The Soda Locker: màquina expenedora: 16 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Les taquilles no són el que eren abans. Amb tantes escoles que passen a dispositius electrònics per a llibres, les taquilles esdevenen menys un espai per als vostres llibres i més una pregunta de: "Què faré amb això?"

Què passa si pogueu utilitzar aquest espai per a la vostra pròpia màquina expenedora? En aquest instructiu, us explicaré com vaig tenir la idea, com la vaig dissenyar, com vaig resoldre alguns problemes en el camí i com va resultar tot. Llavors, obre una llauna de la teva beguda preferida i vine!

Pas 1: la xerrada

Fa una mica menys d’un any, a la tornada del dinar a la classe d’Història dels Estats Units, vaig mirar una de les taquilles i vaig pensar: “Què faria de bo que una màquina expenedora encaixés completament dins d’un armariet?”. Poc després, vaig esmentar la idea a uns companys de classe de la meva taula. Després en vam parlar una estona com una broma, però, a mesura que avançàvem, la idea em semblava del tot possible.

Vaig començar a dibuixar esbossos al costat de qualsevol tasca que teníem al davant. Abans d’anar més lluny, l’endemà vaig portar una cinta mètrica a l’escola i, durant el dinar, vaig anar a l’armariet per obtenir totes les mesures que pogués. Uns dies més tard, l'escola estava fora per l'estiu.

Pas 2: programació del tauler de control

Amb qualsevol projecte, crec que funciona millor perquè la part electrònica de les coses funcioni primer. Durant l’estiu, vaig començar comprant un Arduino, un acceptor de monedes, una pantalla LCD i un interruptor magnètic de canya. També tenia bastants botons arcade col·locats al voltant d’un projecte anterior. Després vaig muntar tot dins d’una caixa de sabates i ho vaig cablejar tot mitjançant cables de pont per fer connexions. Va ser útil tenir una taula de treball per muntar un punt comú. L’acceptador de monedes necessitava 12 volts, mentre que l’Arduino utilitza 5v, de manera que, de moment, he alimentat l’acceptador de monedes amb un adaptador de corrent continu de 12 volts.

La programació va ser un procés d’aprenentatge. Vaig treballar un dispositiu alhora, començant per la pantalla. La secció de comentaris d'Amazon va ser útil per a aquest pas. Algú ja havia publicat un codi de treball per a la pantalla. Després de jugar amb algunes variables, vaig passar a l’acceptador de monedes.

Per a l’acceptador de monedes, una simple cerca a Google em va conduir a la instrucció de Skipped:

L’acceptador de monedes funciona pulsant un nombre programat de polsos a l’Arduino. A continuació, l'Arduino multiplica els impulsos per 0,05 dòlars per donar una representació precisa de la quantitat de diners invertits. Sempre que el màxim factor comú entre monedes sigui de 5 cèntims, això funciona molt bé. Vaig programar l’acceptador de monedes perquè emetés 1 pols per a níquel, dos polsos per dimes i 5 polsos per quart. No volia haver de donar canvis, així que vaig deixar fora les monedes del dòlar. També vaig deixar mig dòlar fora, ja que no entraven en l’acceptador de monedes. Vaig combinar-ho amb la pantalla un cop descobert l’acceptador.

Després d'això, vaig estar en un rotllo. Vaig decidir vendre dos tipus de pop diferents per tal d’ajustar la màquina a l’armariet. Vaig connectar dos botons arcade per comprar el pop, 2 servos, i vaig afegir el commutador reed per donar-me una pàgina d’accés d’administrador. Aquí he indicat el nombre de llaunes venudes, l'estoc actual, els ingressos totals. Mentre esteu a la pàgina d’estoc actual, podeu mantenir premut qualsevol dels botons arcade per indicar que s’estan posant més estocs.

Després, després d’assegurar-me que tot funcionava, vaig comprar una bateria de cicle profund de 12 volts a Amazon. Vaig connectar la bateria directament a l’acceptador de monedes i vaig trencar un adaptador USB per funcionar en paral·lel amb la bateria de l’Arduino. El carregador de cotxe tenia un port de 2 Amp i 1 Amp, de manera que vaig alimentar la pantalla i Arduino amb l’1 Amp i els servos amb 2 Ampers. Amb un circuit divisor de tensió, també vaig poder mostrar la tensió de la bateria a la pàgina d’administració.

