Bonbons Bot : 12 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Cette instructable a été créée pour répondre aux exigences du projet du Makecourse à l'Université de Floride du Sud (www.makecourse.com)

Le Candy Bot est un petit distributeur de bonbons de bureau qui utilise un Arduino Uno, un écran LCD, un capteur de distance et un moteur pas à pas pour distribuer de petites quantités de bonbons sans avoir besoin d'appuyer sur aucun bouton.

La machine fonctionne en distribuant une portion de bonbons lorsqu'une main ou une tasse est placée sous le surplomb tout en affichant des messages d'état sur l'écran LCD.

Fournitures

Arduino Uno

Écran LCD I2C 16x2

Module de capteur de distance à ultrasons HC-SR04

Moteur pas à pas ULN2003 5V + carte pilote ULN2003 pour Arduino

Accès à l'imprimante 3D et filament

Câble USB A vers B

Divers fils de cavalier

Fils de cavalier femelle à mâle

Rail d'alimentation de planche à pain sans soudure

Super colle

Ruban électrique

Papier de verre (grains divers)

Mélange de peinture/apprêt à la craie Rust-Oleum

Diverses peintures acryliques pour la décoration (préférence personnelle)

Ruban de peintre bleu

Étape 1: Modélisation 3D

Ce projet est basé principalement sur des modèles 3D créés à l'aide d'Autodesk Inventor. Il y a un total de 5 tirages nécessaires pour réaliser ce projet:

1) Section de base - Cette impression sert de base au projet. Il comprend une cavité pour contenir la carte Arduino, un trou pour fixer le câble d'alimentation et des chevilles pour fixer la base à la section supérieure.

2) Section supérieure - Cette impression est l'endroit où tous les composants sont montés. L'écran LCD s'adaptera parfaitement dans le trou avant, le capteur de distance s'insérera dans les deux trous orientés vers le bas et le moteur pas à pas se verrouillera dans les trous de la cavité principale où il se connectera au rotor. Les trous de cheville sont utilisés pour monter la section de base sur la section supérieure et peuvent être modifiés pour inclure également un support pour le couvercle.

3) Rotor - Cette impression est ce qui est attaché au moteur pas à pas et utilisé pour distribuer les bonbons. Ses bords de lame incurvés sont utilisés pour empêcher le système de se bloquer tout en offrant une distribution en douceur.

4) Couvercle - Cette impression est utilisée pour fermer la section supérieure et fournit une pousse pour contenir des bonbons pour une distribution future.

5) Capuchon - Ces petits caractères sont utilisés pour empêcher la poussière ou les débris de pénétrer dans le récipient sur le couvercle.

Lors de la conception de ces composants, je voulais m'assurer que tout pouvait être autonome, de sorte que les cavités devaient être suffisamment grandes pour contenir tous les composants électriques ainsi que pour distribuer des bonbons. Les dimensions principales sont d'environ 5 x 5 pouces car il s'agit de la plus grande taille sur la plupart des imprimantes 3D. L'écran LCD devait être en hauteur pour que celui qui l'utilisait puisse le lire facilement. Le capteur de distance était à l'origine dans la base, mais il a été déplacé vers la partie supérieure pour faciliter l'impression 3D et s'assurer qu'il n'y avait pas de lectures incorrectes lorsque quelqu'un se déplaçait devant la machine. Le couvercle avait à l'origine un porte-bonbons amovible, mais celui-ci a été inclus de manière plus permanente pour éviter les dégâts si le récipient se détachait alors que les bonbons étaient encore à l'intérieur ainsi que pour accélérer l'impression. Le rotor avait à l'origine 8 lames mais a été réduit à 4 pour garantir une distribution plus efficace des bonbons.

Vous voudrez peut-être ajuster ces fichiers en fonction de vos pièces ou de vos désirs spécifiques.

(Les fichiers n'étaient pas correctement téléchargés sur Instructable en raison d'une erreur de serveur interne - seront modifiés à l'avenir)

Étape 2: Impression 3D

Une fois que vous êtes satisfait de vos fichiers, il est temps d'imprimer chaque fichier en 3D.

Assurez-vous que vous utilisez les paramètres appropriés pour votre imprimante afin d'assurer des impressions fluides et uniformes. Vous devrez peut-être inclure des supports générés automatiquement pour garantir que les trous tels que le port USB et l'écran LCD s'impriment correctement.

Pour vérifier que les impressions sont sorties correctement, assurez-vous que chaque composant s'insère parfaitement dans sa fente appropriée et que les chevilles s'emboîtent bien ensemble. S'il y a des problèmes avec l'un d'entre eux, vous devrez peut-être vérifier vos paramètres et les imprimer à nouveau.

Étape 3: rupture des supports 3D

Assurez-vous d'utiliser un outil ou une pioche pour séparer tous les supports 3D que vous avez imprimés ! Ceux-ci seront principalement dans le trou du câble USB sur la base et la fente de l'écran LCD sur la section supérieure.

Étape 4: Sable pour préparer la peinture

Pour vous assurer que la peinture s'applique correctement, utilisez une variété de papier de verre pour poncer légèrement les faces extérieures de chaque impression. Assurez-vous de ne pas trop poncer à partir des zones où les composants s'adapteront pour assurer un ajustement parfait. NE PAS PONCER LES PIQUETS OU LES TROUS DE PIQUETS.

