Колодец с мёдом

в 11:00, , рубрики: Atmega, diy или сделай сам, автоматика для дома, дерево, дизайн, кухня, программирование микроконтроллеров, самоделки, сувенир, традиции, Электроника для начинающих
КДПВ
КДПВ

Захотелось мне сделать кухонную безделушку / украшение. Конечно же, с электроникой и интерактивностью.

Идея - дозатор мёда такой, чтобы процесс подачи выглядел как подъём ведёрка из колодца девушкой в русском национальном оформлении.

Устройство

Прямоугольный фанерный корпус, внутри которого расположена банка с мёдом, привод и управляющая электроника.

Сверху на корпусе находится венец колодца, столбы с воротом, фигурка девушки в русском народном костюме и с лампой.

Всё делалось с минимальными затратами.

Реализация

1.      Корпус – нарезанная на лазере фанера, верх – зелёный фетр. Деревяшки, образующие столбы и венец колодца - из ближайшего леса.

2.      Крышка. Чтобы мёд не стоял открытым и не заветривался, надо сделать крышку. Крышка должна незаметно открываться, позволяя достать мёд. В металлической крышке банки сделал квадратное отверстие, закрываемое откидными крышечками из пластика с уплотнителем по краю, чтобы не было щелей. Тяги от крышечек прикрепил с сервомашинке. Полный ход крышек 90°. Венцом (брёвнами) колодца маскируются открытые крышки.

Сервомашинка с тягами открытия крышек
Сервомашинка с тягами открытия крышек

3.      Механизм вращения ворота колодца. Так как кукла чисто декоративная, вращать ворот она не может. После проработки нескольких вариантов кинематики сделал так: деревянный столбик ровно расколот пополам, в нём выбрана сердцевина, на оси ворота шкив. Тонкий ПВХ ремешок внутри столбика от верхнего шкива до редуктора с двигателем «под полом». Непросто было уместить шкив диаметром 11 мм в 14-мм столбик.

4.      Контроль вращения. Так как ремень однозначно будет проскальзывать (не нашёл такого мелкого зубчатого, вряд ли есть шириной до 1,5 мм) нужен ещё и контроль оборотов ворота, чтобы ведро не намоталось. В тот же столбик уместил и оптопару ИК светодиод + фототранзистор. Пришлось делать на отражении, для метода пересечения луча - просто нет места.

Схема датчика оборотов внутри столба
Схема датчика оборотов внутри столба

5.      Ведёрко. Тут засада – нет ничего, что само зачёрпывает мёд быстро и надёжно. Мини-ведёрко не переворачивается, перфорированный диск из нержавейки погружается слишком медленно, традиционная булава не тонет. Относительно нормально заработала ловушка-венчик из нержавеющей проволоки 1мм (двойная плоская спираль), она быстро погружается и позволяет вытащить пол-чайной ложки без риска проскальзывания ремешка.

Вот такое "ведро"
Вот такое "ведро"

6.      Дополнительно сделал функцию ночника, в свободную руку фигурки добавил светильник. Для имитации матового светильника-лампады обрезал кусок стержня для клеевого пистолета, создав объёмный тетраэдр, вставил в рамку из проволочки и вплавил внутрь оранжевый светодиод smd0603.

7.      Кнопка запуска процесса. Любые дистанционные способы (на поднесение ложки или др.) портили бы внешний вид, или не подходили для пластиковой ложки / простой демонстрации. Реализовал микрокнопкой, замаскировав её под половинкой «бревна». Получилось незаметно и гармонично.

Кнопка
Кнопка

8. Женская фигурка вырезана из пенопласта (покупная кукла смотрелась бы лучше, но нужен полностью свободный ход рук), нижняя рубаха, платок и сарафан сшиты из кусочков льняных тканей, и немного стоит колом, ну не водится синтетики у реконструктора)). Если буду делать ещё раз, куплю куклу, минискульптор из меня не очень.

Янедкс по запросу "девушка пропорции фигуры" что только не выдаёт))
Янедкс по запросу "девушка пропорции фигуры" что только не выдаёт))

Электронная часть

Микроконтроллер Atmega8A. Плата разведена, ЛУТом изготовлена без проблем, деталей мало.

ЛУТ
Плата до отмывки флюса
Плата до отмывки флюса

Драйвер двигателя – микросхема TA7291P, мостовой драйвер с питанием силовой части от 5 В и невысокими потерями.

Двигатель от какого-то CD-плеера, бесшумный.

Датчик оборотов из самодельной оптопары - наверху, внутри столба.

Сервомашинка. Пришлось добавлять реостат по питанию - жрёт много тока.

Схема для измерения тока двигателя, ток измеряется через шунт и усилитель на транзисторе. Используется для оценки пустой/полной банки и для контроля заклинивания двигателя.

Белая подсветка под банкой и оранжевый светильник в руке.

На корпус выведен фоторезистор для контроля внешней освещённости.

Питание от USB сзади корпуса. Эта версия без батарей, но можно их поставить.

Вид снизу в процессе пусконаладки
Вид снизу в процессе пусконаладки

Алгоритмы

После нажатия кнопки-бревна открываются крышки банки, их почти не видно за венцом. Включается подсветка банки снизу, свет идёт через мёд в колодце вверх. Вид слегка жутковатый, но можно интерпретировать как

свет от сокровищ)) 
Мория Винни-пуха
Мория Винни-пуха

Сразу после полного открытия крышек вал делает 10 оборотов, поднимая венчик, затем пауза для слива мёда в ложку. Затем отпускание на 0,5 оборота – это такой сигнал, чтобы убрать ложку, затем полное опускание венчика в банку (9,5 оборотов). Крышки закрываются.

Если в процессе работы нажать ещё раз на кнопку, то после опускания венчика крышки не закроются, а после небольшой паузы колодец снова поднимет порцию мёда.

Светильник работает при процессе и в темноте.

Защита по току двигателя не даёт испортить механику при заклинивании, отключая двигатель.

Выводы

Колодец с мёдом - 10
Окончательный вид
Окончательный вид

В целом, задуманную задачу выполняет – мёд/сгущёнку поднимает и позволяет забрать пол-ложки. мимо не капает, времена пауз самые подходящие.

Дополнительный декоративный свет мне нравится, создаёт мини-подсветку в кухне.

Маскировка электромеханики – как и задумывалось, ничего лишнего не видно. 

Из замеченных проблем: редкие проскальзывания ремешка при больших нагрузках, шумный редуктор, значительное трение оси ворота в столбах - там надо бы ставить подшипники, но места нет. Можно попробовать фторопластовые втулки.

 

Моделька подарена, новых фоток сделать не могу, есть видео.

Спасибо за внимание!

Колодец с мёдом - 12

Автор: Affdey

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js