Cap It: ตัวเรียงลำดับฝาขวดแบบโต้ตอบ: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

คำแนะนำนี้สร้างขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของโครงการ Makecourse 2018 ที่มหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดา (www.makecourse.com)

ทุกครั้งที่ฉันกลับมาบ้านและดื่มเบียร์สักสองสามขวดเพื่อผ่อนคลายหลังจากใช้ชีวิตมาทั้งวัน น่าเสียดายที่ฝาขวดของฉันเริ่มสะสมและฉันคิดว่าจำเป็นต้องทำบางอย่างเพื่อแก้ไขปัญหานั้น นี่คือเหตุผลที่ฉันได้สร้างเครื่องคัดแยกฝาขวดที่ไร้สาระที่สุดแต่กึ่งอ่อนไหวนี้ขึ้นมา ตอนนี้ฉันรู้แล้วว่าคุณคิดอะไรอยู่ "คุณทิ้งฝาขวดทิ้งไปไม่ได้หรือ" หรือ "ฝาขวดจะกองไม่ขึ้นล่ะ" อืม…ใช่ แต่ฉันอยากจะทำความคุ้นเคยกับ Arduino ให้มากกว่านี้ และนี่เป็นข้อแก้ตัวและแรงบันดาลใจให้ฉันทำ!!!

และใครจะไม่ต้องการสิ่งเหล่านี้ใน ManCave หรือ SheShed ของพวกเขาเอง?!?!

ในคำแนะนำนี้ฉันจะแสดงให้คุณเห็นทีละขั้นตอนว่าฉันสร้างอุปกรณ์ที่ไม่มีรสนิยมและไร้ประโยชน์โดยรวมนี้ได้อย่างไร!

(โปรดดื่มอย่างมีความรับผิดชอบ)

หากคุณมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับบิลด์นี้หรือต้องการความช่วยเหลือในการแก้ปัญหา โปรดแสดงความคิดเห็นด้านล่าง เรายินดีที่จะช่วยเหลือคุณ!

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมชิ้นส่วน

ฮาร์ดแวร์สำหรับวงจรไฟฟ้า

ในการสร้างอุปกรณ์นี้ คุณจะต้องมีชิ้นส่วนดังต่อไปนี้ บางส่วนเป็นตัวเลือกเนื่องจากทำให้โครงสร้างทนทานขึ้นเล็กน้อย

ไม่ต้องกังวล ฉันจะให้ลิงก์ไปยังผลิตภัณฑ์ที่ฉันซื้อจาก Amazon.com แต่ดูว่าคุณสามารถทิ้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ชำรุด/เก่าของคุณไว้รอบๆ บ้านได้อย่างไร!

• Arduino Uno R3 ……………………………………………… $ 16.90
• เซ็นเซอร์สี TCS230 / TCS2300 …………………….$9.99
• IIC 1602 หน้าจอ LCD พร้อมโมดูล I2C ………………….$7.59 ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีโมดูล I2C !!!
• SG90 9G servo……………………………………………….$12.99(6 pack) ดีกว่าที่จะซื้อสิ่งเหล่านี้จำนวนมากเมื่อคุณใช้มันสำหรับทุกอย่างและมีราคาแพง
• ปลั๊กสเตอริโอมุมขวาขนาด 3.5 มม. เข้ากับสายเปลือย……..$5.92 คุณอาจพบสายสัญญาณเสียงเก่า ๆ ในบ้าน!
• สายไฟ, MM, MF, FF………………………………………….$6.98
• Screw Shield สำหรับ Arduino Uno R3……………………..$9.98 (ไม่จำเป็น ฉันไม่ต้องการให้สายไฟหลุดโดยไม่ได้ตั้งใจ)
• โมดูลเครื่องอ่านการ์ด MicroSD…………………………$8.29
• (แพ็ค 5 ชิ้น ซื้อแยกชิ้นถูกกว่า ~ 2 เหรียญ)
• การ์ด MicroSD (ใช้งานได้ทุกขนาด ฉันจะดูรายละเอียดการฟอร์แมตด้านล่าง)
• Active Speaker ใดๆ ที่มีแจ็คอินพุต

