לוקר הסודה - מכונה אוטומטית: 16 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

לוקרים פשוט אינם מה שהיו פעם. עם כל כך הרבה בתי ספר שעוברים למכשירים אלקטרוניים לספרים, לוקרים הופכים להיות פחות מקום לספרים שלך, ויותר שאלה של: "מה אני אעשה עם זה?"

מה אם היית יכול להשתמש במרחב הזה למכונה אוטומטית משלך? במדריך זה אספר לכם כיצד עלה לי הרעיון, כיצד עיצבתי אותו, כיצד פתרתי כמה בעיות בדרך וכיצד הכל יצא! אז פתחו פחית של המשקה האהוב עליכם ובואו!

שלב 1: השיחה

לפני קצת פחות משנה, בדרך חזרה מארוחת הצהריים לשיעור ההיסטוריה של ארה"ב, הסתכלתי על אחד הלוקרים וחשבתי "כמה מגניב שיהיה מכונה אוטומטית שמתאימה לגמרי בתוך הלוקר?" זמן קצר לאחר מכן הזכרתי את הרעיון בפני כמה חברי כיתה ליד השולחן שלי. לאחר מכן דיברנו על זה זמן מה כבדיחה, אבל ככל שהמשכנו הלאה, הרעיון נראה אפשרי לחלוטין!

התחלתי לצייר סקיצות גסות לצד כל מטלה שהייתה לנו מולנו. לפני שנמשיך הלאה, למחרת, הבאתי סרט מדידה לבית הספר, ובמהלך ארוחת הצהריים הלכתי ללוקר כדי לקבל כל מדידה שיכולתי. כמה ימים לאחר מכן, בית הספר יצא לקיץ.

שלב 2: תכנות לוח הבקרה

עם כל פרויקט, אני מוצא שהכי טוב הוא שהצד האלקטרוני של הדברים יעבוד קודם. במהלך הקיץ התחלתי בקניית ארדואינו, קבלת מטבעות, מסך LCD ומתג קנה מגנטי. היו לי גם לא מעט כפתורי ארקייד מונחים מפרוייקט קודם. לאחר מכן הרכתי הכל בתוך ארגז נעליים וחיברתי הכל באמצעות כבלי מגשר כדי ליצור חיבורים. זה היה מועיל להחזיק קרש לחם שאפשר לעלות אליו קרקע משותפת. קבלת המטבעות נדרשה 12 וולט, בעוד שהארדואינו משתמש ב -5 וולט, אז לעת עתה הפעלתי את קבל המטבעות באמצעות מתאם מתח DC 12 וולט.

תכנות היה תהליך למידה. עבדתי מכשיר אחד בכל פעם, החל מהמסך. קטע ההערות של אמזון עזר לשלב זה. מישהו כבר פרסם קוד עבודה למסך. לאחר ששיחקתי עם כמה משתנים, עברתי לקבלן המטבעות.

עבור מקבל המטבעות, חיפוש פשוט בגוגל הוביל אותי להוראות ההוראה של דלג:

מקבל המטבעות פועל על ידי הפניית מספר פולסים מתוכנת לארדואינו. לאחר מכן, ה- Arduino מכפיל את הפולסים ב- $ 0.05 כדי לתת ייצוג מדויק לגבי סכום הכסף שהוכנס. כל עוד הגורם המשותף הגדול ביותר שלך בין מטבעות הוא 5 סנט, זה עובד מצוין! תיכנתתי את מקבל המטבעות לפלט דופק אחד לניקלים, שני פולסים עבור אגורות ו -5 פולסים לרבע. לא רציתי לתת שינוי, אז השארתי מטבעות דולר בחוץ. השארתי גם חצי דולרים בחוץ, בהתחשב בכך שהם לא התאימו למקבל המטבעות. שילבתי את זה עם המסך ברגע שהבנתי את הקבלה.

