Шкафчик с газировкой - Торговый автомат: 16 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Шкафчики уже не те, что были раньше. В связи с тем, что многие школы переходят на электронные устройства для книг, шкафчики становятся все меньше места для ваших книг и больше задают вопрос: «Что я буду с этим делать?»

Что, если бы вы могли использовать это место для своего собственного торгового автомата? В этом руководстве я расскажу вам, как я пришел к этой идее, как я ее разработал, как я решил несколько проблем в процессе и как все это обернулось! Так что откройте банку своего любимого напитка и пойдемте!

Шаг 1. Обсуждение

Чуть меньше года назад, возвращаясь с ланча на урок истории США, я посмотрел на один из шкафчиков и подумал: «Как здорово было бы иметь торговый автомат, полностью помещающийся в шкафчике?» Вскоре после этого я рассказал об этой идее нескольким одноклассникам за моим столом. Затем мы некоторое время говорили об этом в шутку, но чем дальше мы шли, мне эта идея казалась вполне возможной!

Я начал рисовать наброски к тому заданию, которое стояло перед нами. Прежде чем идти дальше, на следующий день я принес в школу сантиметровую ленту и во время обеда пошел к шкафчику, чтобы снять все возможные измерения. Несколько дней спустя школа закрылась на лето.

Шаг 2: Программирование панели управления

Я считаю, что в любом проекте лучше всего заставить работать электронную сторону вещей в первую очередь. Летом я начал с покупки Arduino, монетоприемника, ЖК-экрана и геркона. У меня также было довольно много аркадных кнопок из предыдущего проекта. Затем я установил все внутри обувной коробки и соединил все это с помощью перемычек для соединения. Было полезно иметь макетную плату, к которой можно было бы смонтировать общую землю. Для монетоприемника требуется 12 вольт, в то время как Arduino использует 5 вольт, поэтому на данный момент я запитал монетоприемник с помощью адаптера питания постоянного тока на 12 вольт.

Программирование было процессом обучения. Я работал по одному устройству, начиная с экрана. Раздел комментариев Amazon был полезен на этом этапе. Кто-то уже выложил рабочий код для экрана. Поигравшись с несколькими переменными, я перешел к монетоприемнику.

Что касается монетоприемника, простой поиск в Google привел меня к инструкциям Skipped:

Монетоприемник работает, посылая запрограммированное количество импульсов на Arduino. Затем Arduino умножает импульсы на 0,05 доллара, чтобы получить точное представление о сумме вложенных денег. Пока ваш наибольший общий коэффициент между монетами составляет 5 центов, это отлично работает! Я запрограммировал монетоприемник на вывод 1 импульса для монет, два импульса для монет и 5 импульсов для четверти. Я не хотел раздавать сдачу, поэтому отказался от долларовых монет. Я также оставил полдоллара, учитывая, что они не помещаются в монетоприемник. Я объединил это с экраном, как только разобрался с приемником.

После этого я был в ударе. Я решил продать два разных вида поп-музыки, чтобы приспособить автомат в шкафчике. Я подключил две аркадные кнопки, чтобы купить поп, 2 сервопривода, и добавил язычковый переключатель, чтобы получить страницу доступа администратора. Здесь я указал количество проданных банок, текущий запас, общую выручку. Находясь на текущей странице акций, вы можете нажать и удерживать любую из кнопок аркады, чтобы указать, что добавляется больше акций.

Затем, убедившись, что все работает, я купил 12-вольтовый аккумулятор глубокого разряда от Amazon. Я подключил аккумулятор прямо к монетоприемнику и сломал автомобильный USB-адаптер, чтобы он работал параллельно с аккумулятором для Arduino. Автомобильное зарядное устройство имело порт на 2 и 1 ампер, поэтому я запитал экран и Arduino 1 ампер, а сервоприводы - 2 ампера. Используя схему делителя напряжения, я также смог отобразить напряжение батареи на странице администратора.

