Itemdrop'u Onaylamak için Ölçekli Otomat (Raspberry Pi): 5 Adım

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-23 15:13

Hoşgeldin yapımcı dostum, Bir okul projesi için bir atıştırmalık otomatı yapmaya karar verdim. Görevimiz, en az 3 sensör ve 1 aktüatör kullanan yeniden oluşturulabilir bir cihaz oluşturmaktı. Kısmen yerel makerlab'ım aracılığıyla bazı önemli parçalara (yani motorlara) erişebildiğim için bir otomat yapmaya gittim. İlk fikir bir içecek otomatı yaratmaktı, ancak gazlı içecekler için izolasyon, soğutma elemanı ve daha yumuşak salma mekanizması ihtiyacı nedeniyle bu mümkün olmazdı.

Bu proje benim için bazı açılardan bir ilkti; Daha önce hiç ahşap ve elektronikle böyle bir ölçekte çalışmamıştım. Deneyimim öncelikle yazılımdaydı, bu yüzden gerçek bir öğrenme deneyimi olacak bir proje oluşturarak kendime meydan okumaya karar verdim.

Sizlere bu otomatın nasıl yapıldığını en iyi şekilde anlatmaya çalışacağım. Tüm bunların benim için bir ilk olduğunu unutmayın, bu yüzden ağaç kesme vb. konularda çaylak hataları yaptım.

Tüm kodlar Github deposunda bulunabilir:

Gereçler

• Odun

• Menteşeler

  • Ana kapı için daha sert 2 tane
  • Ürün kapağı için 2 adet yumuşak
• pleksiglas
• 4 adet otomat DC motoru (dönüş yönetimi için bir düğme ile)
• 4 spiral (6 mm² bakır elektrik teli kullandım)
• Motorları spirale bağlamak için 4 konektör (bunları 3D yazdırdım)
• Ahududu Pi
• 4x4 Tuş Takımı
• madeni para alıcısı
• LCD
• Atlama telleri
• Breadboard'lar
• 4 TIP 120 transistör
• dirençler
• Tek telli termometre
• LED şerit

Adım 1: Sensörleri Programlama

Yazılım konusunda en fazla deneyime sahip olduğum için önce sensörlerin programlanmasıyla başlamaya karar verdim.

Sensörler şunları içerir:

• Tek telli termometre
• Yük hücresi sensörü
• 4x4 tuş takımı
• madeni para alıcısı

Tek kablolu termometre oldukça basittir ve sadece bir kabloyu Raspberry Pi'nin GPIO PIN 4'üne (bazı dirençlerle) bağlamayı ve onunla ilişkili dosyayı okumayı içerir.

Yük hücresi biraz daha karmaşıktı ama yine de sessiz ve kolaydı. 4 kablonun HX711 amplifikatörüne bağlanması gerekiyordu ve sırayla HX711 amplifikatörünün Raspberry Pi'ye bağlanması gerekiyordu. Bu yapıldıktan sonra, değerleri okumak için HX711 python kitaplığını kullandım. Yük hücresinin yük olmadan okunması dara değerini tanımladı. Bundan sonra, teraziye önceden bilinen bazı ağırlıklar koydum ve üç kuralıyla, okunan değerin gram cinsinden bir değerle gösterilmesi için bölünmesi gereken sabiti hesapladım.

4x4 tuş takımı olabildiğince sezgiseldir. Tuş takımının 4 sütununu ve 4 sırasını temsil eden tuş takımına bağlı 8 tel ile. Kullandığım 2 4x4 tuş takımında 2 tamamen farklı kablo sırası olduğundan, bu kabloların siparişinde biraz dikkatli olunmuştur. Kullanımı kolay tuş takımı kitaplığı ile basılan tuş, Raspberry Pi'ye doğru şekilde bağlandığında kolayca kaydedilebilir.

Sensörlerin en zoru kesinlikle madeni para alıcısıdır. Bazı iyi belgeler nedeniyle cihazdaki paraları ayarlamak oldukça basittir. 4 farklı madeni parayı ayırt edebilen bir cihazım vardı. Cihazın Raspberry Pi'ye gönderdiği bir jeton için ilişkili darbe miktarını belirtmeniz gerekir. Cihazın ucundaki madeni para kaydı, yandaki ekrandan da görülebileceği üzere neredeyse kusursuz. Sorun, bu darbelerin Raspberry Pi'ye kaydedilmesidir. Farklı madeni paraları ayırt edici bir şekilde kaydedebilmek için yeterince güçlü bir adaptör (12V, 1A) kullanılmalıdır ve ayrıca darbeleri çok erken saymayı bırakmamak için bazı dikkatli programlama yapılmalıdır.

