بازکن خودکار قوطی رنگ: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

این دستورالعمل برای برآوردن الزامات پروژه Makecourse در دانشگاه فلوریدا جنوبی (www.makecourse.com) ایجاد شده است. در دستورالعمل امروز ، من به شما نحوه ایجاد بازکن اتوماتیک قوطی رنگ را نشان خواهم داد.

مرحله 1: مرحله 1: طراحی بازکن قوطی رنگ

اولین قدم در ایجاد بازکن خودکار قوطی رنگ این است که طراحی کنید و بفهمید برنامه کلی بازی شما چیست. برخی ممکن است بخواهند یک پروژه را از چوب بسازند ، برخی دیگر ممکن است مایل به چاپ سه بعدی باشند ، یا شاید فقط از جنس فوم/مقوا. این متریال ثبات پروژه را تعیین می کند اما برخی فضاهای کوچکتر و بودجه محدود ممکن است طراحی کلی و متریالی را که ممکن است بخواهید برای ایجاد بازکن قوطی رنگ خود استفاده کنید ، تعیین کند. از اینجا به بعد ، من از مخلوطی از قطعات چاپ شده سه بعدی ، استایروفوم و سخت افزارهای الکترونیکی برای ایجاد بازکن اتوماتیک قوطی رنگ استفاده خواهم کرد. فرایند طراحی شما در تلاش برای ایجاد یک هدف کلی یا برنامه ای که می خواهید برای دستیابی به هدف خود با محدودیت های موجود دنبال کنید ، بسیار مهم است. این مرحله آسان نیست و ممکن است قبل از اینکه طرحی را پیدا کنید که محدودیت های شما را برآورده کند ، چندین بار تلاش کنید و نقشه بکشید ، اما هنگامی که یک هدف کلی داشتید ، بقیه مراحل را بسیار ساده تر دنبال می کنید.

مرحله 2: مرحله 2: ایجاد Circuit Arduino برای عملکرد

من با تنظیم سخت افزار الکترونیکی که برای بازکن اتوماتیک قوطی رنگ انتخاب کرده بودم شروع می کنم. من از Arduino Uno به عنوان میکروکنترلر اصلی خود استفاده می کنم که عملکرد کلی پروژه را کنترل می کند ، یک موتور سروو میکرو 9 گرمی که مکانیسم بازکن طراحی من را اجرا می کند و باعث حرکت مکرر بازوی سرو از 0 تا 90 به 0 می شود. 90 و غیره ، یک موتور پله ای 5 ولت که حرکت چرخشی رنگ را از طریق یک سیستم دنده کنترل می کند ، چند مقاومت 220 اهم که به دکمه و نور اجازه می دهد کار کند ، یک تخته نان 1/2 (از یک نان برد کامل می توان استفاده کرد اما برای کاهش فضا من 1/2 را انتخاب کردم) که به شما امکان می دهد همه چیز را متصل کنید ، یک مشت Dupont/jumper Wires برای اتصال همه اجزا ، یک درایور ULN2003A که عملکرد موتور پله ای را کنترل می کند (عکس مدار از EasyDriver - Stepper Motor استفاده می کند درایور اما کار می کند) ، یک LED سبز 5 میلی متری ، یک سوئیچ کوچک (دکمه) ، یک کابل USB A تا B برای اتصال به کامپیوتر شما و یک منبع تغذیه باتری 5V DC 2200mAh که از تغذیه Arduino پشتیبانی می کند تا بتواند کار کند کد بارگذاری شده را که من می خواهم بعدا کاتب