ซอฟต์แวร์

Arduino IDE (ดาวน์โหลดที่นี่)

เบ็ดเตล็ด

• เครื่องตัดลวด / กรรไกร
• Dremel มือถือและหรือกระดาษทรายกรวด 220 เม็ด
• ปืนความร้อน
• ไขควงหัวแฉก Philips
• ไขควงปากแบน
• ปืนกาวร้อน (สำหรับคนฉลาดและขี้เกียจ)

ขั้นตอนที่ 2: สร้างขวด

บันทึกย่อ

เดิมทีตัวเรือนจะเป็นกล่องธรรมดาๆ คล้ายกับเครื่องคัดเเยกสีที่ HowToMechatronics สร้างขึ้นสำหรับหนึ่งในโปรเจ็กต์ของเขา อย่างไรก็ตาม ในคืนหนึ่งนอนอยู่บนเตียงฉันรู้สึกว่าฉันมีเครื่องมือและความรู้ที่จะทำมากขึ้น! โชคดีที่มหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดา เรามีห้องแล็บการพิมพ์ 3 มิติที่พร้อมให้บริการสำหรับนักศึกษา และการพิมพ์ก็มีค่าใช้จ่าย สิ่งนี้ทำให้เรามีอิสระในการพิมพ์ 3 มิติตามที่ใจปรารถนาด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุดสำหรับเรา หลังจากนั้นไม่นาน ฉันก็เกิดไอเดียทั่วไปในการสร้างการออกแบบขวดที่คุณสามารถเห็นได้ในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป!

หมายเหตุ: ตอนนี้คุณอาจจะเกลียดฉัน แต่เพื่อคงไว้ซึ่งความแปลกใหม่ในการสร้างสรรค์ของฉัน ฉันจะไม่โพสต์ไฟล์ CAD สำหรับขวด ด้ามไม้ หรือตัวตัดสินใจ ฉันเชื่ออย่างแท้จริงว่าความคิดสร้างสรรค์ จินตนาการ และความเฉลียวฉลาดเป็นทักษะที่สำคัญมากที่ทั้งเด็กและผู้ใหญ่ต้องปรับตัวและเติบโตต่อไป อย่างไรก็ตาม โปรดใช้รูปภาพที่ฉันโพสต์และออกแบบเวอร์ชันของคุณเองได้ตามสบาย (ไม่ยากเกินไปจริงๆ)! นอกจากนี้ หากนี่เป็นครั้งแรกที่คุณสร้างแบบจำลองบางอย่างในลักษณะนี้ ฉันไม่ขอแนะนำอย่างยิ่งว่าอย่าพิมพ์ 3D การออกแบบของคุณ! (ข้อผิดพลาดในโปรเจ็กต์ที่มีการพิมพ์ขนาดใหญ่นี้อาจมีค่าใช้จ่ายสูงในการพิมพ์ซ้ำ!) แม้ว่าจะดูไม่ฉูดฉาด แต่บอร์ดโฟมก็ให้อภัยกับวัสดุในการเริ่มต้นมากขึ้น ดูตัวอย่างโครงการนี้ที่สร้างขึ้นโดย HowToMechatronics

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบที่สำคัญ

เดิมขวดได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ผู้ใช้สามารถเปิดขวดและปิดฝาในกลไกในลักษณะที่ราบรื่นเพียงครั้งเดียว (โปรดสังเกตการออกแบบคอเปิด) ก้านต้องกว้างพอที่จะทำให้ฝาขวดเลื่อนลงได้อย่างง่ายดายในลักษณะที่รวดเร็วและควบคุมได้ เพื่อให้ Decider จับฝาได้

ก้านยังได้รับการออกแบบให้รวมเข้ากับขวดโดยใช้รอยบาก นี่เป็นข้อได้เปรียบอย่างมากในการติดกาว เนื่องจากความแม่นยำมีความสำคัญสูงสุดกับอุปกรณ์ในลักษณะนี้ โมดูลเซ็นเซอร์สี TCS3200 ยังคำนึงถึงในการออกแบบก้าน เนื่องจากแกนมีที่สำหรับขันเซ็นเซอร์สี ระยะห่างจากตัวตัดสินใจถึงเซ็นเซอร์สีจึงคงที่ ซึ่งช่วยให้อ่านสีของฝาขวดได้อย่างแม่นยำและสม่ำเสมอ