Adım 2: Motorları Bağlama ve Programlama

Yerel makerlab'ımdan bazı otomat motorları topladım, ancak yine de onları nasıl bağlayacağımı ve programlayacağımı bulmam gerekiyordu.

Motorlara bağlı 4 kablo vardı ve bazılarının anlaşılmasından sonra 2'si güç (en az 12V) ve 2'si her yarım turda bir basılan düğme içindi. Raspberry Pi üzerinden kontrol edebilmek için bu motorların her birini bir TIP 120 transistöre bağladım. Pi'nin bir girişine bağladığım diğer 2 kablodan biri (çekme direnci ile) ve biri toprağa.

Daha sonra 2.2 mm çelik telden bazı spiraller yaptım ve bunun yanlış yönde spiral olduğu ortaya çıktı; böylece eşyalarım yerine geriye gitti. Bu yüzden, çalışması çok daha kolay olan 6mm² bakır elektrik teli kullandım.

4 adet spiral yapıldıktan sonra sıra motorlara spirale bağlamak için gerekli olan klemenslerin yapılmasına geldi. Onları 3D yazdırmaya karar verdim (dosya ekli) ve motorlara yapıştırıp teli etraflarına bükmeye karar verdim.

Adım 3: Makine Muhafazasının Oluşturulması

Konut için makerlab'da bulunan ahşabı kullandım. Tek tip çok olmadığı ve ön panelin elektroniklere sığması için daha ince olması gerektiğinden, gövde en az 6 çeşit ahşaptan oluşuyordu.

İlk önce arka panel, 2 yan panel ve orta ayırıcı panel için 168 x 58 cm'lik 2 tahtayı ikiye böldüm.

Alt panel için 58 x 58 cm'lik kullanışlı (ya da öyle düşündüm) bir tahta parçası kullandım. Ahşabın kalınlığını hesaba katmadığım için bunun bir hata olduğu ortaya çıktı, bu yüzden arka panelin alt panelin üstüne vidalanması ve yan panellerin yandan vidalanması gerekiyordu. Bu, üstten yapışan fazladan 2 cm'lik bir parça bıraktı.

Ardından 2 adet yatay ürün tahtasını orta bölücü panele vidaladım. Ürün bölmesinin üst kısmı gibi. Daha sonra middel ayırıcı panele bağlı bir ahşap çubuğa 2 yumuşak menteşe ile bağladığım ambar için pleksi camı kırmaya başladım. Bu tamamlandıktan sonra delik orta bölmesinin sol yan panele vidalanması gerekiyordu.

Daha sonra terazinin ahşap kısımlarını yapıp kasanın dibine yapıştırdım. Bu, ön tarafa ince bir tahta yerleştirerek çözdüğüm muhafazanın altında biraz boşluk bıraktı. (resimde değil)

Adım 4: Sensörlerin ve Motorların Muhafazaya Montajı

Muhafazanın iskeleti yapıldıktan sonra, bağırsakları yerleştirmenin zamanı geldi.

İlk önce bir tahtada LCD, tuş takımı ve madeni para alıcısı için delikler açtım. Sonra bu elektroniği tahtaya çiviledim ve Raspberry Pi'ye bağladım. Telleri çok fazla aşmamak için dikkatli bir planlama yapılması gerekiyordu. Elektronik tahtanın içine yapıştırılmış bir devre tahtasına bağladığım tek telli termometre. Sonra Raspberry Pi için bir tahta, motor transistörleri için devre tahtası ve madeni para alıcısı ve motorlar için 12V'yi beslediğim arduino için bir tahta gördüm.

Motorları yatay ürün kalaslarına yapıştırdım ve eşya bölmelerini bölmek için bazı dikey kalaslar ekledim.

Adım 5: Otomatı Bitirin

Bitirmek için tüm makineyi siyaha boyadım ve içine bir LED şerit ekledim. Madeni para alıcısının altına, madeni paraların düşmesi için küçük bir bölme yaptım, böylece sol bölmenin her tarafında kaymasınlar. Daha sert menteşeli pleksiglas kapıya da ekledim.