Автомат для закусок на Arduino: проектирование и сборка

Компоненты и материалы

• Arduino UNO — 1 шт. (автор рекомендует Mega для большего числа I/O)
• Sensor Shield — 1 шт.
• DC-мотор 6В с колесом — 3 шт. (спиральные выдачи)
• ИК-датчик отражения / лайн-трекер — 3 шт. (детекция выпадения товара)
• Индукционный датчик приближения — 1 шт. (монетоприёмник №1)
• Оптопарный прерыватель — 1 шт. (монетоприёмник №2)
• Блок питания 6В для моторов — 1 шт.
• Реле 4-канальное — 1 шт.
• LCD Nokia 5110 — 1 шт.
• Белые LED — 2 шт.
• Кнопки (красная, жёлтая, зелёная) — 3 шт. (выбор товара)

Приложения и сервисы

• Arduino IDE
• SolidWorks (3D-моделирование корпуса)

О проекте

Дипломный проект (Индонезия, 2015). Задача: сделать вендинг-машину для снеков из дешёвых доступных компонентов. Корпус из акрила, лазерная резка. Принимает монеты, выдаёт товар спиральным механизмом.

Этапы разработки

1. Концепция и эскизы: проработка всех сценариев, размеров монет, товаров, сенсоров.
2. 3D-модель в SolidWorks: полная сборка с отверстиями для крепления, точные размеры для лазерной резки акрила.
3. Монетоприёмник (механический фильтр + индукция + время пролёта):
   • Слот по диаметру пропускает только целевые монеты.
   • Рампa: монеты меньшего диаметра падают в отверстие и отбраковываются.
   • Два сенсора: индукционный (сенсор 1) и оптопара (сенсор 2). Время пролёта между ними уникально для каждой монеты (магнитные свойства влияют на индуктивность, а размер/форма — на время прерывания луча). Arduino измеряет миллисекунды и классифицирует номинал.
4. Выдача товара — спиральный механизм: Алюминиевый провод 2 мм, навитый на ПВХ-трубку Ø9 см, закреплён на колесе мотора. Вращение преобразуется в линейное движение пачки снека.
5. Детекция выдачи: 3 ИК-датчика под спиралями. Срабатывание останавливает мотор через реле.
6. Интерфейс Nokia 5110 LCD: показывает введённую сумму, баланс, подсказки («Вставьте монету», «Выберите товар», «Спасибо»).
7. Тестирование и доработки: изоляция ИК-датчиков от солнца скотчем, подбор резисторов для стабильности индукционного датчика.

Код (автомат состояний)

Машина состояний обрабатывает последовательность: ожидание монеты → измерение времени пролёта → начисление баланса → ожидание нажатия кнопки → запуск мотора → детекция выпадения → «Спасибо» → сброс. Константы состояний (SIAP, KOIN_MASUK1... SALDO_..., KOIN_KELUAR) покрывают все комбинации монет 500/1000 до 2500. Полный код приведён в разделе Code.

Идеи для улучшения

• Монетный разменник.
• Приём купюр / биткоин / бесконтактная оплата.
• Отображение остатков товаров.
• IoT-уведомления о продажах и пустых ячейках.

Пользовательские детали

Скриншоты 3D-модели SolidWorks.