Étape 5: Peignez et décorez

Ensuite, utilisez du ruban adhésif bleu pour coller les sections de vos impressions qui relient les pièces entre elles, comme les chevilles et les trous pour chevilles, ainsi que les trous pour l'arbre du rotor. Assurez-vous également d'enlever avec du ruban adhésif les zones qui entreront en contact avec les bonbons, comme le porte-bonbons sur le couvercle ou l'arbre dans la section supérieure.

Il est temps de sortir vos impressions et de mettre en place un revêtement pour utiliser la peinture en aérosol. Je recommanderais de couvrir le sol avec un sac poubelle ou avec une variété de sacs d'épicerie. Appliquez quelques couches de peinture à l'aide de la bombe de peinture tout en faisant pivoter les impressions entre les couches pour vous assurer que chaque section est totalement recouverte.

Une fois que la peinture en aérosol est sèche, vous pouvez décorer l'extérieur de la machine en utilisant la peinture supplémentaire que vous souhaitez. Celui-ci est décoré de dessins de M&Ms ainsi que de bonbons en général puisqu'il distribue principalement des mini-M&Ms.

Une fois que vous avez fini de peindre, retirez le ruban adhésif bleu et passez à la section suivante.

Étape 6: Première étape d'assemblage

Appliquez de la super colle sur les chevilles de la section de base, puis fixez la section supérieure. Ajoutez de la super colle supplémentaire dans les trous par le haut pour assurer un ajustement serré. Posez quelque chose de lourd comme le rouleau de ruban de peintre sur la partie supérieure pour appliquer une pression pendant que la colle durcit. En attendant que la colle sèche, passez à la section suivante.

Étape 7: Assemblage électrique

Ensuite, commencez à connecter tous les composants à la carte Arduino Uno. Suivez ce schéma approximatif pour un guide simple. Commencez par fixer le contrôleur de moteur à la carte (broches 2-5), puis utilisez les connecteurs femelle à mâle (F2M) pour fixer le contrôleur au rail d'alimentation et de terre. Connectez ensuite le moteur au contrôleur. Ensuite, en utilisant plus de connecteurs F2M, fixez le capteur de distance à Power/Ground ainsi que Trigger à la broche 13 et Echo à la broche 12. Enfin, fixez l'écran LCD à Power/Ground et les deux autres broches aux ports I2C de l'Arduino. Une fois terminé, l'ensemble électrique devrait ressembler à l'exemple.

Utilisez du ruban isolant pour sécuriser les connexions desserrées et fixez le rail d'alimentation de la planche à pain.

Étape 8: ajouter un câble USB

Poussez le câble USB hors du trou arrière de la section de base en faisant passer le côté plat à travers le trou. Cela préparera l'assemblage pour l'ajout des prochains bits électriques.

Étape 9: Installer le rotor

Faites glisser le rotor dans la cavité principale avec la cheville du rotor tournée vers la gauche (trous de distance ci-dessous et cavité de la carte ci-dessus), puis vers la gauche dans le trou de la fente du rotor. Fixez le moteur pas à pas en le faisant glisser via le trou de droite pour verrouiller le rotor et le moteur en place. Si l'ajustement est correct, le moteur pas à pas ne doit pas bouger une fois le rotor verrouillé.

Étape 10: Installer les composants et la carte d'entrée

Faites glisser l'écran LCD dans la découpe appropriée, puis déposez le capteur de distance dans les deux trous en surplomb.

Connectez le câble USB à la carte Arduino, puis tirez le câble du trou extérieur pour faire glisser la carte dans la cavité.

Passez un peu de temps sur la gestion des câbles, puis ajoutez le couvercle.

Étape 11: programmer à l'aide d'un ordinateur portable

Branchez le câble USB sur un ordinateur portable puis programmez l'Arduino. Le programme est divisé en quatre sections principales avec deux fonctions internes qui sont référencées:

1) Création de variables - Utilisé pour créer des variables et des instances pour l'écran LCD, les messages envoyés à l'écran, les variables utilisées pour trouver la distance sous le surplomb et une instance du moteur pas à pas.

2) Fonction de configuration - Utilisé pour démarrer la communication série, initialiser l'écran LCD, configurer le mode broche pour les broches du capteur de distance, définir la vitesse du moteur pas à pas et afficher la phrase de démarrage

3) Boucle principale

- Point 1: Ecrit le premier message sur l'écran LCD et vérifie si une main se trouve sous le surplomb. Une fois qu'il y a une main sous le surplomb, elle se déplace vers le point 2.

- Point 2: Écrit le message de distribution sur l'écran LCD et fait tourner le stepper d'un demi-tour pour une portion. Une fois terminé, affiche le message Enjoy puis passe au point 3.

- Point 3: vérifie le capteur jusqu'à ce qu'il n'y ait rien sous le surplomb puis revient au point 1. Ceci permet de s'assurer que la machine ne continue pas accidentellement à distribuer s'il reste quelque chose sous le surplomb.

4) Section Fonction - Utilisée pour écrire des messages sur l'écran LCD et pour obtenir une valeur pour la distance sous le surplomb. Cette section est référencée lors de la boucle principale mais est également référencée lors de la configuration initiale.

Étape 12: Profitez

Installez le Candy Bot où vous le souhaitez, puis placez des bonbons au sommet de la machine. Je recommanderais mini m&ms.

Prendre plaisir! Merci pour la lecture.