مرحله 3: مرحله 3: نوشتن کد C+ برای کار با آردوینو

در تصاویر زیر من کدی را که برای تنظیمات مدار ایجاد کرده ام در مرحله قبل دارم. کتابخانه عملکردها را می توانید در www.makecouse.com برای استفاده از موتور پله ای که من استفاده کرده بودم بارگیری کنید. خود کد به طور کلی برای شروع یک حلقه پیوسته پس از فشار دادن دکمه اولیه بر روی صفحه نان ساخته شده است. هنگامی که دکمه را فشار می دهید ، چراغ LED سبز فعال می شود تا نشان دهد درب باز کن اتوماتیک قوطی رنگ در حال کار است. سروو موتور و استپر موتور همزمان با موتور پله ای حرکت پیچشی صفحه پایه را انجام می دهند که رنگ کوارت می تواند روی آن بنشیند و سروو بازکنی را که از اهرم و مقاومت در برابر فنر استفاده می کند استفاده می کند. درب بازکن برای جدا کردن درب قوطی رنگ. دکمه تنظیم مجدد در Arduino Uno عملکرد را متوقف می کند تا دکمه دوباره فشار داده شود. این کد (یا کد مشابهی که ایجاد کرده اید) را با استفاده از کابل USB A به B در Arduino بارگذاری کنید. پس از بارگذاری برنامه ، USB را از رایانه خود بردارید و به یک منبع باتری یا منبع تغذیه متصل کنید تا از اینجا به بعد واحد را تغذیه کنید.

مرحله 4: مرحله 4: چاپ سه بعدی قطعات مورد نیاز

من در مجموع 4 قسمت برای بازکن قوطی رنگ خودکار چاپ کردم. قسمت اول یک ظرف نگهدارنده است که مکانیسم بازشو و سرو موتور را در خود نگه می دارد. قسمت دوم خود بازکن است که مناسب قفسه باز کن اولیه است که می توانید در هر فروشگاه رنگ شروین-ویلیامز به صورت رایگان خریداری کنید. 2 مورد آخر سیستم دنده ای است که صفحه پایه را کار می کند که رنگ می تواند روی آن استراحت کند. اولین چرخ دنده ای که در بالا نشان داده شده است یک چرخ دنده/پایه است که به صفحه پایه متصل می شود و چرخ دنده دوم که چرخش قوطی رنگ را کنترل می کند. چرخ دنده دوم که در بالای موتور پله ای قرار دارد را می توان با استفاده از همان چرخ دنده چاپ کرد. که در بالا نشان داده شده است بازکن در برابر یک فنر فرمت که در تصویر بالا نشان داده شده عمل می کند و توسط پیچ های دستگاه که در تصویر بالا نیز وجود دارد محکم می شود. یک موتور سروو به پهلو متصل شده است بنابراین هماهنگ با عملکرد کدهایی که قبلاً بیان شده است کار می کند. صفحه اصلی من با استفاده از فوم پلی استایرن عایق بندی شده در لووی محلی من با قطر 6 1/2 اینچ و قطر داخلی 4 اینچ استفاده می شد. قوطی رنگ با اندازه کوارت به خوبی در نخلستان با ورق پایه قرار می گیرد و سوراخ های وسط آن برای اتصال چرخ دنده/پایه به صفحه پایه است. بعداً من صفحه اصلی را فقط برای اهداف زیبایی رنگ قرمز می کنم.

