Καπάκι: Διαδραστικός διαχωριστής καπακιού μπουκαλιών: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Αυτό το διδακτικό δημιουργήθηκε για να εκπληρώσει την απαίτηση έργου του Makecourse 2018 στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Φλόριντα (www.makecourse.com)

Κάθε τόσο, μου αρέσει να επιστρέφω σπίτι και να πίνω μερικές μπύρες για να χαλαρώσω μετά από μια κουραστική μέρα ζωής. Δυστυχώς, τα καπάκια των μπουκαλιών μου έχουν αρχίσει να συσσωρεύονται και σκέφτηκα ότι κάτι πρέπει να γίνει για να το διορθώσω. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δημιούργησα αυτόν τον εντελώς γελοίο αλλά ημιευαίσθητο διαλογέα καπακιών μπουκαλιών. Τώρα ξέρω τι σκέφτεστε, "δεν μπορούσατε να πετάξετε τα καπάκια των μπουκαλιών" ή "δεν πρόκειται να συσσωρευτούν τα καπάκια των μπουκαλιών ανεξάρτητα;". Λοιπόν … ναι, αλλά ήθελα να εξοικειωθώ περισσότερο με το Arduino και αυτό μου έδωσε την δικαιολογία και το κίνητρο να το κάνω !!!

Και ποιος δεν θα ήθελε ένα από αυτά στο δικό τους ManCave ή SheShed;!;!

Σε αυτό το Instructable, θα σας δείξω βήμα προς βήμα πώς δημιούργησα αυτήν την κολλώδη και συνολικά άχρηστη συσκευή!

(Παρακαλούμε πιείτε υπεύθυνα)

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με αυτήν την κατασκευή ή χρειάζεστε βοήθεια με την αντιμετώπιση προβλημάτων, αφήστε ένα σχόλιο παρακάτω και θα χαρώ να σας βοηθήσω!

Βήμα 1: Συγκέντρωση των εξαρτημάτων

Υλικό για τα κυκλώματα

Για την κατασκευή αυτής της συσκευής θα χρειαστείτε τα ακόλουθα μέρη. Ορισμένα από αυτά είναι προαιρετικά καθώς καθιστούν την κατασκευή λίγο πιο ανθεκτική.

Μην ανησυχείτε, θα σας δώσω τους συνδέσμους για τα προϊόντα που αγόρασα από το Amazon.com. Αλλά δείτε τι μπορείτε να απομακρύνετε από τα σπασμένα/παλιά ηλεκτρονικά σας στο σπίτι!

• Arduino Uno R3 ……………………………………………… $ 16,90
• Αισθητήρας χρώματος TCS230 / TCS2300 ……………………. 9,99 $
• Οθόνη IIC 1602 LCD με μονάδα I2C …………………. $ 7.59Βεβαιωθείτε ότι διαθέτει τη μονάδα I2C !!!
• SG90 9G σερβο ……………..
• Στερεοφωνικό βύσμα 3,5 χιλιοστών δεξιάς γωνίας για γυμνό καλώδιο …….. $ 5,92Μάλλον μπορείτε να βρείτε ένα παλιό καλώδιο ήχου γύρω από το σπίτι!
• Σύρματα, MM, MF, FF …………………………………………. 6,98 $
• Screw Shield για Arduino Uno R3 …………………….. 9,98 $ (Προαιρετικά, δεν ήθελα να πέσει η καλωδίωσή μου ακούσια)
• Μονάδα ανάγνωσης καρτών MicroSD ………………………… 8,29 $
• (5 πακέτα, η αγορά μιας μεμονωμένης μονάδας είναι cheaper 2 $ φθηνότερη)
• Κάρτα MicroSD (Οποιοδήποτε μέγεθος λειτουργεί, θα μπω στις λεπτομέρειες της μορφοποίησής του παρακάτω)
• Οποιοδήποτε ενεργό ηχείο με υποδοχή εισόδου

Λογισμικό

Arduino IDE (Κατεβάστε εδώ)

