Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Arduino » Устройство для сортировки предметов по цветам

    Устройство для сортировки предметов по цветам




    Конкретно это устройство будет сортировать конфеты M&M, но такой подход можно использовать и для сортировки других предметов.

    Инструменты и материалы:
    -3D-принтер;
    -Arduino uno;
    -Шаговый двигатель 28BYJ-48;
    -Драйвер шагового двигателя ULN2003;
    -Серводвигатель SG90;
    -Концевой выключатель;
    -Фоторезистор;
    -RGB светодиод;
    -Белый светодиод;
    -Резисторы 220 Ом - 4 шт;
    -Резистор 10 кОм;
    -Крепеж;
    -Пластиковая бутылка для воды;
    -Стеклянная банка с закручивающейся крышкой;
    -Оргстекло 0,8 мм;

    Шаг первый: принцип работы
    На самом базовом уровне любой тип датчика, который может различать цвета, просто измеряет относительное количество света с разными длинами волн. Одним из компонентов, которые у мастера были в распоряжении, был фоторезистор. Это резистор, который изменяет сопротивление в зависимости от интенсивности света, который на него попадает. Идея заключалась в том, чтобы изолировать конфету m & m в темной среде, а затем осветить ее светодиодом RGB, разным светом поочередно. На основании сравнения интенсивности каждого отражения и будет производится различие по цветам.

    Код, который мастер написал для операции считывания, в основном просто включает светодиод на полную яркость, зажигая сначала красный, затем зеленый, затем синий свет, и снимает показания напряжения с фоторезистора во время каждой вспышки. Эти значения затем сохраняются в качестве эталонов для каждого цвета. Последующие m & ms тестируются таким же образом, и их значения сравниваются с эталонами. Другими словами, устройство просто сопоставляет текущие данные с эталоном. Устройство не может, независимо от эталона, определить цвет самостоятельно.

    Чтобы сделать устройство с использованием фоторезисторов, которое могло бы определять цвет RGB образца, необходимо принять во внимание переменную яркость светодиода на разных длинах волн, а также переменный отклик фоторезистора, на разные длины волн.
    Также понадобятся эталоны черно-белого образца, чтобы определить границы отклика фоторезистора.

    Шаг второй: дизайн
    Мастер спроектировал это устройство так, чтобы оно была компактным и вертикально ориентированным. При такой конструкции каждый m & m перемещается из верхнего резервуара и помещается в темную камеру. Затем он перемещается в отсек в банке по цветам.

    Верхний диск, нижний диск и центральный штифт соединяются, образуя один узел (вращатель), который вращается внутри центральной части сенсорного отсека. Центральный отсек датчиков неподвижен, а вращатель приводится в действие сверху шаговым двигателем. Верхний часть также служит основанием для резервуара и в ней установлен концевой выключатель, который упирается в кулачок на верхнем диске.
    Сортировка начинается с верхнего диска, ориентированного отверстием под углом 90 градусов против часовой стрелки от сенсорного отсека. В этом положении загрузки верхний диск захватывает конфету из резервуара и, вращаясь по часовой стрелке, сбрасывает его в измерительную камеру. Поворачиваясь еще на 90 градусов, камера закрывается сверху и снизу, и производится операцию считывания. Затем ротатор поворачивается на 180 градусов, чтобы вернуться в положение загрузки. Одновременно конфета попадает в один из двух нижних отсеков.

    Концевой выключатель и кулачок на верхнем диске используются для обнуления положения ротатора, поскольку маленький шаговый двигатель не имеет обратной связи. Кроме того, в задней части сенсорной камеры установлен белый светодиод, для контроля за загрузкой конфеты в камеру.








    После того, как конфета попала в один из двух нижних отсеков, происходит дополнительная сортировка и она попадает в нужный отсек в банке.


    Устройство для сортировки предметов по цветам

    Файлы для печати деталей можно скачать здесь.

    Шаг третий: резервуар
    Резервуар сделан из нижней части бутылки. Она плотно соединяется с нижним сортировочным отсеком. Внутри резервуар разделен на шесть отсеков акриловыми пластинами.




    Шаг четвертый: сборка
    После печати деталей, можно приступить к сборке устройства.
    Белый светодиод приклеивается к задней части сенсорной камеры термоклеем. Все детали в основной сборке напечатаны черной нитью, чтобы минимизировать отражение. Дополнительно мастер приклеил матово-черный картон, чтобы еще больше минимизировать отражение.
    Корпус датчика - светодиод RGB и фоторезистор так же приклеиваются термоклеем.

    Ротатор собирается из трех деталей. Шаговый двигатель защелкивается фиксаторами на верхней детали. Затем устанавливается концевой выключатель. Он фиксируется двумя винтами и его положение можно регулировать.






    Собирает нижнюю часть.



    Шаг пятый: подключение
    Устройство управляется с помощью Arduino Uno. Схема довольно проста.
    Каждый светодиод, включая белый, подключается через резистор 220 Ом.
    Концевой выключатель, подключенный к контакту 13, использует внутренний подтягивающий резистор Arduino, который необходимо установить в программе настройки Arduino.

    Фоторезистор подключается к делителю напряжения с резистором 10 кОм. Аналоговый вывод A0 считывает промежуточное напряжение с делителя напряжения.

    Шаговые и серводвигатели нужно запитать независимо от Arduino.
    В дальнейшем мастер планирует собрать всю электронику на одной плате.

    Шаг шестой: код
    Код можно скачать ниже. Также необходимо установить библиотеки Stepper.h и Servo.h Arduino.
    m_m_sorter_v4.ino
    Coding Breakdown.pdf

    Все готово. Устройство способно сортировать до 150 конфет. Скорость сортировки 10 конфет в минуту.
    Конечно, это устройство не самоцель, мастер изготавливал его как "тренировку" для другого более масштабного и полезного устройства, но и у него есть свои потребители. Например вот что пишет в комментарии один из читателей : "Как отец, который никогда не позволял моим детям есть голубые конфеты (это просто неестественно), это просто здорово (проект). Жду внуков, прежде чем построю это."

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Устройство для автоматической чистки зубов

    Система автоматического открывания мусорного ящика

    0
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    0
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    0
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 0.0 из 10 (голосов: 0 / История оценок)

    Добавить комментарий

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии