The Soda Locker - Vending Machine: 16 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Os armários simplesmente não são mais o que costumavam ser. Com tantas escolas mudando para dispositivos eletrônicos para livros, os armários se tornam menos um espaço para seus livros e mais uma questão de: "O que vou fazer com isso?"

E se você pudesse usar esse espaço para sua própria máquina de venda automática? Neste Instructable, contarei como tive a ideia, como a projetei, como resolvi alguns problemas ao longo do caminho e como tudo acabou! Então abra uma lata de sua bebida favorita e venha!

Etapa 1: The Talk

Há pouco menos de um ano, no caminho de volta do almoço para a aula de História dos Estados Unidos, olhei para um dos armários e pensei "quão legal seria ter uma máquina de venda automática cabendo inteiramente dentro de um armário?" Pouco depois, mencionei a ideia a alguns colegas de classe em minha mesa. Então conversamos um pouco sobre isso como uma piada, mas quanto mais avançávamos, para mim, a ideia parecia inteiramente possível!

Comecei a fazer rascunhos ao lado de qualquer tarefa que tínhamos à nossa frente. Antes de prosseguir, no dia seguinte, levei uma fita métrica para a escola e, durante o almoço, fui ao armário fazer todas as medições que pude. Poucos dias depois, a escola acabou no verão.

Etapa 2: Programação do Painel de Controle

Em qualquer projeto, acho que funciona melhor primeiro fazer o lado eletrônico das coisas funcionar. Durante o verão, comecei comprando um Arduino, moedeiro, uma tela LCD e uma chave de palheta magnética. Eu também tinha alguns botões de arcade de um projeto anterior. Em seguida, montei tudo dentro de uma caixa de sapato e conectei tudo usando cabos jumper para fazer as conexões. Foi útil ter uma placa de ensaio para montar um terreno comum. O aceitador de moedas exigia 12 volts, enquanto o Arduino usa 5v, então, por enquanto, alimentei o aceitador de moedas com um adaptador de alimentação CC de 12 volts.

Programar era um processo de aprendizagem. Eu trabalhei um dispositivo por vez, começando com a tela. A seção de comentários da amazon foi útil para esta etapa. Alguém já postou um código de trabalho para a tela. Depois de brincar com algumas variáveis, passei para o aceitador de moedas.

Para o aceitador de moedas, uma simples pesquisa no Google me levou ao instrutível de Skipped:

O aceitador de moedas funciona pulsando um número programado de pulsos para o Arduino. Em seguida, o Arduino multiplica os pulsos por $ 0,05 para dar uma representação precisa da quantidade de dinheiro investida. Contanto que seu maior fator comum entre moedas seja 5 centavos, isso funciona muito bem! Programei o aceitador de moedas para gerar 1 pulso por níquel, dois pulsos por moedas e 5 pulsos por um quarto. Eu não queria ter que dar o troco, então deixei as moedas de um dólar de fora. Também deixei de fora meio dólar, pois não cabia no moedeiro. Combinei isso com a tela, uma vez que descobri o aceitador.

Depois disso, comecei a andar. Decidi vender dois tipos diferentes de refrigerante para caber a máquina no armário. Eu conectei dois botões de arcade para comprar o pop, 2 servos, e adicionei a chave de palheta para me dar uma página de acesso de administrador. Listei aqui o número de latas vendidas, o estoque atual, a receita total. Enquanto estiver na página de estoque atual, você pode pressionar e segurar qualquer um dos botões de arcade para indicar mais estoque sendo colocado.

Então, depois de verificar se tudo funcionou, comprei uma bateria de 12 volts de ciclo profundo da Amazon. Eu conectei a bateria direto ao aceitador de moedas e quebrei um adaptador USB para carro para funcionar em paralelo com a bateria do Arduino. O carregador do carro tinha uma porta de 2 Amp e 1 Amp, então alimentei a tela e o Arduino com 1 Amp, e os servos com 2 Amps. Usando um circuito divisor de tensão, também consegui exibir a tensão da bateria na página de administração.

