Arduino Skittle Sorter : 11 étapes (avec photos)

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

Partout, les amateurs de bonbons difficiles se retrouvent souvent à perdre leur temps précieux à trier leurs bonbons. Cela vous semble-t-il familier ? Avez-vous déjà voulu construire une machine capable de trier les Skittles pour vous ? Cette instructable vous montrera exactement comment faire cela. En utilisant un Arduino, quelques servos, des pièces imprimées en 3D et découpées au laser, et beaucoup de colle et de ruban adhésif, vous pouvez créer le vôtre. Lorsque vous avez terminé, tout ce que vous avez à faire est de jeter les quilles dans l'entonnoir, de tourner la poignée, puis de vous asseoir, de vous détendre et de profiter pendant que vos quilles sont triées par couleur. Tout d'abord, parlons du matériel dont vous aurez besoin.

Étape 1: Matériaux

Pour ce projet, vous aurez besoin d'une imprimante 3D et d'une découpeuse laser (utilisez l'une des vôtres ou utilisez n'importe quelle imprimante ou découpeuse publique, un Arduino Uno avec câble, un servomoteur à rotation continue et un servomoteur Vex 180, 15-20 fils de liaison, un susan paresseux de 4 x 4 pouces, un entonnoir (type spécifique) et de la colle acrylique (liens vers tous ces produits, à l'exception de l'imprimante et du cutter ci-dessous). Vous aurez peut-être également besoin d'une règle standard ou d'autres outils de mesure. Vous aurez également besoin de plusieurs logiciels programmes tels que Cura (pour imprimante 3D Ultimaker), le logiciel Arduino et la bibliothèque de capteurs Adafruit, Adobe Illustrator (ou tout programme pouvant modifier les fichiers DXF pour la découpeuse laser) et Fusion 360 (si vous souhaitez modifier les fichiers STL).

Arduino Uno -

Câble USB Arduino -

Servo à rotation continue -

Servo Vex 180 -

4x4 Lazy Susan -

Entonnoir -

Colle acrylique -

Bibliothèque de capteurs RVB -

Étape 2: Création des composants physiques

La prochaine étape consiste à découper au laser et à imprimer en 3D vos pièces. À l'aide des fichiers joints, vous utiliserez votre découpeuse laser pour découper les deux pièces de support latérales, la goulotte, les pièces de support des servos, la pièce de base du réceptacle, les pièces de base de la machine (deux des copies Base1 et une copie Base2) et le deux anneaux de verrouillage. Vous utiliserez ensuite votre imprimante 3D pour imprimer le mécanisme de boule de gomme, la trappe, la chambre de tri, le couvercle de la chambre de tri et la plaque de base de la chambre de tri. L'impression prendra plusieurs jours, alors assurez-vous de prévoir du temps pour que cela se produise.

Étape 3: Assembler l'auge

Après avoir découpé et imprimé toutes vos pièces, il est temps de les assembler. Commencez par appliquer de la colle sur les interstices dans les rainures d'un côté du fond de l'auge (Figure 3A). Ensuite, appuyez et maintenez cette pièce dans les fentes sur l'un des supports verticaux (Figure 3B). Assurez-vous que l'extrémité étroite de la goulotte se trouve à l'extrémité courte du support vertical. Ensuite, répétez cette opération avec l'autre côté du fond de l'auge et l'autre support vertical.

Étape 4: Assemblez le boîtier du réceptacle du servomoteur

Pendant que ces pièces sèchent, continuez et assemblez le boîtier du servo du réceptacle. Commencez par glisser les vis à travers un bord du support paresseux et dans le haut du boîtier du servo de réceptacle (Figure 4A). Ensuite, insérez les écrous dans les deux joints en T de chacune des pièces latérales du boîtier du servo de réceptacle (Figure 4B) et maintenez-les fermement tout en vissant les vis. Après cela, insérez le servo à rotation continue dans l'ouverture rectangulaire de la pièce supérieure et vissez-le en place à l'aide des trous de vis et des vis fournies avec le servo. La figure 4D montre à quoi devrait ressembler l'ensemble de la chambre de tri une fois assemblée.