אחרי זה, הייתי על גליל. החלטתי למכור שני סוגים שונים של פופ על מנת להתאים את המכונה ללוקר. חיברתי שני כפתורי ארקייד לרכישת הפופ, 2 סרוו, והוספתי את מתג הקנה כדי לתת לעצמי דף גישה למנהל. כאן רשמתי את מספר הפחיות שנמכרו, המלאי הנוכחי, סך ההכנסות. כשאתה נמצא בדף המניות הנוכחי, תוכל ללחוץ לחיצה ארוכה על אחד מכפתורי הארקייד כדי לציין עוד מלאי שמוכנס.

לאחר מכן, לאחר שווידאתי שהכל עובד, קניתי סוללת 12 וולט במחזור עמוק של אמזון. חיברתי את הסוללה ישר למקבל המטבעות, ושברתי מתאם לרכב USB להפעלה במקביל לסוללה של הארדואינו. למטען לרכב היה יציאת 2 אמפר ו -1 אמפר, אז הפעלתי את המסך ואת ארדואינו עם 1 אמפר, ואת הסרוווס עם 2 אמפר. באמצעות מעגל מחלק מתח, הצלחתי להציג את מתח הסוללה גם בדף הניהול.

שלב 3: יצירת לוח הבקרה - בזכות חרט הלייזר של בית הספר

אתה לא יכול להכין מכונת ממכר אוטומטית מקופסת נעליים של נייקי. בזמן האחרון ניצלתי את חותך הלייזר החדש Epilogue Mini של בית הספר שלנו. החלטתי להשתמש באקריליק שחור לפנים הקדמי של המכונה האוטומטית. הוא חותך יפה, והוא נראה די נקי גם כן. לאחר תכנות לוח הבקרה, כל רכיב היה זקוק לבית. הייתי צריך לוודא ששום דבר לא נתקל במשהו אחר מהצד האחורי, בהתחשב בכך שדברים כמו קבל המטבעות והסוללה תופסים כמות ניכרת של מקום.

עשיתי מדגם מהיר בפוטושופ לפני שציירתי את הלוח ב- CorelDRAW. זה זמן מצוין לתת שם למכונה! אהבתי את "לוקר הסודה". בסופו של דבר אהבתי את מראה הרשת החקוקה ברקע עם גבולות מלבן מעוגלים. חתכתי כמה חורים לכפתור, חור המנעול, המסך, תצוגות הלוגו וקבלת המטבעות. אחר כך הרמתי הכל במקום המיועד לו. שמתי גם שתי פיסות אקריליק שקוף לכיסוי תצוגות הלוגו.

הכל נראה נהדר עד כה!

שלב 4: הגנה מפני גניבות

אחד המאפיינים המרכזיים שעל לוח הבקרה להיות חייב היה הגנה מפני גניבה. לא רציתי שאחרים יסירו את לוח הבקרה מהארונית. בחזית הארונית יש שפה שבה הדלת נשענת. חתכתי שני לוחות בעלי אותו עובי כמו השפה הזו וחתכתי חריצים בכל לוח מה שיאפשר לדחוף זרוע מונעת למפתח בעת השימוש. לאחר הנעילה, לוח הבקרה "גדול מדי" מכדי לשלוף החוצה. ואז כל מה שאני צריך לעשות כדי להוציא את לוח הבקרה הוא לסובב את המפתח ולמשוך קדימה.

שלב 5: צפיפות לוח הבקרה

לאחר סיום לוח הבקרה עצמו, עטפתי הכל לתוך קופסת אקריליק. הקופסה תתאים למדף קופסת האוכל בתוך הלוקר. בניתי תומכים כדי להחזיק את הסוללה במקומה, הרחק מכל דבר אחר. הלוח האחורי מוחזק על ידי מגנטים לארונות כך שאוכל לגשת לפנים בכל עת. הוא כולל כמה חורים למתג הפעלה, אותו ניתן להפוך ל"מצב טעינה "המחבר שני מסופי בורג ישירות לסוללה. זה הופך את הטעינה לקלה הרבה יותר, מכיוון שאני לא צריך לפתוח את המכונה כדי לטעון אותה. מתחת למקבל המטבעות כללתי חור למגירה שתופס מטבעות שהוכנסו. בחלק העליון של הקופסה השתמשתי במיקרו-מתג מכפתור ארקייד אחר כמתג ניתוק לסוללה. לא רציתי שהמכונה האוטומטית תהיה דולקת בזמן שדלת הלוקר סגורה, כך שכאשר דלת הארונית נסגרת, היא לוחצת על המתג ומכבה את המכונה האוטומטית.