Pas 3: creació del tauler de control: gràcies al gravador làser escolar

No es pot fer una màquina expenedora d’una caixa de sabates Nike. Darrerament he aprofitat el nou tallador làser Epilogue Mini de 24 polzades de la nostra escola. Vaig decidir utilitzar acrílic negre per a la cara frontal de la màquina expenedora. Es talla molt bé i també es veu bastant net. Després de programar el tauler de control, cada component necessitava una llar. Vaig haver d’assegurar-me que res no topés amb res més des de la part posterior, ja que coses com l’acceptador de monedes i la bateria ocupen una quantitat substancial d’espai.

Vaig fer una maqueta ràpida a Photoshop abans de dibuixar el tauler a CorelDRAW. Aquest és un bon moment per posar nom a la màquina. M'ha agradat "The Soda Locker". Em va acabar agradant l’aspecte de quadrícula gravada al fons amb vores de rectangles arrodonits. He tallat uns forats per al botó, el forat de la clau, la pantalla, les pantalles del logotip i l’acceptador de monedes. Llavors vaig muntar-ho tot al lloc designat. També he posat dues peces d’acrílic transparent per cobrir les pantalles del logotip.

Tot quedava molt bé fins ara!

Pas 4: protecció contra robatoris

Una de les característiques clau que havia de tenir el tauler de control era la protecció contra robatoris. No volia que altres retiressin el tauler de control de l'armariet. La part davantera de l’armari té un llavi on recolza la porta. Vaig tallar dues taules amb el mateix gruix que aquest llavi i vaig tallar ranures a cada tauler que permetrien empènyer un braç accionat per claus durant el seu ús. Un cop bloquejat, el tauler de control és "massa gran" per treure'l. Llavors, tot el que he de fer per treure el tauler de control és girar la clau i tirar cap endavant.

Pas 5: tancar el tauler de control

Un cop acabat el tauler de control, vaig tancar-ho tot en una caixa d’acrílic. La caixa cabria a la prestatgeria de la caixa de menjador, dins de l’armariet. Vaig construir suports per mantenir la bateria al seu lloc, allunyada de qualsevol altra cosa. El tauler posterior està subjectat per imants de gabinet perquè pugui accedir a l'interior en qualsevol moment. Inclou uns quants forats per a un interruptor d’alimentació, que es pot convertir en “mode de càrrega”, que connecta dos terminals de cargol directament a la bateria. Això fa que la càrrega sigui molt més fàcil, ja que no he d’obrir la màquina per carregar-la. Sota l’acceptador de monedes, he inclòs un forat per a un calaix que captura les monedes posades. A la part superior de la caixa, he utilitzat el microinterruptor d’un altre botó arcade com a interruptor de tall de la bateria. No volia que la màquina expenedora estigués encesa mentre la porta de l’armari estava tancada, de manera que, quan la porta de l’armari es tanca, toca l’interruptor i apaga la màquina expenedora.

Pas 6: trampes de diners?

No vaig trigar a adonar-me que de tant en tant hi hauria 5 cèntims addicionals a la màquina després de passar un temps. Això NO va ser bo. Després d’intentar diagnosticar el problema, vaig comprovar que, després d’estirar-me una manta sobre el cap, tocar un quart a la cara frontal de l’acceptador de monedes activaria un o dos polsos donant-vos 5 cèntims, només per electricitat estàtica. No sóc electricista, però suposava que posar a terra tot, inclosa la placa frontal, solucionaria el problema. Tot i això, les taquilles estan pintades. No volia modificar l’armarieta, de manera que la connexió a terra no funcionaria. Vaig decidir solucionar el problema amb una mica de programació.

Vaig començar mesurant la distància del temps entre cada pols d’una moneda. Acaba separant-se d’uns 130 ms, sempre que utilitzeu la configuració ràpida de l’adaptador de moneda. Després vaig modificar l’esbós del programa de monedes per comprovar si cada pols es troba a 130 ms de l’últim pols. Si això és cert, aleshores s’afegeix un pols de 5 cèntims al valor de la moneda. Però, si ho penses bé, el primer pols de qualsevol moneda té una distància de temps superior a l’últim pols. L’últim pols va ser la moneda introduïda abans. Així, per exemple, posar un quart en comptes de 4 polsos, donant-vos 20 cèntims. Els nickels ni tan sols funcionaven, perquè un pols no podia estar a 130 ms de l’últim, tret que hi poséssiu dos nickels tan ràpidament.

