Triediaca stanica: Rozdiel medzi revíziami

Aktuálna revízia z 17:39, 27. máj 2019

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

Opis projektu

Triediaca stanica

Cieľom projektu je vytvorenie triediacej stanice farebných cukríkov SKITTLES.

Obsah

1 Opis projektu
2 3D Model
3 Servomotory
4 Snímače
5 Konštrukcia
6 Schéma zapojenia
7 Výsledný proces triedenia
8 Použité zdroje
9 Program

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:

Násypník
RGB snímač
IR snímač
Podávač
Servomotor podávača
Triediaci mechanizmus
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:

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

@@ Riadok 9: / Riadok 9: @@
 Cieľom projektu je vytvorenie triediacej stanice farebných cukríkov '''SKITTLES'''.
+__TOC__
 '''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 ?'''
@@ Riadok 27: / Riadok 29: @@
 ==3D Model==
-[[Médiá:PrílohaDTV.pdf|Model]] mechanizmu pre podávanie a triedenie cukríkov.
+[[Médiá: PrílohaDTV.pdf|Model]] mechanizmu pre podávanie a triedenie cukríkov.
 [[Súbor:3D model.jpg|center|300px]]
@@ Riadok 77: / Riadok 79: @@
 [[Súbor:GifVideo.gif|center]]
-* Popisat proces premeny napadu na hmotny (funkcny) produkt
+== Použité zdroje ==
-* Vyspecifikovat potrebny material (uprednostnujeme vlastnych alebo existujucich komponentov, v pripade potreby vieme pomoct)<BR> vystupom bude zhmotneny napad a aj navod - krok za krokom pre reprodukciu produktu
+ Užitočné odkazy:
+* [https://www.adafruit.com/product/1334 Adfruit RGB sensor]
+* [https://www.sparkfun.com/products/9453 Sparkfun IR sensor]
+* [https://www.tinkercad.com Tinkercad schéma zapojenia]
+* [https://www.arduino.cc Arduino IDE]
-[http://www.example.com link title]
+== Program ==
+Program triediacej stanice:
-[[Súbor:MojObrazok2.jpg|center|200px]]
+<source lang="c">
-== Analýza ==
+#include "Servo.h"
+#include "Wire.h"
+#include "Adafruit_TCS34725.h"
-V tejto časti popíšete ako idete daný problém riešiť. Uvediete sem aj všetky potrebné technické údaje,
+Adafruit_TCS34725 tcs = Adafruit_TCS34725(TCS34725_INTEGRATIONTIME_50MS, TCS34725_GAIN_1X);
-ktoré sú potrebné na úspešné vyriešenie projektu. Napríklad:
-* popis komunikačnej zbernice (i2c, 1-wire, RS-232 a pod.)
+//variables
-* obrázok zapojenia vývodov použitej súčiastky
-* odkaz na katalógový list
-* priebehy dôležitých signálov
-* este jedna polozka
+Servo feed;   // feed wheel
+Servo sort;    // deflection mechanism
-== Popis riešenia ==
+int IR_pin = 0;   //IR sensor
+int IR_value=0;  //value from IR sensor
+int Led_pin=11; // RBG sensor lighting
-Sem opíšete ako konkrétne ste problém vyriešili. Začnite popisom pripojenia k procesoru
+int blue = 10;    //RGB led blue pin
-(nezabudnite na schému zapojenia!) a zdôraznite ktoré jeho periférie ste pritom využili.
+int green  = 9;  //RGB led green pin
+int red  = 6;      //RGB led red pin
-'''Schéma zapojenia snímača'''
+//*Color conditions of candies
-[[Súbor:Zapojenie.png]]
+    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};
-[[Súbor:3D model.jpg]]
+void setup() {
+  Serial.begin(9600);
+  Serial.println("Arduino sotring machine");
-Pozn.: Názov obrázku musí byť jedinečný, uvedomte si, že Obr1.jpg už pred vami skúsilo
+  feed.attach(5);
-nahrať už aspoň 10 študentov.
+  feed.write(0);
+  sort.attach(3);
+  sort.write(90);
+  pinMode(Led_pin,OUTPUT);
+  digitalWrite(Led_pin,LOW);
-[[Súbor:MojObrazok.jpg|center|250px]]
+  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);
+   }
-=== Algoritmus a program ===
+}
-Uveďte stručný popis algoritmu, v akom jazyku a verzii vývojového prostredia ste ho vytvorili.
+void loop() {
-Je vhodné nakresliť aspoň hrubú štruktúru programu napríklad vo forme vývojového diagramu.
+  IR_value=analogRead(IR_pin);
-Rozsiahly program pre lepšiu prehľadnosť rozdeľte do viacerých súborov.
-Vyberte podstatné časti zdrojového kódu, použite na to prostredie ''source'':
+  if(IR_value>450)     //feed wheel interupt
+  {
+    feed.write(90);
+    delay(350);
+    digitalWrite(Led_pin,HIGH);
-<source lang="c">
+     //color detection
-/* A nezabudnite zdroják hojne komentovať  */
+     int colordec=detection();
+    //candy classification
+    divert(colordec);
+    delay(300);
+    feed.write(0);
+    delay(350);
+  }
-int main(void) {
-    printf("Hello, World!\n");
-    return(0);
 }
-</source>
-Nezabudnite však nahrať aj kompletné zdrojové kódy vášho programu!
-Zdrojový kód: [[Médiá:Serial.h|serial.h]] a [[Médiá:Pip.c|main.c]]
+//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");
-[[Médiá:MojProgram.c|program.c]]
+    //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;
+  }
-=== Výsledok ===
+// function of servo 2 positioning
+void divert(int color)
-Nezabudnite zdokumentovať výsledok vašej práce. Určite sem patria fotografie, video
+{
-a zhodnotenie ako ste spokojní s výsledkom,
+  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;
+  }
+}
+</source>
-Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte.
+Zdrojový kód: [[Médiá:ProgramDTV_red.ino|stanica.ino]]
 [[Category:DTV2019]]