Шаг 3. Создание панели управления - благодаря школьному лазерному граверу

Из коробки из-под обуви Nike не сделаешь торговый автомат. В последнее время я пользуюсь новым 24-дюймовым лазерным резаком Epilogue Mini в нашей школе. Я решил использовать черный акрил для передней панели торгового автомата. Он красиво режется и выглядит довольно чистым. После программирования панели управления каждому компоненту требовался дом. Мне нужно было убедиться, что с обратной стороны ничего не встречается, учитывая, что такие вещи, как монетоприемник и аккумулятор, занимают много места.

Я сделал быстрый макет в Photoshop, прежде чем рисовать панель в CorelDRAW. Это прекрасное время для того, чтобы дать машине имя! Мне понравился «Шкафчик с газировкой». В итоге мне понравилась выгравированная сетка на заднем плане с закругленными прямоугольными границами. Я вырезал несколько отверстий для кнопки, замочной скважины, экрана, дисплеев с логотипом и монетоприемника. Затем я установил все на предназначенное для этого место. Я также положил два куска прозрачного акрила, чтобы закрыть дисплеи с логотипами.

Пока все выглядело отлично!

Шаг 4: защита от кражи

Одной из ключевых функций панели управления была защита от кражи. Я не хотел, чтобы другие вынимали панель управления из шкафчика. В передней части шкафчика есть выступ, в который упирается дверь. Я вырезал две доски той же толщины, что и эта кромка, и прорезал на каждой доске пазы, которые позволили бы вставить рычаг с ключом во время использования. После блокировки панель управления становится «слишком большой», чтобы ее можно было вытащить. Тогда все, что мне нужно сделать, чтобы вытащить панель управления, - это повернуть ключ и потянуть вперед.

Шаг 5. Закрепление панели управления

Когда сама панель управления была закончена, я поместил все в акриловую коробку. Коробка поместится на полку для ланч-бокса внутри шкафчика. Я построил опоры, чтобы удерживать аккумулятор на месте, вдали от всего остального. Задняя панель держится на магнитах корпуса, поэтому я могу получить доступ внутрь в любое время. В нем есть несколько отверстий для переключателя питания, который можно перевести в «режим зарядки», соединяющий две винтовые клеммы напрямую с аккумулятором. Это значительно упрощает зарядку, так как мне не нужно открывать устройство, чтобы зарядить его. Под монетоприемником я сделал отверстие для ящика, в который вставляются монеты. В верхней части ящика я использовал микровыключатель от другой аркадной кнопки в качестве выключателя для батареи. Я не хотел, чтобы торговый автомат был включен, пока дверь шкафчика закрыта, поэтому, когда дверь шкафчика закрывается, она ударяет по переключателю, выключая торговый автомат.

Шаг 6: мошенничество с деньгами?

Мне не потребовалось много времени, чтобы сообразить, что иногда в автомате могут оказаться лишние 5 центов по прошествии некоторого времени. Это было НЕ хорошо. Попытавшись диагностировать проблему, я обнаружил, что после того, как я натянул одеяло на голову, прикоснувшись четвертью к передней поверхности монетоприемника, активировал один или два импульса, давая вам 5 центов, просто для статического электричества! Я не электрик, но предполагал, что заземление всего, включая переднюю панель, решит проблему. Однако шкафчики покрашены. Я вообще не хотел переделывать шкафчик, поэтому заземление не сработало. Я решил исправить проблему, немного запрограммировав.

Я начал с измерения промежутка времени между каждым импульсом монеты. В конечном итоге разница составляет около 130 мс, если вы используете быструю настройку на адаптере для монет. Затем я изменил скетч программы для монет, чтобы проверить, не отстает ли каждый импульс от последнего импульса на 130 мс. Если это так, то к стоимости монеты добавляется один импульс в 5 центов. Но если задуматься, самый первый импульс от любой монеты имеет большее расстояние во времени от своего последнего импульса. Последним импульсом была введенная ранее монета. Так, например, если положить четверть на счет 4 импульсов, получится 20 центов. Никели даже не работают, потому что один импульс не может отличаться от последнего на 130 мс, если только вы не вложите два цента так быстро.