Διάφορα

• Κόφτες / Scαλίδια
• Χειροποίητο γυαλόχαρτο Dremel και ή 220 grit
• Θερμικό όπλο
• Κατσαβίδι κεφαλής Philips
• Κατσαβίδι επίπεδης κεφαλής
• Hot Glue Gun (για έξυπνους και τεμπέληδες)

Βήμα 2: Χτίζοντας το μπουκάλι

Γρήγορη Σημείωση

Αρχικά το περίβλημα θα ήταν ένα απλό κουτί παρόμοιο με τον διαχωριστή χρωμάτων που είχε κατασκευάσει η HowToMechatronics για ένα από τα έργα του. Ωστόσο, μια νύχτα ξαπλωμένη στο κρεβάτι μου ήρθε στο μυαλό ότι έχω τα εργαλεία και τη γνώση για να κάνω περισσότερα! Ευτυχώς στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Φλόριντα έχουμε ένα εργαστήριο τρισδιάστατης εκτύπωσης που είναι διαθέσιμο στους φοιτητές και η εκτύπωση είναι ουσιαστικά με κόστος. Αυτό μας δίνει την ελευθερία να εκτυπώνουμε τις επιθυμίες της καρδιάς μας με ελάχιστο κόστος για εμάς. Λίγο αργότερα, μου ήρθε η γενική ιδέα να δημιουργήσω το σχέδιο φιάλης που μπορείτε να δείτε στο τελικό προϊόν!

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Τώρα μάλλον θα με μισήσετε, αλλά για να διατηρήσετε κάποια πρωτοτυπία στη δημιουργία μου, δεν θα δημοσιεύσω τα αρχεία CAD για το μπουκάλι, τον άξονα ή το Decider. Πραγματικά πιστεύω ότι η δημιουργικότητα, η φαντασία καθώς και η εφευρετικότητα είναι πολύ σημαντικές δεξιότητες που χρειάζονται τόσο τα μικρά όσο και τα μεγάλα μυαλά για να προσαρμοστούν και να συνεχίσουν να αναπτύσσονται. Ωστόσο, μη διστάσετε να ξεφορτωθείτε τις εικόνες που δημοσιεύω και να σχεδιάσετε τη δική σας έκδοση (δεν είναι πολύ δύσκολο)! Επίσης, αν αυτή είναι η πρώτη φορά που μοντελοποιείτε κάτι τέτοιου είδους, σας συνιστώ ανεπιφύλακτα να μην εκτυπώσετε το σχέδιό σας σε 3D! (Τα λάθη σε ένα έργο με τόσο μεγάλη εκτύπωση μπορεί να κοστίσουν πολύ για την επανεκτύπωση!) Παρόλο που δεν θα φαίνεται τόσο φανταχτερό, η σανίδα αφρού είναι πολύ πιο συγχωρητική για ένα υλικό για αρχή. Δείτε αυτό το παράδειγμα έργου που δημιουργήθηκε από το HowToMechatronics.

Βασικές σκέψεις σχεδιασμού

Η φιάλη σχεδιάστηκε αρχικά για να επιτρέπει στον χρήστη να ανοίξει το μπουκάλι του και να τοποθετήσει το καπάκι στο μηχανισμό με μία ομαλή κίνηση (σημειώστε το σχέδιο του ανοιχτού λαιμού). Ο άξονας έπρεπε να είναι αρκετά φαρδύς ώστε να επιτρέπει στο καπάκι της φιάλης να γλιστράει με ευκολία προς τα κάτω με γρήγορο αλλά ελεγχόμενο τρόπο, ώστε να επιτρέπει στο Decider να πιάσει το πώμα.

Ο άξονας σχεδιάστηκε επίσης για να ενσωματωθεί στη φιάλη με τη χρήση εγκοπών. Αυτό είναι ένα τεράστιο πλεονέκτημα σε σχέση με την κόλλησή του στη θέση του, καθώς η ακρίβεια είναι ύψιστης σημασίας με μια συσκευή αυτής της φύσης. Η μονάδα αισθητήρα χρώματος TCS3200 έλαβε επίσης υπόψη κατά το σχεδιασμό του άξονα. Επειδή ο άξονας έχει μια θέση για να βιδωθεί ο αισθητήρας χρώματος, η απόσταση από το Decider έως τον αισθητήρα χρώματος παρέμεινε σταθερή, γεγονός που επέτρεψε την ακριβή και συνεπή ανάγνωση του χρώματος των καπακιών της φιάλης.