Per solucionar-ho, acabo de reprogramar l’acceptador de monedes perquè polsés dues vegades per níquel, tres vegades per dimes i sis vegades per quarts.

Què va fer tot aquest galimaties? Ara, tret que pugueu xocar l’acceptador de monedes amb electricitat estàtica com a mínim dues vegades, separades exactament a 130 ms, no hi ha manera que l’electricitat estàtica compti mai per a una moneda.

Aquí teniu el codi per a qualsevol persona interessada.

Pas 7: disseny del dispensador

Després d’eliminar l’aspecte electrònic, vaig passar a les caixes del dispensador. Aquests anirien a la part inferior de l’armariet. Vaig dissenyar una caixa preparada per làser a Autodesk Inventor. Després de tallar amb làser, l’he ajustat unes quantes vegades abans d’enganxar-lo amb cola per a fusta. Van acabar sent força forts quan van acabar! Cada caixa conté 6 llaunes d’un tipus determinat. Les caixes eren imatges reflectides les unes de les altres, de manera que deixar l’última pota crea una bona obertura a la part inferior per agafar la llauna. El forat del costat de la caixa servia per aguantar un canal en forma de C que gira 90 graus i que torna cada vegada que es ven una llauna. D’aquesta manera, s’evita la distribució de totes les llaunes mentre es distribueixen alhora. Vaig afegir una mica de longitud a la part inferior perquè la llauna rodés abans de deixar-la caure per evitar que la gent es ficés amb el canal C.

Pas 8: Mecanisme de dispensació

El dispensador no funcionaria sense un canal en forma de C per a la caiguda de les llaunes. Abans de passar a la impressió 3D, vaig crear uns quants prototips de canals dispensadors. Vaig començar amb cartró embolicat al voltant de dos discos acrílics amb un parell d’engranatges acrílics. Tot i que no hi ha cap avantatge mecànic a l’hora d’engranar-lo 1: 1, ho vaig fer per mantenir el dispensador de perfil baix muntant el servo a l’interior de la caixa. No era perfecte, però el cartró funcionava força bé. Vaig intentar substituir el cartró per una làmina fina d’acrílic deformat per calor, però va acabar resultant pitjor.

Vaig tenir un disseny final a Fusion 360 i el vaig fer imprimir des del servei https://www.makexyz.com/. Si no heu passat per MakeXYZ, us ho recomano! Va ser bastant barat per les peces de qualitat que vaig rebre. També és molt ràpid.

A la darrera imatge, es veu una peça subjecta a la paret posterior de la caixa. Vaig enganxar uns taps que s’adaptaven a les ranures de la peça impresa en 3D que serveixen per evitar que la peça es llisqui fora de la caixa. Un cop enganxat el tap, ja no podeu treure la peça.

Després vaig muntar el servo des de l’interior de la caixa, vaig col·locar un equip de tall per làser a l’exterior i el vaig provar després de connectar-lo al tauler de control.

Pas 9: un ajust ajustat

Després d’haver fet tot això, vaig pensar que em portaria tot el que tenia a l’escola per provar-ho. En aquest punt, l’escola havia tornat a començar, així que vaig poder fer que el meu amic m’ajudés a portar-lo a l’edifici.

Aconseguir que els dispensadors s’adaptessin era un truc. Per fer-ho, he posat el dispensador esquerre i el vaig lliscar per sobre. Després, per introduir el costat dret, el vaig col·locar sobre l’altre dispensador, el vaig moure cap a la dreta i el vaig baixar al seu lloc al costat del dispensador esquerre. Després vaig lliscar un tauler de mitja polzada entre els dos dispensadors per col·locar-los cap als laterals de l’armariet. El tauler es recolza en un llavi que he inclòs en dissenyar les caixes.

Pas 10: creació de la coberta del dispensador inferior

La fusta tallada amb làser, tot i que en alguns casos pot semblar bonica, no és una màquina expenedora d’aspecte molt professional. Per mantenir el tema, vaig tallar amb làser un panell d’acrílic negre més, utilitzant el mateix patró de quadrícula d’abans. Vaig tallar una obertura prou gran per abastar-la i agafar una llauna quan es dispensa.

