moneda. Termina con una separación de aproximadamente 130 ms, siempre que use la configuración rápida en el adaptador de monedas. Luego modifiqué el boceto del programa de monedas para verificar si cada pulso está a 130 ms del último pulso. Si esto es cierto, entonces se agrega un pulso de 5 centavos al valor de la moneda. Pero, si lo piensa bien, el primer pulso de cualquier moneda tiene una mayor distancia de tiempo desde su último pulso. El último pulso fue la moneda ingresada antes. Entonces, por ejemplo, poner un cuarto en el recuento de 4 pulsos, lo que le da 20 centavos. Las monedas de cinco centavos ni siquiera funcionaron, porque un pulso no podía estar a 130 ms del último, a menos que pusieras dos monedas de cinco centavos tan rápido.

Para resolver esto, simplemente reprogramé el aceptador de monedas para que pulsara dos veces para monedas de cinco centavos, tres veces para monedas de diez centavos y seis veces para monedas de veinticinco centavos.

¿Qué hizo todo este galimatías? Ahora, a menos que pueda descargar el aceptador de monedas con electricidad estática al menos dos veces, con una diferencia de exactamente 130 ms, entonces no hay forma de que la electricidad estática cuente para una moneda.

¡Aquí está el código para todos los interesados!

Paso 7: Diseño del dispensador

Después de quitar el aspecto electrónico del camino, pasé a las cajas dispensadoras. Estos irían al fondo del casillero. Diseñé una caja lista para cortar con láser en Autodesk Inventor. Después del corte con láser, lo encajo varias veces antes de pegarlo con pegamento para madera. ¡Terminaron siendo bastante fuertes cuando terminaron! Cada caja contiene 6 latas de un determinado tipo. Las cajas eran imágenes reflejadas entre sí, por lo que dejar la última pierna hacia afuera crea una bonita abertura en la parte inferior para agarrar la lata. El agujero en el costado de la caja servía para sostener un canal en forma de C que gira 90 grados y retrocede cada vez que se vende una lata. Esto evita que se dispensen todas las latas, mientras se dispensan a la vez. Agregué un poco de longitud en la parte inferior para que la lata se enrolle antes de dejarla caer para evitar que la gente se meta con el canal C.

Paso 8: mecanismo dispensador

El dispensador no funcionaría sin un canal en forma de C para que caigan las latas. Antes de pasar a la impresión 3D, hice algunos canales de dispensador prototipo. Comencé con cartón envuelto alrededor de dos discos acrílicos con un par de engranajes acrílicos. Si bien no hay ninguna ventaja mecánica en engranarlo 1: 1, hice esto para mantener el dispensador de perfil bajo montando el servo en el interior de la caja. No fue perfecto, pero el cartón funcionó bastante bien. Intenté reemplazar el cartón con una hoja delgada de acrílico deformado por calor, pero terminó empeorando.

Se me ocurrió un diseño final en Fusion 360 y lo imprimí desde el servicio https://www.makexyz.com/. Si no ha pasado por MakeXYZ, ¡lo recomiendo encarecidamente! Fue bastante barato para las piezas de calidad que recibí. También es muy rápido.

En la última imagen, ves una pieza sujeta a la pared trasera de la caja. Pegué unos tapones que encajan en las ranuras de la pieza impresa en 3D que sirven para evitar que la pieza se salga de la caja. Una vez que el tapón está pegado, ya no puede sacar la pieza.

Luego monté el servo desde el interior de la caja, coloqué un engranaje cortado con láser en el exterior y lo probé después de conectarlo al panel de control.

Paso 9: ¡Un ajuste perfecto

Después de hacer tanto, pensé que llevaría todo lo que tenía a la escuela para probarlo. La escuela había comenzado de nuevo en este punto, así que pude pedirle a mi amigo que me ayudara a llevarla al edificio.

¡Conseguir que los dispensadores encajaran fue un truco! Para hacerlo, coloqué el dispensador izquierdo y lo deslicé. Luego, para meter el lado derecho, lo coloqué sobre el otro dispensador, lo moví hacia la derecha y lo bajé a su lugar al lado del dispensador izquierdo. Luego deslicé una tabla de media pulgada entre los dos dispensadores para colocarlos hacia afuera en los lados del casillero. El tablero descansa sobre un borde que incluí al diseñar las cajas.

