Dosenautomat

Autor: Bartos Schwichtenberg & Berta Nissen
Betreuer: Marc Ebmeyer

Einleitung

Das Projekt befasst sich mit der Entwicklung eines "Dosenautomaten mit Dreifachauswahl" im Rahmen des Studiengangs Ba. Mechatronik im 5. Semester. Dieser innovative Automat zeichnet sich durch drei wesentliche Komponenten aus: 1. drei Aktuatoren (Motoren zur Fachauswahl), 2. Sensorik Nr. 1 (Tasteneingabe durch Benutzer), 3. Sensorik Nr. 2 (Beleuchtung für Fachentnahme). Mit einem(r) Chip/Chipkarte funktioniert ohne Guthaben und soll der Benutzers erkannt werden. Die Artikelwahl erfolgt über das Bedienfeld des Automaten. Jede Taste ist nur einem Servo zugewiesen und dieser Servo ist nur einem Artikelplatz. Eine Beleuchtung im Ausgabeschacht gibt dem Benutzer den Hinweis, den Artikel aus dem Schacht zu nehmen.

Anforderungen

Tabelle 1: Anforderung an die Komponente

ID	Inhalt	Ersteller	Datum	Geprüft von	Datum
1	Das Chiplesegerät muss den Chip/Chipkarte erkennen und das Bedienfeld des Automaten entsperren (Benutzererkennung).	Bartos Schwichtenberg	11.10.2023	---	XX.10.2023
2	Das OLED-Display muss Bereitschaftsbetrieb anzeigen (Begrüßung).	Bartos Schwichtenberg	11.10.2023	----	XX.10.2023
3	Die Taste 1 steuert nur den Servo 1 an (Artikel von Platz 1).	Bartos Schwichtenberg	11.10.2023	---	XX.10.2023
4	Die Taste 2 steuert nur den Servo 2 an (Artikel von Platz 2).	Bartos Schwichtenberg	11.10.2023	---	XX.10.2023
5	Die Taste 3 steuert nur den Servo 3 an (Artikel von Platz 3).	Bartos Schwichtenberg	11.10.2023	---	XX.10.2023
6	Beleuchtung im Schacht aufblinken/aufleuchten (Hinweis bis der Artikel entnommen ist).	Bartos Schwichtenberg	11.10.2023	---	XX.10.2023

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

Abb. 2 Funktionaler Systementwurf

Abb. 3 Technischer Systementwurf

Komponentenspezifikation

Tabelle 2: Liste aller Komponenten (in Bearbeitung)

ID	Komponente	Bezeichnung	Abbildung
1	Taster/Tastenfeld	in Bearbeitung	Beispiel
2	OLED-Display	in Bearbeitung	Beispiel
3	Status-LED grün	in Bearbeitung	Beispiel
4	Status-LED rot	in Bearbeitung	Beispiel
5	Chiplesegerät mit Chip	in Bearbeitung	Beispiel
6	Plexiglas	in Bearbeitung	Beispiel
7	Verbrauchsmaterial	Holz, Schrauben, Holzleim, Kabel, Lötzinn, Schrumpfschlauch	Beispiel

Umsetzung (HW/SW)

Gehäuse

Die Abbildung 4 und 5 zeigt das Gehäuse. Es ist aus Holzplatten zusammen geleimt und verschraubt. Als Schutz dient auf der Vorderseite eine Plexiglasscheibe. Zur einfachen Auffüllung ist auf der Rückseite ein Eingabefach. Die Steuerung der Aktuatoren, Sensoren, Mikrokontroller ist im Gehäuse eingebaut. Die Bedienelektronik befindet sich auf der Vorderseite des Geräts.

Abb. 4 Gehäuse Vorderseite

Abb. 5 Gehäuse Rückseite

Schaltung

Zum Einsatz kommt der Mikrokontroller.

Abb. 6 Schaltung (Beispielbild)

Abb. 7 Verkabelung (Beispielbild) Abb. 7 Verkabelung (Beispielbild)

Programmcode

Es wird ein Code in auf den Mikrocontroller geschrieben.

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  Abb. 8 Programmablaufplan

Programmcode in Bearbeitung.

//Bibliotheken #include <Servo.h> //Bibliothek <Servo.h> hinzugefügt // Initialisierung der Pins const int startButton = 2; //Start-Knopf ist auf DigitalPort 2 const int button1 = 3; //Knopf-Nr.-1 ist auf DigitalPort 3 const int button2 = 4; //Knopf-Nr.-2 ist auf DigitalPort 4 const int button3 = 5; //Knopf-Nr.-3 ist auf DigitalPort 5 const int redLED = 6; //rote LED ist auf DigitalPort 6 const int yellowLED = 7; //gelbe LED ist auf DigitalPort 7 const int greenLED = 8; //grüne LED ist auf DigitalPort 8 const int servo1Pin = 9; //Servo 1 ist auf DigitalPort 9 const int servo2Pin = 10; //Servo 2 ist auf DigitalPort 10 const int servo3Pin = 11; //Servo 3 ist auf DigitalPort 11 // Initialisierung der Servos Servo servo1; //Servo ist ein servo1 Servo servo2; //Servo ist ein servo2 Servo servo3; //Servo ist ein servo3 // Initialisierung der Variablen bool servoRunning = false; // bool buttonPressed = false; // int selectedServo = 0; //

Komponententest

Tabelle 3: Test der Anforderungen (in Bearbeitung)

ID	Inhalt	Getestet von	Datum
1	Der Automat muss mit 5V Spannung versorgt werden.	*Bearbeiter*	**.**.2023
2	Die LED soll aufleuchten, damt die Spannungsversorgung angezeigt wird.	*Bearbeiter*	**.**.2023
3	OLED-Display muss aufleuchten und vorgegebenen Text ausgeben.	*Bearbeiter*	**.**.2023
4	Chiplesegerät muss den korrekten Chip erkennen.	*Bearbeiter*	**.**.2023
5	OLED-Display zeigt die Auswahlbereitschaft an.	*Bearbeiter*	**.**.2023
6	Durch Tastenauswahl muss tastenabhöngig der richtige Motor (Servo) angesteuert werden.	*Bearbeiter*	**.**.2023
7	Informierung des Benutzer zur Entnehmung der Ware (OLED, LED).	*Bearbeiter*	**.**.2023

Tabelle 3 zeigt, welche Anforderung vom welchen Bearbeiter getestet wurde.

Literatur

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