שלב 6: לרמות כסף?

לא לקח הרבה זמן עד שהבנתי שמדי פעם יהיו עוד 5 סנט במכונה לאחר זמן מה. זה לא היה טוב. לאחר שניסיתי לאבחן את הבעיה, גיליתי שאחרי משיכת שמיכה מעל ראשי, נגיעה ברבע לפנים הקדמי של מקבל המטבע תפעיל דופק או שניים שייתן לך 5 סנט, רק בשביל חשמל סטטי! אני לא חשמלאי, אבל הנחתי שהארקה של הכל, כולל הלוח הקדמי תתקן את הבעיה. עם זאת, הלוקרים צבועים. לא רציתי לשנות את הלוקר כלל, כך שהארקה לא תעבוד. החלטתי לפתור את הבעיה בעזרת מעט תכנות.

התחלתי למדוד את מרחק הזמן בין כל דופק למטבע. בסופו של דבר הוא נמצא במרחק של כ -130 ms זה מזה, כל עוד אתה משתמש בהגדרה המהירה במתאם המטבעות. אחר כך שיניתי את סקיצת תוכנית המטבעות כדי לבדוק אם כל דופק נמצא במרחק של 130ms מהדופק האחרון. אם זה נכון, אז דופק אחד של 5 סנט מתווסף לערך המטבע. אבל, אם אתה חושב על זה, לדופק הראשון מכל מטבע יש מרחק זמן גדול יותר מהדופק האחרון שלו. הדופק האחרון היה המטבע שהוכנס קודם לכן. כך, למשל, לשים רבע בספירות של 4 פולסים, ולתת לך 20 סנט. ניקלים אפילו לא עבדו, כי דופק אחד לא יכול להיות בהפרש של 130ms מהקודם, אלא אם כן שמים שני ניקלים מהר כל כך.

כדי לפתור זאת, תיכנתי מחדש את מקבל המטבעות כדי לדופק פעמיים עבור ניקלים, שלוש פעמים עבור אגורות ושש פעמים ברבעים.

מה עשה כל הזבל הזה? עכשיו, אלא אם כן אתה יכול לזעזע את מקבל המטבעות עם חשמל סטטי לפחות פעמיים, במרחק של 130ms זה מזה, אז אין סיכוי שחשמל סטטי ייחשב למטבע.

הנה הקוד לכל המעוניין!

שלב 7: עיצוב מתקן

לאחר שהוצאתי את ההיבט האלקטרוני, עברתי לקופסאות המתקן. אלה היו נכנסים בתחתית הארונית. עיצבתי קופסה מוכנה לחיתוך לייזר ב- Autodesk Inventor. לאחר חיתוך בלייזר אני מחבר אותו כמה פעמים לפני הדבקה בדבק עץ. בסופו של דבר הם היו די חזקים בסיום! כל קופסה מכילה 6 קופסאות שימורים מסוג מסוים. הקופסאות היו תמונות מראות זו של זו, כך שהשארת הרגל האחרונה בחוץ יוצרת פתח נחמד בתחתית כדי לתפוס את הפחית שלך. החור בצד הקופסה שימש להחזיק תעלה בצורת C המסתובבת 90 מעלות וחזרה בכל פעם שנמכרת פחית. זה מונע את כל הפחיות מלתת תוך הפקת כל פעם. הוספתי מעט אורך בתחתית כדי שהפחית תתגלגל לפני שנשמטה כדי למנוע מאנשים להתעסק עם ערוץ C.