Чтобы решить эту проблему, я просто перепрограммировал монетоприемник таким образом, чтобы он пульсировал дважды для монет, три раза для монет и шесть раз для четвертей.

Что сделала вся эта тарабарщина? Теперь, если вы не сможете ударить монетоприемник статическим электричеством по крайней мере два раза с интервалом ровно 130 мс, то статическое электричество никогда не будет учитываться для монеты.

Вот код для всех, кому интересно!

Шаг 7: Дизайн дозатора

Избавившись от электронного аспекта, я перешел к диспенсерным коробкам. Они будут находиться в самом низу шкафчика. Я разработал коробку, готовую к лазерной резке, в Autodesk Inventor. После лазерной резки я несколько раз соединяю их вместе, прежде чем склеить столярным клеем. Когда закончили, они оказались довольно сильными! Каждая коробка вмещает 6 банок определенного типа. Коробки были зеркальными изображениями друг друга, поэтому оставив последнюю ногу снаружи, вы получите хорошее отверстие внизу, чтобы вы могли взять вашу банку. Отверстие на боковой стороне коробки служило для удерживания С-образного канала, который поворачивается на 90 градусов и обратно каждый раз, когда банка продается. Это предотвращает выдачу всех банок при одновременной выдаче. Я добавил немного длины внизу, чтобы банка могла катиться перед падением, чтобы люди не вмешивались в канал C.

Шаг 8: механизм дозатора

Диспенсер не работал бы без С-образного канала, в который могут падать банки. Перед тем как перейти к 3D-печати, я сделал несколько прототипов каналов дозатора. Я начал с картона, обернутого вокруг двух акриловых дисков с парой акриловых шестеренок. Хотя нет никаких механических преимуществ в передаче 1: 1, я сделал это, чтобы сохранить низкий профиль дозатора, установив сервопривод внутри коробки. Это было не идеально, но картон работал неплохо. Я попытался заменить картон тонким листом деформированного при нагревании акрила, но все закончилось хуже.

Я придумал окончательный дизайн в Fusion 360 и распечатал его из сервиса https://www.makexyz.com/. Если вы еще не использовали MakeXYZ, я очень рекомендую его! Это было довольно дешево для качественных запчастей, которые я получил. К тому же это очень быстро.

На последней картинке вы видите кусок, прикрепленный к задней стенке коробки. Я приклеил несколько стопоров, которые вставляются в прорези детали, напечатанной на 3D-принтере, и служат для того, чтобы деталь не выскользнула из коробки. Как только стопор приклеен, вынимать деталь уже нельзя.

Затем я установил сервопривод изнутри коробки, разместил лазерную шестерню снаружи и протестировал ее после подключения к панели управления.

Шаг 9: одна плотная посадка

Сделав так много, я решил, что возьму все, что у меня есть, в школу, чтобы проверить это! К этому моменту школа снова начала работать, поэтому я попросил друга помочь мне внести ее в здание.

Подобрать дозаторы было сложно! Для этого я вставил левый дозатор и сдвинул его. Затем, чтобы вставить правую сторону, я положил ее на другой дозатор, сдвинул вправо и опустил на место рядом с левым дозатором. Затем я вставил полудюймовую доску между двумя диспенсерами, чтобы вставить их наружу по бокам шкафчика. Плата опирается на выступ, который я включил при разработке коробок.

Шаг 10: Создание нижней крышки дозатора

Лазерная резка дерева, хотя в некоторых случаях она может выглядеть красиво, из нее не очень профессионально выглядит передняя часть торгового автомата. Чтобы сохранить эту тему, я вырезал панель из еще немного черного акрила, используя тот же узор сетки, что и раньше. Я прорезаю отверстие, достаточное для того, чтобы в него можно было дотянуться, и беру банку, когда она разливается.