Després d’una mica de proves, vaig acabar afegint una peça en forma de falca d’acrílic sobre la qual podien rodar les llaunes en lloc de caure directament al terra metàl·lic de l’armariet. Altrament, era força fort!

Pas 11: creació de la porta d'accés

Com que cada dispensador contenia només 6 llaunes, necessitava una zona per emmagatzemar estoc addicional. Convenientment, la màquina expenedora es troba en un armari, fet per emmagatzemar-lo. Vaig fer un panell per tapar la meitat superior de l’armari on es troba el ganxo de la motxilla. Consistia en un marc, un parell de frontisses i un tauler interior amb pany de clau. De nou, això mantenia el tema de la quadrícula perquè coincidís amb la resta de la màquina.

Pas 12: encallar-lo al lloc

Per evitar que es robés o manipulés la meitat inferior de la màquina, vaig fer un conjunt d’embussos i separadors per mantenir-lo tot al seu lloc. Recordeu el llavi de la part davantera de l’armari on hi ha la porta? Vaig col·locar dos separadors a cada costat, fets amb MDF recobert de melamina de 3/4 polzades. Aquests servien per empènyer els panells de les màquines expenedores prou cap enrere per evitar que el pany combinat de la porta de l’armari no els copsés. Llavors, vaig obrir la porta d'accés i, des de l'interior, vaig encallar unes taules d'àlber darrere del marc i la coberta inferior. Això bloquejava els panells empenyent-los cap amunt contra els separadors, que eren empesos al llavi de la part davantera. L’única manera de robar qualsevol cosa a la màquina expenedora seria obrir-la des de l’interior i eliminar aquestes melmelades de fusta. O, probablement, podríeu patir la part davantera, però deixem-ho en secret.

Pas 13: Gestió de cables: gràcies als forats especials

Abans de marxar a l'estiu, vaig observar que el ganxo de la motxilla es podia descargolar fàcilment, cosa que faria un forat perfecte per fer passar els cables des dels dispensadors fins al tauler de control. Un dels objectius amb el Soda Locker era evitar qualsevol modificació al locker. Per a mi, això ho estava impulsant. Afortunadament, quan vaig arribar a aquest pas, em vaig adonar que hi havia dos forats col·locats a l’atzar a la part posterior de l’armariet. Aquests funcionaven molt millor, ja que eren més grans, i ja hi eren!

Pas 14: manteniu-lo tancat. - Primavera carregant la porta

La màquina expenedora real estava completament acabada en aquest moment. El següent pas va ser evitar que l’armari es deixés obert. Vaig anar a la meva botiga del jardí local i vaig agafar una molla de tensió de 15 polzades. De nou, l’armari tenia una altra característica convenient. Hi havia un petit divot a la part superior de la part posterior de l’armariet. Vaig enganxar la molla a això amb un clip de paper, doblegant-la diverses vegades. Després, de nou, gràcies a un altre forat, vaig passar un parabolt per la vora superior de la porta prop de la frontissa. Llavors va ser senzill com enganxar la molla al parabolt. Podria haver augmentat la tensió col·locant el forrellat en un altre forat, més lluny de la frontissa, però no estic disposat a tallar els dits en un cop de porta.

Pas 15: Obriu-vos al negoci

Després d’assegurar la porta amb un moll, era el moment de bloquejar el pany combinat. Igual que qualsevol estudiant de secundària amb un armari nou, introdueixo la combinació una vegada i, mentre mantenia obert el pestell, vaig introduir un llapis per la part posterior. També el vaig gravar al seu lloc per mantenir-lo una mica més segur. Ara l’armari estava obert a tothom. Convenientment, l’armari encara es bloquejava quan estava tancat, cosa que requereix que almenys estireu abans d’obrir la porta. Si alguna vegada necessito tancar el Soda Locker per al manteniment, puc treure fàcilment el llapis i la màquina es torna a bloquejar. Mai ningú necessitarà conèixer el meu combo.

Pas 16: la primera compra … "Prom?"

Primer premi del concurs d'epílegs 8

Primer premi del Concurs Arduino 2016