שלב 8: מנגנון מתקן

המתקן לא היה עובד ללא תעלה בצורת C לפחיות שנופלות לתוכה. לפני שעברתי להדפסה בתלת מימד, הכנתי כמה ערוצי מתקן של אב טיפוס. התחלתי בקרטון עטוף סביב שני דיסקים אקריליים עם כמה הילוכים אקריליים. אמנם אין יתרון מכני להעביר אותו 1: 1, אבל עשיתי זאת כדי לשמור על פרופיל נמוך על ידי מתקן הסרוו בחלק הפנימי של הקופסה. זה לא היה מושלם, אבל הקרטון עבד די טוב. ניסיתי להחליף את הקרטון בדף דק של אקריליק מעוות בחום אבל בסופו של דבר יצא גרוע יותר.

המצאתי עיצוב סופי ב- Fusion 360 והדפסתי אותו משירות https://www.makexyz.com/. אם לא עברת את MakeXYZ, אני ממליץ בחום! זה היה זול למדי עבור החלקים האיכותיים שקיבלתי. זה גם מהיר מאוד.

בתמונה האחרונה אתה רואה חתיכה מהודקת על הקיר האחורי של הקופסה. הדבקתי כמה פקקים שמתאימים לחריצים של היצירה המודפסת בתלת מימד, המשמשים כדי למנוע מהחלק להיחמק מהקופסה. ברגע שהפקק מודבק, אתה לא יכול להוציא את החלק יותר.

לאחר מכן הרכבתי את הסרוו מבפנים התיבה, הנחתי ציוד בחיתוך לייזר מבחוץ ובדקתי אותו לאחר חיבורו ללוח הבקרה.

שלב 9: התאמה אחת צמודה

אחרי שסיימתי כל כך, חשבתי שאקח את כל מה שיש לי לבית הספר כדי לבדוק את זה! בשלב זה בית הספר התחיל, אז יכולתי לחבר שלי לעזור לי להכניס אותו לבניין.

התאמת המכשירים הייתה טריק! לשם כך הכנסתי את המתקן השמאלי והחלקתי אותו. אחר כך, כדי להכניס את הצד הימני, הכנסתי אותו מעל המתקן השני, העברתי אותו ימינה והורדתי אותו למקומו ליד המתקן השמאלי. אחר כך החליקתי קרש בגודל חצי סנטימטר בין שני המתקנים כדי להכניס אותם החוצה לדפנות הלוקר. הלוח מונח על שפה שכללתי בעת עיצוב הקופסאות.

שלב 10: יצירת מכסה המתקן התחתון

עץ בחיתוך לייזר, למרות שבמקרים מסוימים הוא עשוי להיראות יפה, הוא אינו מספק חזית מכונות אוטומטיות למראה מקצועי במיוחד. כדי לשמור על הנושא, אני חותך פאנל בלייזר מעוד קצת אקריליק שחור, תוך שימוש באותו תבנית רשת מלפני. חתכתי פתח מספיק גדול כדי להגיע פנימה ולתפוס פחית כשהיא ניתנת.

לאחר קצת בדיקות, הוספתי בסופו של דבר חתיכת בצורת טריז אקרילי שהפחיות יכולות להתגלגל עליה במקום ליפול ישירות על רצפת המתכת של הלוקר. זה היה די חזק אחרת!

שלב 11: יצירת דלת הגישה

מכיוון שכל מתקן הכיל 6 פחיות בלבד, הייתי צריך שטח לאחסון מלאי נוסף. נוח, המכונה האוטומטית נמצאת בלוקר, מיועד לאחסון! הכנתי לוח שיכסה את החצי העליון של הלוקר בו נמצא וו התרמיל. הוא כלל מסגרת, כמה צירים ולוח פנימי עם מנעול מפתח. שוב, זה שמר את נושא הרשת כך שיתאים לשאר המכונה.

