Triediaca stanica

Autor:	Patrik Herčút
Študijný odbor:	Robotika a kybernetika	3. Bc. (2019)

Opis projektu

Triediaca stanica

Cieľom projektu je vytvorenie triediacej stanice farebných cukríkov SKITTLES.

Prečo?

Balíček SKITTLES obsahuje viacero farieb cukríkov s rôznymi príchuťami. Po roztriedení môže konzument začať ktoroukoľvek farbou alebo príchuťou bez nutnosti prehľadávania obsahu balíčka.

Ako ?

Triediaca stanica pozostáva z týchto častí:

1. Násypník
2. RGB snímač
3. IR snímač
4. Podávač
5. Servomotor podávača
6. Triediaci mechanizmus
7. Servomotor triediaceho mechanizmu

3D Model

Model mechanizmu pre podávanie a triedenie cukríkov.

Servomotory

Pre chod podávacieho zariadenia je použitý servomotor s kontinuálnym chodom. Triedenie zabezpečuje klasické modelárske servo.

Snímače

Snímače podávača

Snímanie farby cukríkov zabezbečuje RGB snímač, správnu pozíciu podávacieho bubna určuje IR snímač.

Konštrukcia

Pre vytvorenie konštrukcie je využitá buková preglejka hrúbky 4mm. Laserom boli narezané jednotlivé diely z ktorých je zostavená celá konštrukcia triediacej stanice. Rozmer preglejky 1200*600 bol upravený kvôli rozmeru rezacieho stola lasera, rozmer 800*600 (žltý obrys na obrázku).

Rezanie konštrukcie.

Kvôli pohldnému rozoberaniu boli na spájanie použití puzdrové matice s rôznou dĺžkou skrutiek (20,30mm).

Vyhotovená konštrukcia.

Schéma zapojenia

Schéma zapojenia servomotorov a ostatných periférií.

Výsledný proces triedenia

Použité zdroje

Užitočné odkazy:

• Adfruit RGB sensor
• Sparkfun IR sensor
• Tinkercad schéma zapojenia
• Arduino IDE

Program

Program triediacej stanice:

#include "Servo.h"
#include "Wire.h"
#include "Adafruit_TCS34725.h"

Adafruit_TCS34725 tcs = Adafruit_TCS34725(TCS34725_INTEGRATIONTIME_50MS, TCS34725_GAIN_1X);

//variables

Servo feed;   // feed wheel 
Servo sort;    // deflection mechanism

int IR_pin = 0;   //IR sensor
int IR_value=0;  //value from IR sensor
int Led_pin=11; // RBG sensor lighting

int blue = 10;    //RGB led blue pin
int green  = 9;  //RGB led green pin    
int red  = 6;      //RGB led red pin

//*Color conditions of candies 
    int sOrange[6]={140,175,45,65,22,32};
    int sGreen[6]={80,100,95,115,30,40};
    int sRed[6]={132,175,55,70,32,40};
    int sPurple[6]={110,137,73,84,40,50};
    int sYellow[6]={117,137,70,83,20,32};

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Arduino sotring machine");

  feed.attach(5);  
  feed.write(0);
  
  sort.attach(3); 
  sort.write(90);
  
  pinMode(Led_pin,OUTPUT);
  digitalWrite(Led_pin,LOW);

  pinMode(green,OUTPUT);
  pinMode(red,OUTPUT);
  pinMode(blue,OUTPUT);
  
  //Control conection to RGB sensor 
   if (tcs.begin()) {
   Serial.println("Sensor ready");
   } else {
   Serial.println("Sensor filed");
   while (1); 
   } 

}

void loop() {
  IR_value=analogRead(IR_pin);

  if(IR_value>450)     //feed wheel interupt
  {
    feed.write(90);
    delay(350);
    digitalWrite(Led_pin,HIGH);

     //color detection
     int colordec=detection();  
 
    //candy classification
    divert(colordec);
    delay(300);
    feed.write(0);
    delay(350);
  }

}


//function of color detection
int detection(){
    float red, green, blue, clean;
    int color_num;
    String detected="";
    
    tcs.getRGB(&red, &green, &blue);
    
    //write a color spectrum
    Serial.print("R:\t"); Serial.print(int(red)); 
    Serial.print("\tG:\t"); Serial.print(int(green)); 
    Serial.print("\tB:\t"); Serial.print(int(blue));
    Serial.print("\t");

    //conditions of colors 
    if((sOrange[0]<red && red<sOrange[1]) && (sOrange[2]<green && green<sOrange[3]) && (sOrange[4]<blue && blue<sOrange[5]))
    {
    detected="orange";
    color_num=1;
    }
    else if((sGreen[0]<red && red<sGreen[1]) && (sGreen[2]<green && green<sGreen[3]) && (sGreen[4]<blue && blue<sGreen[5]))
    {
    detected="green";  
    color_num=2;
    }
    else if((sRed[0]<red && red<sRed[1]) && (sRed[2]<green && green<sRed[3]) && (sRed[4]<blue && blue<sRed[5]))
    {
    detected="red";  
    color_num=3;
    }
     else if((sPurple[0]<red && red<sPurple[1]) && (sPurple[2]<green && green<sPurple[3]) && (sPurple[4]<blue && blue<sPurple[5]))
    {
    detected="purple";  
    color_num=4;
    }
     else if((sYellow[0]<red && red<sYellow[1]) && (sYellow[2]<green && green<sYellow[3]) && (sYellow[4]<blue && blue<sYellow[5]))
    {
    detected="yellow";  
    color_num=5;
    }
    else{ 
    detected="blank";
    color_num=0;
    }

    Serial.print("Color:\t");
    Serial.println(detected);
    return color_num;
  }

// function of servo 2 positioning  
void divert(int color)
{
  switch (color) {
  case 1: //orange
    sort.write(10);
     analogWrite(red,255);
     analogWrite(green,127);  
     analogWrite(blue,80);
    break;
  case 2: //green
    sort.write(45);
    analogWrite(red,0);
    analogWrite(green,255);
    analogWrite(blue,0);
    break;
  case 3://red
    sort.write(90);
    analogWrite(red,255);
    analogWrite(green,0);  
    analogWrite(blue,0);
    break;
  case 4: //purple
    sort.write(135);
    analogWrite(red,0);
    analogWrite(green,0);  
    analogWrite(blue,255);
    break;   
  case 5: //yellow
    sort.write(170);
    analogWrite(red,255);
    analogWrite(green,255);  
    analogWrite(blue,0);
    break;
  default: //empty
    analogWrite(red,0);
    analogWrite(green,0);
    analogWrite(blue,0);
    break;
  }
}

Zdrojový kód: stanica.ino