Decider ต้องพิมพ์เป็นสีดำเพื่อช่วยในความแม่นยำของเซ็นเซอร์สี เนื่องจากสีอื่น ๆ จะรบกวนการอ่านหากเซ็นเซอร์สีปิดเล็กน้อยหรือฝาครอบอยู่ใน Decider ในตำแหน่งที่ไม่สะดวก

ช่องส่งคืนเป็นจริงภายหลัง ก่อนที่ฉันจะส่งการออกแบบไปพิมพ์ ฉันตระหนักว่าการปรับเทียบอุปกรณ์จะเป็นกิจกรรมที่น่าเบื่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าฉันจะต้องเอียงขวดคว่ำหลังการอ่านแต่ละครั้ง

การออกแบบของฉันไม่สมบูรณ์แบบ

เท่าที่ฉันชอบที่จะได้รับความสุขจากความสำเร็จของโครงการนี้ มันไม่ใช่การเดินเล่นในสวนสาธารณะเสมอไป ฉันไม่เคยเก่งมากในการทนต่องานพิมพ์ 3 มิติของฉัน อันที่จริง ฉันไม่ทนต่องานพิมพ์ของฉันเลย ฉันเพิ่มเชลล์เพิ่มเติม (4 แทนที่จะเป็นค่าเริ่มต้น 2) ให้กับโปรไฟล์การพิมพ์ของฉัน ฉันชอบที่จะเริ่มต้นกระบวนการขัดที่น่าเบื่อเพื่อให้ชิ้นส่วนของฉันพอดีกันตั้งแต่เริ่มต้น

ขั้นตอนที่ 3: การเดินสายไฟทั้งหมด

ลักษณะการเดินสายของโครงสร้างนี้ค่อนข้างตรงไปตรงมา เพียงทำตามแผนผัง Fritzing และคุณน่าจะไปได้ดี! เช่นเดียวกับโปรเจ็กต์ Arduino ส่วนใหญ่ หากสายไฟเส้นหนึ่งไม่ถูกต้อง เป็นไปได้มากว่าวงจรนี้จะทำงานไม่ถูกต้อง!

เพื่อให้แน่ใจว่าวงจรทั้งหมดถูกต้อง ฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้เดินสายส่วนประกอบแต่ละส่วนทีละส่วน และตรวจสอบว่าส่วนประกอบทำงานอย่างถูกต้องโดยใช้ตัวอย่างที่ฉันโพสต์ด้านบน

ขั้นตอนที่ 4: รหัส

หากคุณยังใหม่กับ Arduino สิ่งนี้จะล้นหลาม! แต่อดทนไว้ ด้วยความพยายามที่จะทำให้มันง่ายที่สุด ฉันจะทำลายรหัสของฉันพร้อมความคิดเห็นและแสดงให้คุณเห็นว่าฉันพบรหัสตัวอย่างที่ฉันใช้สร้างรหัสหลักของฉันที่ใด จำไว้ว่าในช่วงเริ่มต้นของโครงการนี้ ฉันก็ไม่รู้เหมือนกันว่ากำลังทำอะไรอยู่ การเริ่มต้นที่ดีคือการดูผังการตัดสินใจเพื่อทำความเข้าใจว่าเป้าหมายของโปรแกรมคืออะไร จากนั้นลองแยกย่อยโค้ดของฉันออก และเมื่อคุณหลงทาง ลองดูตัวอย่างที่ฉันสร้างโค้ดขึ้นมา

ไลบรารี่ที่จะดาวน์โหลด (คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้วิธีติดตั้งไลบรารีบน Arduino ของคุณ)

1. ServoTimer2 - เซอร์โวใช้ Timer2 เนื่องจาก Wav Player กำลังจับเวลา 1
2. LiquidCrystal_I2C
3. ไลบรารีสำหรับโมดูลเครื่องอ่านการ์ด SD
4. TMRpcm (ไลบรารีเครื่องเล่น Wav/Mp3)