שלב 12: ריבה במקום

כדי למנוע מחציתה התחתונה של המכונה להיגנב או להתעסק איתה הכנתי סט של ריבות ומרווחים כדי להחזיק את הכל במקום. זוכרים את השפה בחזית הלוקר שבו הדלת יושבת? הנחתי שני מרווחים מכל צד, עשויים MDF מכוסה מלמין בגודל 3/4 אינץ '. אלה שימשו לדחוף את לוחות המכונות האוטומטיות מספיק רחוק לאחור כדי להימנע מפגיעה במנעול הקומבינציה על דלת הלוקר כשהוא סגור. לאחר מכן, פתחתי את דלת הגישה, ומבפנים נתקעתי כמה לוחות צפצפה מאחורי המסגרת והכריכה התחתונה. זה נעל את הלוחות בכך שדחף אותם כלפי מעלה למרווחים, שנדחקו לשפה בחזית. הדרך היחידה לגנוב משהו מהמכונה האוטומטית היא לפתוח אותו מבפנים ולהסיר את חסימות העץ האלה. או שאתה כנראה יכול לבעוט בחזית פנימה, אבל בוא נשמור את זה בסוד!

שלב 13: ניהול כבלים - הודות לחורים מיוחדים

לפני שעזבתי לקיץ, שמתי לב שניתן בקלות להסיר את וו התרמיל, מה שיהווה חור מושלם להעביר חוטים מהמכשירים ללוח הבקרה. מטרה אחת עם סודה לוקר הייתה להימנע משינויים כלשהם בלוקר. מבחינתי זה דחף את זה. למרבה המזל, כשהגעתי לשלב הזה, הבנתי שיש שני חורים שהונחו באקראי בחלק האחורי של הלוקר. אלה עבדו הרבה יותר טוב, מכיוון שהם היו גדולים יותר, וכבר היו שם!

שלב 14: שמור על סגור! - אביב טוען את הדלת

מכונת הממכר בפועל הסתיימה לגמרי בשלב זה! השלב הבא היה למנוע מהארונית להישאר פתוחה. הלכתי לחנות החצר המקומית שלי והרמתי מעיין מתח בגודל 15 אינץ '. שוב, לארון הייתה תכונה נוחה נוספת. בחלק האחורי של החלק האחורי של הלוקר הייתה דיוויטה קטנה. חיברתי את הקפיץ לזה בעזרת מהדק, כיפפתי אותו מספר פעמים. ואז, שוב, בזכות חור נוסף, העברתי בריח דרך הקצה העליון של הדלת קרוב לציר. ואז זה היה פשוט כמו חיבור הקפיץ לבורג. יכולתי להגביר את המתח על ידי הנחת הבורג בחור אחר, רחוק יותר מהציר, אבל אני לא מוכן לחתוך את אצבעותיי בטריקת דלת!

שלב 15: פתוח לעסקים

לאחר אבטחת הדלת בעזרת קפיץ, הגיע הזמן לנעול את המנעול המשולב! בדיוק כמו כל תלמיד חטיבת ביניים עם לוקר חדש, אני מכניס את השילוב פעם אחת, ותוך כדי החזקת הבריח פתוח דחפתי עיפרון בצד האחורי. הדבקתי אותו גם במקום כדי לשמור עליו קצת יותר בטוח. עכשיו הארון היה פתוח לכל אחד. נוח, הארונית עדיין ננעלה כאשר היא סגורה, ומחייבת אותך לפחות למשוך למעלה לפני פתיחת הדלת. אם אי פעם אצטרך לסגור את סודה לוקר לצורך תחזוקה, אני יכול לשלוף את העיפרון בקלות החוצה והמכונה נעולה שוב. אף אחד לא יצטרך לדעת את השילוב שלי.

שלב 16: הקנייה הראשונה … "נשף?"

פרס ראשון בתחרות אפילוג 8

פרס ראשון בתחרות ארדואינו 2016