После небольшого тестирования я закончил тем, что добавил акриловую деталь в форме клина, на которую банки могли катиться, а не падать прямо на металлический пол шкафчика. В остальном это было довольно громко!

Шаг 11: Создание дверцы доступа

Поскольку каждый дозатор вмещает только 6 банок, мне нужно было место для хранения дополнительных запасов. Удобно, что торговый автомат находится в шкафчике, предназначенном для хранения! Я сделал панель, чтобы прикрыть верхнюю половину рундука, где находится крючок для рюкзака. Он состоял из рамы, пары петель и внутренней панели с ключевым замком. Опять же, это сохранило тему сетки, чтобы она соответствовала остальной части машины.

Шаг 12: закрепите его на месте

Чтобы нижняя половина устройства не была украдена или взломана, я сделал набор замков и прокладок, чтобы удерживать все на месте. Помните выступ в передней части шкафчика, где находится дверь? Я разместил по две прокладки с каждой стороны, сделанные из МДФ, покрытого меламином толщиной 3/4 дюйма. Они служили для того, чтобы отодвинуть панели торгового автомата достаточно далеко назад, чтобы не попасть под кодовый замок на дверце шкафчика при закрытии. Затем я открыл люк и изнутри зажал несколько тополевых досок за рамой и нижней крышкой. Это заблокировало панели, прижав их к распоркам, которые были вставлены в выступ спереди. Единственный способ украсть что-нибудь из торгового автомата - открыть его изнутри и удалить эти деревянные пробки. Или вы могли бы, вероятно, ударить фронт, но давайте сохраним это в секрете!

Шаг 13: Организация кабелей - благодаря специальным отверстиям

Перед отъездом на лето я заметил, что крючок рюкзака можно легко отвинтить, и в результате получится идеальное отверстие для пропуска проводов от диспенсеров к панели управления. Одна из целей создания шкафчика для газированных напитков заключалась в том, чтобы избежать каких-либо изменений в шкафчике. Для меня это было толчком. К счастью, когда я дошел до этого шага, я понял, что в задней части шкафчика есть две случайно расположенные дыры. Они работали намного лучше, так как они были больше и уже были там!

Шаг 14: Держите его закрытым! - Весна загружает дверь

Фактически торговый автомат был полностью готов к этому моменту! Следующим шагом было предотвращение того, чтобы шкафчик оставался открытым. Я пошел в ближайший магазин и купил 15-дюймовую пружину растяжения. Опять же, у шкафчика была еще одна удобная функция. В верхней части задней части шкафчика была небольшая выемка. Я прикрепил к нему пружину с помощью канцелярской скрепки, несколько раз согнув ее. Затем, опять же, благодаря еще одному отверстию, я проделал болт через верхний край двери рядом с петлей. Тогда это было просто, как прикрепить пружину к болту. Я мог бы увеличить натяжение, поместив болт в другое отверстие, подальше от петли, но я не хочу, чтобы мои пальцы отрубались при хлопке двери!

Шаг 15: Откройте для себя бизнес

Закрепив дверь пружиной, пора было открыть кодовый замок! Как и любой ученик средней школы с новым шкафчиком, я ввожу комбинацию один раз и, удерживая защелку открытой, просунул карандаш через заднюю сторону. Я также приклеил его на место, чтобы было немного надежнее. Теперь шкафчик был открыт для всех. Удобно, что шкафчик все еще фиксируется при закрытии, поэтому вам нужно хотя бы подтянуться, прежде чем открывать дверь. Если мне когда-нибудь понадобится закрыть шкафчик с газировкой для обслуживания, я могу легко вытащить карандаш, и автомат снова заблокируется. Никому и никогда не нужно будет знать мою комбинацию.

Шаг 16: Первая покупка… «Пром?»

Первая премия в Epilog Contest 8

Первый приз в конкурсе Arduino Contest 2016