Etapa 3: Criação do painel de controle - Graças ao gravador a laser escolar

Você não pode fazer uma máquina de venda automática com uma caixa de sapatos da Nike. Ultimamente, tenho aproveitado o novo cortador a laser de 24 polegadas Epilogue Mini de nossa escola. Decidi usar acrílico preto para a frente da máquina de venda automática. Ele corta bem e parece bem limpo também. Depois de programar o painel de controle, cada componente precisava de uma casa. Eu tinha que ter certeza de que nada batia em nada no verso, visto que coisas como o aceitador de moedas e a bateria ocupam uma quantidade substancial de espaço.

Fiz um mock-up rápido no Photoshop antes de desenhar o painel no CorelDRAW. Este é um ótimo momento para dar um nome à máquina! Eu gostei de "The Soda Locker". Acabei gostando da aparência de grade gravada no fundo com bordas retangulares arredondadas. Eu cortei alguns orifícios para o botão, fechadura, tela, telas de logotipo e aceitador de moedas. Então montei tudo em seu local designado. Também coloquei duas peças de acrílico transparente para cobrir as exibições do logotipo.

Tudo parecia ótimo até agora!

Etapa 4: proteção contra roubo

Um dos principais recursos que o painel de controle deve ter é a proteção contra roubo. Eu não queria que outros removessem o painel de controle do armário. A frente do armário tem uma aba onde fica a porta. Cortei duas placas com a mesma espessura dessa borda e cortei fendas em cada placa, o que permitiria que um braço acionado por chave fosse empurrado para dentro quando em uso. Uma vez bloqueado, o painel de controle é "muito grande" para ser puxado para fora. Então, tudo que tenho que fazer para tirar o painel de controle é girar a chave e puxar para frente.

Etapa 5: Encapsulando o painel de controle

Assim que o painel de controle foi concluído, coloquei tudo em uma caixa de acrílico. A caixa caberia na prateleira da lancheira dentro do armário. Eu construí suportes para segurar a bateria no lugar, longe de qualquer outra coisa. O painel traseiro é mantido por ímãs de gabinete para que eu possa acessar o interior a qualquer momento. Inclui alguns orifícios para um botão liga / desliga, que pode ser colocado no "modo de carga" e conecta dois terminais de parafuso diretamente à bateria. Isso torna o carregamento muito mais fácil, pois não preciso abrir a máquina para carregá-lo. Embaixo do aceitador de moedas, incluí um orifício para uma gaveta que pega todas as moedas colocadas. Na parte superior da caixa, usei o microinterruptor de outro botão de arcade como um interruptor de corte para a bateria. Eu não queria que a máquina de venda automática estivesse ligada enquanto a porta do armário estivesse fechada, então, quando a porta do armário fecha, ela aciona o interruptor, desligando a máquina de venda automática.

Etapa 6: Fraude de dinheiro?

Não demorou muito para eu perceber que ocasionalmente haveria 5 centavos extras na máquina depois de um tempo. Isso NÃO era bom. Depois de tentar diagnosticar o problema, descobri que, depois de puxar um cobertor sobre minha cabeça, tocar uma moeda na face frontal do moedeiro ativaria um pulso ou dois, dando a você 5 centavos, apenas para eletricidade estática! Não sou eletricista, mas presumi que aterrar tudo, inclusive a placa frontal, resolveria o problema. No entanto, os armários são pintados. Eu não queria modificar o armário de forma alguma, então o aterramento não iria funcionar. Decidi resolver o problema com um pouco de programação.

Comecei medindo a distância de tempo entre cada pulso de uma moeda. Ele acaba ficando com cerca de 130ms de distância, desde que você use o ajuste rápido no adaptador de moeda. Então, modifiquei o esboço do programa de moedas para verificar se cada pulso tem 130ms de diferença do último pulso. Se isso for verdade, então um pulso de 5 centavos é adicionado ao valor da moeda. Mas, se você pensar sobre isso, o primeiro pulso de qualquer moeda tem uma distância de tempo maior de seu último pulso. O último pulso foi a moeda inserida antes. Então, por exemplo, colocando um quarto na contagem de 4 pulsos, dando a você 20 centavos. Os níquels nem funcionaram, porque um pulso não poderia estar a 130ms de distância do último, a menos que você colocasse dois níqueis tão rapidamente.