Το Decider επρόκειτο να τυπωθεί μαύρο για να βοηθήσει στην ακρίβεια του αισθητήρα χρώματος, καθώς οποιοδήποτε άλλο χρώμα θα είχε παρεμβολή στην ανάγνωση εάν ο αισθητήρας χρώματος ήταν ελαφρώς μακριά από το σημάδι του ή το καπάκι καθόταν στο Decider σε αμήχανη θέση.

Η υποδοχή επιστροφής ήταν στην πραγματικότητα μια μεταγενέστερη σκέψη. Πριν στείλω το σχέδιο για εκτύπωση, συνειδητοποίησα ότι η βαθμονόμηση της συσκευής θα ήταν μια κουραστική δραστηριότητα, ειδικά αν έπρεπε να γείρω το μπουκάλι ανάποδα μετά από κάθε ανάγνωση.

Ο σχεδιασμός μου δεν ήταν τέλειος

Όσο κι αν θα ήθελα να απολαύσω τον θρίαμβο για το πώς εξελίχθηκε αυτό το έργο, δεν ήταν πάντα μια βόλτα στο πάρκο. Ποτέ δεν ήμουν πολύ καλός στο να ανέχομαι τις τρισδιάστατες εκτυπώσεις μου. Στην πραγματικότητα, δεν ανέχομαι καθόλου τις εκτυπώσεις μου. Προσθέτω επιπλέον κελύφη (4 αντί για το προεπιλεγμένο 2) στο προφίλ εκτύπωσης. Προτιμώ να ξεκινήσω την κουραστική διαδικασία λείανσης για να ταιριάζουν τα μέρη μου από την αρχή.

Βήμα 3: Συνδέστε τα όλα

Η πτυχή της καλωδίωσης αυτής της κατασκευής είναι αρκετά απλή, απλά ακολουθήστε το σχήμα Fritzing και θα πρέπει να ξεκινήσετε! Όπως και με τα περισσότερα έργα Arduino, εάν ένα καλώδιο είναι λανθασμένο, πιθανότατα αυτό το κύκλωμα δεν θα λειτουργήσει σωστά!

Για να διασφαλίσετε ότι όλο το κύκλωμα είναι σωστό, σας συμβουλεύω να συνδέσετε κάθε στοιχείο ένα προς ένα και να ελέγξετε ότι λειτουργούν σωστά χρησιμοποιώντας τα παραδείγματα που δημοσίευσα παραπάνω.

Βήμα 4: Ο κώδικας

Εάν είστε νέοι στο Arduino, αυτό θα είναι συντριπτικό! Υπομονή μου, σε μια προσπάθεια να το κρατήσω αυτό όσο το δυνατόν πιο απλό, θα σπάσω τον κώδικα μου με σχόλια, καθώς και θα σας δείξω πού βρήκα τους κωδικούς παραδείγματος που χρησιμοποίησα για τη δημιουργία του κύριου κώδικα. Θυμηθείτε, ούτε στην αρχή αυτού του έργου δεν είχα ιδέα τι έκανα. Μια καλή αρχή είναι να ρίξετε μια ματιά στο διάγραμμα ροής αποφάσεων για να καταλάβετε ποιος είναι ο στόχος του προγράμματος, στη συνέχεια προσπαθήστε να διασπάσετε τον κώδικα μου και όταν χαθείτε δείτε τα παραδείγματα από τα οποία έχτισα τον κώδικα μου.

