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派对神器--基于Arduino制作!会调酒的机器人

2017/07/20
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任何派对都需要话题,有什么比调酒机器人更棒的话题呢?这不但是个好的话头,也可以让派对发起人不用老是站在吧台后方,可以出去和其他人聊天。这篇文章介绍的调酒迈泰(Mai Tai)的酒精浓度并不高,即使是工作场合的派对也很适合。

这一台调酒机器人其实就是以一个Arduino微处理器(Arduino Uno)加上许多泵制作而成。我写了一个简单的程序,让泵打开一段特定的时间来制作饮料。以目前的设计来说,这个机器人只能做一种饮料,不过只要调整一下程序跟输入开关,要做几十种饮料都不成问题。这篇文章最主要的目的在于让你开始动手做,同时,在制作的过程中学习一些基本观念。

我们的调酒机器人可以调制出完美的迈泰。迈泰酒谱也有很多种,我想称这个酒谱为玛歌迈泰(Margot’s Mai Tai),因为这是我太太玛歌(Margot)画龙点睛调制出的酒谱,最主要的差别在于酒精浓度较低(从三小杯烈酒变成比一杯多一点)。若是只要按一个按钮就可以调出一杯迈泰,那就会有太多人醉倒了,很不方便。此外,在这份酒谱当中,我们用红石榴糖浆和菠萝汁取代了常用的柳橙汁。

PARTS

迈泰调酒原料

• 兰姆酒(Rum),30 ml

• 柑香酒(Curacao),12 ml

• 杏仁糖浆(Orgeat), 5 ml

• 红石榴糖浆(Grenadine Syrup),6 ml

• 菠萝汁+莱姆,120 ml。可以挤10个莱姆,加上1加仑的菠萝汁

机器人组件

• Arduino Uno微处理器

• 小马达(运作时电流不应耗超过120 mA)

• 水族箱用的蠕动式泵(2)

• 12V潜水式泵

• Elegoo 电阻

• 门铃开关

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制作机器人

首先,我们要将泵校准,看看在 12 V直流电之下,液体流动的速度为何。我用的马达购自网络,一个大约5美元。在驱动泵的时候,使用电流约120mA,因此,我还需要可以供应好几安培的电源供应器来调酒。另外,还有一个重点是饮料完成速度,在我的设计之中,约35秒钟可以调好一杯迈泰。

蠕动式泵正面

蠕动式泵背面

你可以观察到泵马达上方的蓝色LED上搭载可限制电流的电阻。从正面看,LED会在机器闲置待命时闪烁。开始制作饮料时,LED则会显示哪一个泵正在运作

透过滚球装置与弹性软管,蠕动式泵可以送出定量的液体。这种泵在食品业和医疗产业中都很常见。在这个专题当中,我们用的则是在水族产业中常见的小泵,目的通常是将化学物质投放到水族箱中。

我用的蠕动式泵32秒可以打入30ml的液体。请记得在制作专题之前,先测试泵发送液体的速度。我一开始先用清水来抓一个大概的时间,再以实际要用的饮料来测试。我用时间线图来显示这个过程:

在上图中,着色面积代表泵打入的液体量,因为兰姆酒需要的量最大,所以兰姆酒泵打开的时间最长,这算是小型蠕动式泵的其中一项限制。

潜水式12 V泵运输速率较快,还可以打入菠萝果肉!

小泵的另一项限制就是无法将菠萝汁果肉打出去,因为迈泰酒谱中有120 ml的菠萝汁,用蠕动式马达又太慢,因此我在这里改用潜水式马达,可同时解决果肉和速度的问题。潜水式马达也是使用12 V直流电,用继电器盒来控制即可。用这个马达来打入120 ml的菠萝汁只需要3.2秒!其实,我原先想要用较大的蠕动式马达来处理,但在附近都搜寻不到,便改用另一个专题剩下的潜水式马达。由于我只有一个马达可以打入果肉,只好将菠萝汁跟莱姆汁先混在一起,再用这个珍贵的潜水式马达处理。若是用蠕动式马达,就会被果肉卡住。而为了避免虹吸现象,潜入式泵要放在果汁液体表面之上。

建议: 蓝色LED也可以升级成彩色LED,加入不同的效果。在制作这个专题时,因时间有限,我使用了有电流限制的蓝色,上面还附有300奥姆的电阻,以防LED烧掉。

Elegoo出的电阻块有8个通道 ,用 Arduino Uno的5V电压控制。

注意:若要用板子开启继电器, 控制脚位要写为LOW。

电阻块的简化示意图。继电器控制了两个蠕动式泵。注意:Arduino脚位要写为LOW来开启继电器与泵。

「启动按钮」其实就是门铃开关,在五金行就能买到

我想在专题中使用一个只接两条电线的门铃开关,因此我将开关上的灯泡拆下来,换成绿色LED。问题是,如此一来按下开关时逻辑不会停在 HIGH值。要解决这个问题,我将逻辑脚位连接Arduino的模拟输入脚位,当模拟的值低于某点,便会触发饮品序列。当然,这不是唯一的解法。我写的简易程序代码是让门铃开关在LED闪烁完毕后才驱动饮料马达。我故意让程序代码简单一些,让它比较好读且好懂。我希望让大家感觉到,这些泵其实很容易控制,如果能精准控制打入的液体量,除了调酒之外,也可以做许多别的事情,例如用来做一些液体实验。

只要调整下面的程序代码,就可以调出各种不同浓度、烈度的饮料。另外,这个装置也能调制超过一种饮料,例如按不同的按钮就可以调出不一样的饮料。

原文作者:Ted Kinsman 。

  • 调酒机器人代码文件.txt
    描述:代码参考文件

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