Étape 5: Assembler la base de la chambre de tri

Une fois le servo de réceptacle vissé dans son boîtier, fixez le palonnier fourni (celui qui ressemble à un X, comme illustré à la figure 5A). Ensuite, vissez le bord supérieur sur la base de la chambre (Figure 5B) dans le bord supérieur du paresseux susan (la tête de vis doit être sous le bord supérieur du paresseux susan). La figure 5C montre la base de la chambre de tri et le logement du réceptacle terminés.

*****NOTES IMPORTANTES)*****

Attention à ne pas trop serrer la base de la chambre. Ne serrez que suffisamment les écrous pour le maintenir en place. De plus, lors du vissage de la base de la chambre, assurez-vous que le palonnier s'insère dans l'extrusion au bas de la pièce de base.

Étape 6: Assembler la plaque mobile

Ensuite, assemblez la plaque mobile du mécanisme gumball. Saisissez la poignée et collez-la sur la plaque mobile, en vous assurant que la direction de la poignée s'aligne avec le trou. Assurez-vous également que la forme carrée de la poignée s'adapte à l'extrusion carrée de la plaque mobile. Ensuite, placez une petite vis dans le trou de la poignée pour qu'elle fasse office de véritable partie de la poignée (pour que les utilisateurs puissent la saisir pour faire tourner la plaque). La plaque mobile est maintenant terminée (Figure 6A).

Étape 7: Assemblez le distributeur de skittle

Après avoir assemblé l'unité de la chambre de tri, l'auge et la plaque mobile, l'étape suivante consiste à assembler l'unité de distribution de la quille. Tout d'abord, vous obtiendrez la plaque fixe du mécanisme de boule de gomme que vous avez imprimée en 3D et la collerez dans l'embouchure de l'entonnoir. Assurez-vous que l'entonnoir s'adapte à l'intérieur de cette plaque, afin qu'il crée une « coquille » pour l'embouchure de l'entonnoir. Important, assurez-vous que le trou de cette plaque s'aligne avec la poignée de l'entonnoir. Cela permettra aux utilisateurs de savoir plus facilement quand une quille va tomber. Ensuite, placez la plaque mobile du mécanisme de boule de gomme à l'intérieur de l'entonnoir au-dessus de la plaque fixe. Enfin, collez les deux anneaux de verrouillage sur l'entonnoir juste au-dessus de la plaque mobile pour empêcher cette plaque de se soulever lorsque vous la faites pivoter. Une fois que tout cela est fait, vous devriez avoir un distributeur fonctionnel (Figure 7A). Maintenant, vous allez attacher ce distributeur au sommet de l'auge. Alignez le distributeur de manière à ce que le trou soit au-dessus de l'auge (en vous assurant que la quille atterrira réellement dans l'auge). Une fois que vous avez une bonne position, soulevez légèrement le distributeur et ajoutez de la colle sur les supports de la goulotte où le distributeur va aller. Tenez le distributeur à cet endroit jusqu'à ce que la colle soit sèche.

*****NOTES IMPORTANTES)*****

Ce distributeur a un léger défaut. Le trou de la plaque mobile est aligné avec la poignée de la plaque mobile et le trou de la plaque fixe est aligné avec la poignée de l'entonnoir. Lorsque vous distribuez une quille, faites rapidement tourner ces trous les uns contre les autres afin qu'une seule quille n'ait le temps de tomber. Si cela est fait trop lentement, plusieurs quilles tomberont à la fois.