مرحله 5: مرحله 5: ایجاد پایه و اساس پروژه

ابتدا پایه ای را که صفحه پایه چرخان در آن قرار می گیرد ، بسازید و موتور پله ای به داخل آن بچرخد. من با چسباندن پلی استایرن روی یکدیگر و اجازه دادن به چسب قبل از برش دادن به شکل دلخواه با استفاده از یک تیغه اره ساده که از لووی محلی خود خریداری کرده بودم ، سازه ای ایجاد کردم. (من خود اره را نداشتم ، بنابراین تیغه را در یک پارچه نگه دارید تا به من اجازه دهید پلی استایرن را برش دهم). من جعبه را به شکل مربع 6 1/2 "و ضخامت 3" برش دادم. سوراخ با قطر.9 اینچ که صفحه پایه و چرخ دنده/پایه در آن قرار دارد ، 3 اینچ از موتور پله ای فاصله دارد. نحوه قرار دادن موتور پله ای و بازکن بستگی به طراحی شما دارد اما باید 3 اینچ باشد تا دنده ها بدون مشکل از ابعاد مشابه من استفاده کنند. من سوراخ های اضافی اضافه کردم تا وزن را برای نگه داشتن ساختار پایین نگه دارم. و یک روکش فویل آلومینیومی به سوراخی که صفحه پایه در آن قرار دارد اضافه کرده است تا ضریب اصطکاک بین پایه چرخ دنده چاپگر سه بعدی و جعبه را کاهش دهد. همچنین این به من این امکان را داد که در صورت لزوم روان کننده ها را برای صاف کردن عملکرد اضافه کنم اما نیازی به آنها ندارم. من چاپ سه بعدی کل بدن را توصیه می کنم اما با محدودیت زمانی و مواد موجود ، استایروفوم تنها چیزی بود که می توانستم مدیریت کنم. پایه 13 "ارتفاع و 6 1/2" عرض با فاصله 2 "است که به بازکن اجازه می دهد با آن تماس برقرار کند. رنگ اندازه کوارت می تواند کاملاً من یک افزودنی اضافی 3 1/2 اینچی به پایه برای پشتیبانی بیشتر از پایه اضافه کردم ، اما اگر نگران فضا هستید ممکن است غیر ضروری باشد. این بسته به طراحی شخصی شما ممکن است به تعدادی نیاز داشته باشد. سپس عرض 2 1/2 اینچ را برش می دهم حفره ای به طول 4 اینچ و عمق 2 1/2 اینچی که در آن ظرف نگهدارنده به خوبی جا می گیرد. من یک برش 1/2 اینچی در سمت راست سوراخ را حذف کردم تا سرو موتور به درستی در جای خود قرار گیرد. من ساختارها را برای اهداف نمایشی رنگ آمیزی کردم اما لازم نیست.

مرحله 6: مرحله 6: مونتاژ کلیه قطعات برقی و قطعات ایجاد شده

در این مرحله ، بستگی به طراحی خاص شما دارد. ظرف نگهدارنده بازکن را در سوراخی که بالای پایه قرار داده بودم ، لغزاندم. همچنین موتور پله ای را با دنده چاپ سه بعدی مربوطه اضافه کردم. چرخ دنده/پایه چاپ سه بعدی که به چرخ دنده های موتور پله متصل شده و صفحه پایه را نگه می دارد. با این کار ، مدار آردوینو را که قبلاً توضیح داده بودم با اتصال استپر موتور به درایور ULN2003A و موتور سروو به تخته نان/آردوینو راه اندازی کردم. با این کار من چرخش و حرکت مجموعه را آزمایش کردم و تغییرات جزئی را ایجاد کردم تا سریعتر و روانتر کار کند (افزودن روان کننده ها ، باز کردن سوراخها به طور گسترده تر و غیره). من درب بازکنی را که در هر فروشگاه رنگ شروین ویلیامز دریافت کرده بودم و یک قوطی رنگ خالی کوارت با مایعات اضافه کردم تا عملکرد یک قوطی رنگ باز نشده را نشان دهد. بازکن باید به صورت عمودی حرکت کند تا از مکانیک اهرم برای جدا کردن درب قوطی رنگ استفاده کند. موتور پله ای سیستم دنده را به طور هماهنگ اجرا می کند تا رنگی به اندازه یک چهارم که روی صفحه پایه قرار دارد بچرخاند ، بنابراین بازکن اجازه می دهد تا درپوش به طور کامل برداشته شود. هنگامی که قفسه باز کن اتوماتیک خود را با مدار الکترونیکی مربوط به مدار آردوینو مونتاژ کردید ، هرگونه تنظیمات لازم را انجام دهید و پروژه نهایی شما باید یک بازکن قوطی رنگ اتوماتیک کامل باشد.