Para resolver isso, reprogramei apenas o aceitador de moedas para pulsar duas vezes por níquel, três vezes por moedas e seis vezes por quartos.

O que todo esse jargão fez? Agora, a menos que você possa chocar o aceitador de moedas com eletricidade estática pelo menos duas vezes, com exatamente 130ms de distância, então não há como a eletricidade estática valer como uma moeda.

Aqui está o código para todos os interessados!

Etapa 7: Design do dispensador

Depois de tirar o aspecto eletrônico do caminho, passei para as caixas dos dispensadores. Eles iriam para o fundo do armário. Projetei uma caixa pronta para corte a laser no Autodesk Inventor. Após o corte a laser, encaixei algumas vezes antes de colar com cola de madeira. Eles acabaram ficando bem fortes quando terminados! Cada caixa contém 6 latas de um determinado tipo. As caixas eram imagens espelhadas uma da outra, então deixar a última perna de fora cria uma boa abertura na parte inferior para pegar sua lata. O orifício na lateral da caixa servia para segurar um canal em forma de C que gira 90 graus e volta toda vez que uma lata é vendida. Isso evita que todas as latas sejam dispensadas, ao mesmo tempo que dispensa de uma vez. Eu adicionei um pouco de comprimento na parte inferior para a lata rolar antes de cair para evitar que as pessoas mexam com o canal C.

Etapa 8: Mecanismo do distribuidor

O dispensador não funcionaria sem um canal em forma de C para as latas caírem. Antes de passar para a impressão 3D, fiz alguns canais de dispensador de protótipo. Comecei com papelão enrolado em dois discos de acrílico com algumas engrenagens de acrílico. Embora não haja nenhuma vantagem mecânica em engrenar 1: 1, fiz isso para manter o dispensador de perfil baixo, montando o servo no interior da caixa. Não era perfeito, mas o papelão funcionou muito bem. Tentei substituir o papelão por uma folha fina de acrílico deformado pelo calor, mas acabou ficando pior.

Eu criei um design final no Fusion 360 e o imprimi no serviço https://www.makexyz.com/. Se você ainda não passou por MakeXYZ, eu recomendo fortemente! Foi bastante barato para as peças de qualidade que recebi. Também é muito rápido.

Na última foto, você vê uma peça presa na parede posterior da caixa. Colei algumas rolhas que se encaixam nas ranhuras da peça impressa em 3D que servem para evitar que a peça escorregue para fora da caixa. Depois que a rolha estiver colada, você não pode mais retirar a peça.

Então montei o servo de dentro da caixa, coloquei uma engrenagem de corte a laser do lado de fora e testei depois de conectá-lo ao painel de controle.

Etapa 9: um ajuste perfeito

Depois de fazer tudo isso, descobri que levaria tudo o que tinha para a escola para testá-lo! A escola havia recomeçado neste ponto, então pude pedir a meu amigo que me ajudasse a trazê-la para o prédio.

Ajustar os dispensadores foi um truque! Para fazer isso, coloquei o dispensador esquerdo e deslizei. Em seguida, para inserir o lado direito, coloquei-o sobre o outro distribuidor, movi-o para a direita e coloquei-o no lugar ao lado do distribuidor esquerdo. Então, deslizei uma placa de meia polegada entre os dois distribuidores para colocá-los nas laterais do armário. O quadro fica sobre uma borda que incluí ao projetar as caixas.

Etapa 10: Criação da tampa inferior do distribuidor

Madeira cortada a laser, embora possa parecer bonita em alguns casos, não é uma máquina de venda automática com aparência muito profissional. Para manter o tema, cortei a laser um painel de um pouco mais de acrílico preto, usando o mesmo padrão de grade de antes. Cortei uma abertura grande o suficiente para estender a mão e pegar uma lata quando estiver pronta.