Βιβλιοθήκες για λήψη (Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε πώς να εγκαταστήσετε βιβλιοθήκες στο Arduino σας)

1. ServoTimer2 - Οι Servos χρησιμοποιούν το Timer2 καθώς το Wav Player σπρώχνει το Timer 1
2. LiquidCrystal_I2C
3. Βιβλιοθήκη για τη μονάδα ανάγνωσης καρτών SD
4. TMRpcm (The Wav/Mp3 Player Library)

Βασικές έννοιες του κώδικα (οι παρακάτω σύνδεσμοι είναι οι κωδικοί που χρησιμοποίησα για τη δημιουργία του κύριου κώδικα μου)

1. Ο αισθητήρας χρώματος
2. Οθόνη LCD (γραμμές 24 - 33)
3. Το Servo (Αρχείο -> Παραδείγματα -> ServoTimer2 -> Sweep)
4. Ενότητα κάρτας SD (Αρχείο -> Παραδείγματα -> SD -> CardInfo)
5. Wav Player (Αρχείο -> Παραδείγματα ->)

Ο κύριος κώδικας

Πάρτε μια βαθιά ανάσα και περάστε από τον δημοσιευμένο κώδικα μου και τα παρακείμενα σχόλιά τους γραμμή προς γραμμή για να πάρετε μια αίσθηση για το τι συμβαίνει καθώς το Arduino λειτουργεί μέσω του κώδικα.

Σύντομα θα δημοσιεύσω μια λεπτομερή περιγραφή του κώδικα μου σε βίντεο.

Βήμα 5: Μορφοποίηση της κάρτας SD σας σε FAT32

Έτσι, για να λειτουργήσει σωστά το Arduino με την κάρτα Micro SD, η κάρτα μνήμης πρέπει να διαμορφωθεί σε FAT32. Για κάρτα SD κάτω των 32Gb αυτό δεν είναι πρόβλημα και είναι εύκολο να τα μετατρέψετε από την προεπιλεγμένη μορφή exFAT σε FAT32.

Ωστόσο, αν είστε σαν εμένα και είδατε μια κάρτα Micro SD 64 GB στο Amazon για $ 13 και δεν θα μπορούσατε να μην την αγοράσετε. Η λύση είναι ακόμα αρκετά γρήγορη και ανώδυνη.

Μεταβείτε στη διεύθυνση https://www.ridgecrop.demon.co.uk/index.htm?fat32format.htm και κάντε λήψη του "fat32format". ΜΗΝ κάνετε κλικ στα μεγάλα πράσινα κουμπιά. Το ίδιο το αρχείο είναι ασφαλές, το έχω σαρώσει για ιούς και μπορείτε επίσης, ωστόσο αν κάνετε κλικ στο πράσινο κουμπί μην πείτε ότι δεν σας προειδοποίησα!

Επίσης, βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει τη σωστή μονάδα δίσκου στην οποία βρίσκεται η κάρτα SD. Δεν θέλετε να μορφοποιήσετε τη λάθος, αν και είμαι μέτρια βέβαιος ότι το πρόγραμμα δεν θα το επιτρέψει να συμβεί.

Μόνο αυτό χρειάζεται! Η κάρτα SD σας είναι πλέον έτοιμη για χρήση με το Arduino!

Βήμα 6: Wav Player

Προκειμένου το πρόγραμμά σας να καλέσει επιτυχώς τα αρχεία ήχου. Wav από την πρόσφατα διαμορφωμένη κάρτα Micro SD, τα αρχεία MP3 σας πρέπει να μετατραπούν στην κατάλληλη μορφή ήχου. Wav.

Μεταβείτε στη διεύθυνση https://audio.online-convert.com/convert-to-wav και απλώς ακολουθήστε τις οδηγίες που εμφανίζονται στην παρακάτω εικόνα.

Ρυθμίστε την ανάλυση bit σε 8-bit Ρυθμίστε το ρυθμό δειγματοληψίας σε 16000 Hz Αλλάξτε το κανάλι ήχου σε Mono Αλλάξτε τη μορφή PCM σε PCM 8-bit Unsigned

Στη συνέχεια, μόλις κατεβάσετε τα αρχεία. Wav, απλώς τοποθετήστε τα στον κύριο φάκελο που βρίσκεται στην κάρτα SD σας. Σημειώστε τα ακριβή ονόματα αρχείων καθώς θα τα καλέσετε αργότερα στον κωδικό σας!