Étape 8: mécanisme de trappe

Insérez votre pièce de trappe imprimée en 3D dans votre servo de trappe (le non continu). Alignez soigneusement la pièce de la trappe avec l'extrémité de la goulotte, en vous assurant qu'il y a peu ou pas d'espace entre l'extrémité de la goulotte et la pièce de la trappe. Marquez avec un marqueur ou un stylo l'endroit où le servo doit être fixé au support vertical afin de maintenir ce positionnement de trappe. Ensuite, à l'aide de colle ou de ruban adhésif (selon que vous souhaitez ou non pouvoir retirer votre servo), fixez le servo à la pièce de support verticale. La figure 8A montre à quoi cela devrait ressembler.

Étape 9: Circuit

Soudez les broches dans la carte de dérivation du capteur de couleur selon les instructions données par Adafruit (https://learn.adafruit.com/adafruit-color-sensors/assembly-and-wiring). Ensuite, collez le capteur de couleur sur la face inférieure du fond de l'auge à l'extrémité étroite, en vous assurant que les trous de vis sont légèrement alignés à l'extérieur du bord de l'auge (Figure 9A). Après cela, vissez l'Arduino Uno sur le côté du support vertical qui a des trous de vis. Enfin, utilisez des cavaliers et une planche à pain pour connecter l'arduino, les capteurs de couleur et les servos selon la figure 9B.

Étape 10: Testez le capteur RVB

Téléchargez le fichier joint pour le code et ouvrez-le dans le logiciel Arduino. Avant d'utiliser le programme principal, ouvrez le programme de test des couleurs. Les chiffres pour chaque couleur varient en fonction de l'éclairage de l'environnement qui vous entoure. Utilisez ce programme de test pour voir les numéros R, V et B pour chaque couleur. Assurez-vous d'écrire ces nombres sous forme d'intervalles. Par exemple, si après quelques essais vous voyez que la valeur R pour le jaune est presque toujours supérieure à 6000, vous pouvez vous en souvenir comme >6000. Pour être plus robuste, vous pouvez plafonner cet intervalle, par ex. de 6000 à 8000 (ce n'est peut-être pas le bon nombre). Souvenez-vous d'un intervalle fermé comme >6000 et <8000. Ces numéros seront utilisés pour plus tard. Une fois que vous avez noté les valeurs pour chaque couleur, ouvrez le programme principal. Faites défiler jusqu'à la fonction sortColor(). Dans cette fonction, vous verrez plusieurs instructions if déterminant la valeur des R, G et B des sorties du capteur. Vous verrez dans chaque déclaration un print ("COLOR Skittle\n"). Ceci est pour vous aider à savoir quelle déclaration correspond à quelle couleur. Remplacez rd, grn et blu dans chaque instruction if par les valeurs correctes que vous avez trouvées précédemment. Cela devrait permettre au programme de fonctionner avec l'éclairage spécifique de l'environnement qui vous entoure pendant vos tests.

github.iu.edu/epbower/CandySorter

Étape 11: Étape finale: Exécutez le programme principal

Une fois que vous avez construit la machine et mis à jour les valeurs du capteur RVB, vous êtes prêt à exécuter le programme. Branchez l'Arduino sur le port USB de votre ordinateur. Un voyant sur l'Arduino devrait s'allumer. Avec le programme principal ouvert, compilez le code en cliquant sur la coche en haut à gauche de la fenêtre. Cela garantit qu'il n'y a pas d'erreurs dans le code. S'il y en a, un message d'avertissement s'affichera en bas de l'écran avec des informations sur l'erreur. Si tout va bien, il dira que la compilation est terminée. Une fois cela fait, téléchargez le programme sur l'Arduino en cliquant sur la flèche à côté de la coche. Une fois que vous avez cliqué dessus, l'Arduino commencera automatiquement à contrôler la machine. Notez que le seul moyen d'arrêter l'Arduino est de déconnecter le câble de votre ordinateur ou d'appuyer sur le bouton de réinitialisation de l'Arduino. Si vous cliquez sur le bouton de réinitialisation, vous devrez télécharger à nouveau le code sur l'Arduino. Si vous débranchez simplement l'alimentation, il commencera immédiatement à fonctionner une fois qu'il sera rebranché.