Depois de alguns testes, acabei adicionando uma peça de acrílico em forma de cunha na qual as latas poderiam rolar em vez de cair diretamente no chão de metal do armário. Fora isso, estava bem alto!

Etapa 11: Criação da porta de acesso

Como cada dispensador continha apenas 6 latas, eu precisava de uma área para armazenar estoque extra. Convenientemente, a máquina de venda automática está em um armário, feito para armazenamento! Eu fiz um painel para cobrir a metade superior do armário onde o gancho da mochila está localizado. Consistia em uma moldura, algumas dobradiças e um painel interno com uma fechadura com chave. Novamente, isso manteve o tema da grade para corresponder ao resto da máquina.

Etapa 12: coloque-o no lugar

Para evitar que a metade inferior da máquina seja roubada ou adulterada, fiz um conjunto de congestionamentos e espaçadores para mantê-la no lugar. Lembra da borda na frente do armário onde fica a porta? Coloquei dois espaçadores de cada lado, feitos de MDF coberto de melamina de 3/4 de polegada. Isso servia para empurrar os painéis da máquina de venda automática para trás o suficiente para evitar ser atingido pela combinação da fechadura da porta do armário quando fechada. Em seguida, abri a porta de acesso e, por dentro, coloquei algumas placas de álamo atrás da moldura e da tampa inferior. Isso travou os painéis empurrando-os contra os espaçadores, que eram empurrados para dentro da borda frontal. A única maneira de roubar qualquer coisa da máquina de venda automática seria abrindo-a por dentro e removendo essas compotas de madeira. Ou você provavelmente poderia chutar a frente, mas vamos manter isso em segredo!

Etapa 13: Gerenciamento de cabos - graças aos orifícios especiais

Antes de sair para o verão, percebi que o gancho da mochila poderia ser facilmente desparafusado, o que faria um orifício perfeito para passar os fios dos dispensadores até o painel de controle. Um dos objetivos do Soda Locker era evitar qualquer modificação no armário. Para mim, isso estava forçando. Felizmente, quando cheguei a esta etapa, percebi que havia dois orifícios colocados aleatoriamente na parte de trás do armário. Funcionaram muito melhor, pois eram maiores e já estavam lá!

Etapa 14: mantenha-o fechado! - Mola Carregando a Porta

A máquina de venda automática real foi totalmente concluída neste momento! O próximo passo era evitar que o armário fosse deixado aberto. Fui à minha loja local e comprei uma mola tensora de 15 polegadas. Novamente, o armário tinha outro recurso conveniente. Havia um pequeno buraco no topo da parte de trás do armário. Enganchei a mola nele usando um clipe de papel, dobrando-o várias vezes. Então, novamente, graças a outro buraco, passei um ferrolho pela borda superior da porta perto da dobradiça. Em seguida, foi tão simples como enganchar a mola no parafuso. Eu poderia ter aumentado a tensão colocando o ferrolho em outro orifício, mais longe da dobradiça, mas não estou disposto a ter meus dedos cortados em uma batida de porta!

Etapa 15: Aberto ao negócio

Depois de trancar a porta com uma mola, era hora de travar a fechadura de combinação! Assim como qualquer aluno do ensino fundamental com um armário novo, introduzo a combinação uma vez e, enquanto segurava a trava aberta, enfiei um lápis na parte de trás. Também coloquei fita adesiva no lugar para mantê-lo um pouco mais seguro. Agora o armário estava aberto para qualquer pessoa. Convenientemente, o armário ainda trava quando fechado, exigindo que você pelo menos puxe para cima antes de abrir a porta. Se eu precisar fechar o Soda Locker para manutenção, posso facilmente puxar o lápis para fora e a máquina é bloqueada novamente. Ninguém vai precisar saber meu combo.

Etapa 16: A primeira compra … "Baile?"

Primeiro prêmio no Epilog Contest 8

Primeiro prêmio no Arduino Contest 2016