แนวคิดหลักของรหัส (ลิงก์ด้านล่างคือรหัสที่ฉันใช้สร้างรหัสหลัก)

1. เซ็นเซอร์สี
2. หน้าจอ LCD (เส้น 24 - 33)
3. The Servo (ไฟล์ -> ตัวอย่าง -> ServoTimer2 -> Sweep)
4. โมดูลการ์ด SD (ไฟล์ -> ตัวอย่าง -> SD -> CardInfo)
5. Wav Player (ไฟล์ -> ตัวอย่าง ->)

มาสเตอร์โค้ด

หายใจเข้าลึก ๆ และอ่านโค้ดที่โพสต์ของฉันและความคิดเห็นที่อยู่ติดกันทีละบรรทัดเพื่อให้เข้าใจถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในขณะที่ Arduino ทำงานผ่านโค้ด

เร็วๆ นี้ ฉันจะโพสต์วิดีโอแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับโค้ดของฉัน

ขั้นตอนที่ 5: การฟอร์แมตการ์ด SD ของคุณเป็น FAT32

ดังนั้นเพื่อให้ Arduino ของคุณทำงานอย่างถูกต้องกับการ์ด Micro SD ของคุณ การ์ดหน่วยความจำจะต้องได้รับการฟอร์แมตเป็น FAT32 สำหรับการ์ด SD ที่มีขนาดต่ำกว่า 32Gb นี่ไม่ใช่ปัญหา และง่ายต่อการแปลงจากรูปแบบเริ่มต้น exFAT เป็น FAT32

อย่างไรก็ตาม หากคุณเป็นเหมือนฉันและเห็นการ์ด Micro SD ขนาด 64GB ใน Amazon ในราคา $13 และอดไม่ได้ที่จะซื้อมัน วิธีแก้ปัญหายังค่อนข้างเร็วและไม่เจ็บปวด

ไปที่ https://www.ridgecrop.demon.co.uk/index.htm?fat32format.htm และดาวน์โหลด "fat32format" อย่าคลิกที่ปุ่มสีเขียวขนาดใหญ่ ตัวไฟล์นั้นปลอดภัย ฉันสแกนหาไวรัสแล้ว และคุณก็สามารถทำได้เช่นกัน แต่ถ้าคุณคลิกที่ปุ่มสีเขียว อย่าบอกว่าฉันไม่ได้เตือนคุณ!

นอกจากนี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เลือกไดรฟ์ที่ถูกต้องสำหรับการ์ด SD ของคุณ คุณคงไม่อยากฟอร์แมตไดรฟ์ที่ไม่ถูกต้อง แม้ว่าฉันจะมั่นใจพอสมควรว่าโปรแกรมจะไม่ยอมให้เกิดเหตุการณ์ดังกล่าว

แค่นั้นแหละ! การ์ด SD ของคุณพร้อมที่จะใช้กับ Arduino แล้ว!

ขั้นตอนที่ 6: Wav Player

เพื่อให้โปรแกรมของคุณเรียกไฟล์เสียง. Wav จากการ์ด Micro SD ที่ฟอร์แมตใหม่ได้สำเร็จ ไฟล์ MP3 ของคุณต้องแปลงเป็นรูปแบบเสียง. Wav ที่เหมาะสม

ไปที่ https://audio.online-convert.com/convert-to-wav และทำตามคำแนะนำที่แสดงในภาพด้านล่าง

ตั้งค่าความละเอียดบิตเป็น 8 บิตตั้งค่าอัตราการสุ่มตัวอย่างเป็น 16000 Hzเปลี่ยนช่องสัญญาณเสียงเป็นโมโนเปลี่ยนรูปแบบ PCM เป็น PCM 8 บิตที่ไม่ได้ลงนาม

จากนั้นเมื่อคุณดาวน์โหลดไฟล์. Wav แล้ว เพียงแค่ใส่ไว้ในโฟลเดอร์หลักที่อยู่ในการ์ด SD ของคุณ จดชื่อไฟล์ที่แน่นอนไว้เพื่อที่คุณจะเรียกใช้ในภายหลังในโค้ดของคุณ!