Paso 10: Creación de la tapa inferior del dispensador

La madera cortada con láser, si bien puede verse bonita en algunos casos, no hace que el frente de una máquina expendedora tenga un aspecto muy profesional. Para mantener el tema, corté con láser un panel de un poco más de acrílico negro, usando el mismo patrón de cuadrícula de antes. Corté una abertura lo suficientemente grande como para meter la mano y agarrar una lata cuando esté dispensada.

Después de un poco de prueba, terminé agregando una pieza acrílica en forma de cuña sobre la que las latas podrían rodar en lugar de caer directamente sobre el piso de metal del casillero. ¡De lo contrario, era bastante ruidoso!

Paso 11: Creación de la puerta de acceso

Debido a que cada dispensador tenía solo 6 latas, necesitaba un área para almacenar existencias adicionales. Convenientemente, la máquina expendedora está en un casillero, ¡hecha para almacenamiento! Hice un panel para cubrir la mitad superior del casillero donde se encuentra el gancho de la mochila. Constaba de un marco, un par de bisagras y un panel interior con cerradura con llave. Nuevamente, esto mantuvo el tema de la cuadrícula para que coincida con el resto de la máquina.

Paso 12: colóquelo en su lugar

Para evitar que la mitad inferior de la máquina fuera robada o manipulada, hice un juego de atascos y espaciadores para mantenerlo todo en su lugar. ¿Recuerda el borde en la parte delantera del casillero donde se encuentra la puerta? Coloqué dos espaciadores a cada lado, hechos de MDF cubierto de melamina de 3/4 de pulgada. Estos sirvieron para empujar los paneles de la máquina expendedora lo suficiente hacia atrás para evitar ser golpeados por la cerradura de combinación en la puerta del casillero cuando estaba cerrada. Luego, abrí la puerta de acceso y, desde adentro, atasqué algunas tablas de álamo detrás del marco y la cubierta inferior. Esto bloqueó los paneles empujándolos hacia arriba contra los espaciadores, que fueron empujados hacia el borde en la parte delantera. La única forma de robar algo de la máquina expendedora sería abrirla desde el interior y eliminar estos atascos de madera. O probablemente podrías patear el frente, ¡pero mantengamos eso en secreto!

Paso 13: Gestión de cables: gracias a los orificios especiales

Antes de irme para el verano, noté que el gancho de la mochila podría desenroscarse fácilmente, lo que haría un agujero perfecto para pasar los cables desde los dispensadores hasta el panel de control. Uno de los objetivos de Soda Locker era evitar cualquier modificación en el casillero. Para mí, esto lo empujaba. Afortunadamente, cuando llegué a este paso, me di cuenta de que había dos agujeros colocados al azar en la parte trasera del casillero. Estos funcionaron mucho mejor, ya que eran más grandes y ¡ya estaban allí!

Paso 14: ¡Mantenlo cerrado! - Carga de resorte en la puerta

¡La máquina expendedora real estaba completamente terminada en este punto! El siguiente paso fue evitar que el casillero se dejara abierto. Fui a mi tienda de jardinería local y recogí un resorte de tensión de 15 pulgadas. Una vez más, el casillero tenía otra característica conveniente. Había una pequeña hendidura en la parte superior de la parte trasera del casillero. Enganché el resorte a esto con un clip, doblándolo varias veces. Luego, nuevamente, gracias a otro agujero, pasé un cerrojo por el borde superior de la puerta cerca de la bisagra. Luego fue tan simple como enganchar el resorte al perno. Podría haber aumentado la tensión colocando el cerrojo en otro agujero, más lejos de la bisagra, ¡pero no estoy dispuesto a que me corten los dedos en un portazo!

Paso 15: ¡Abierto a los negocios

Después de asegurar la puerta con un resorte, llegó el momento de trabar la cerradura de combinación para abrirla. Al igual que cualquier estudiante de secundaria con un casillero nuevo, introduzco la combinación una vez y, mientras mantengo el pestillo abierto, pasé un lápiz por la parte de atrás. También lo pegué en su lugar para mantenerlo un poco más seguro. Ahora el casillero estaba abierto para cualquiera. Convenientemente, el casillero aún se engancha cuando está cerrado, lo que requiere que al menos se levante antes de abrir la puerta. Si alguna vez necesito cerrar Soda Locker para mantenimiento, puedo sacar fácilmente el lápiz y la máquina se bloquea nuevamente. Nadie necesitará conocer mi combo.

Paso 16: La primera compra … "¿Baile?"

Primer premio en el concurso Epilog 8

Primer Premio en el Concurso Arduino 2016