用Arduino打造会调酒的机器人
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 电阻块• 门铃开关
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。看完这篇文章后,希望你也可以打造自己的机器人,其实装置本身跟电子组件的部分不难,是很适合新手学习 Arduino、程序编写和电子组件的专题。程序代码 /*这个程序叫做迈泰调制机器人
* 主要功能就是调制玛歌迈泰
* 作者是Ted Kinsman Rochester Institute of Technology
*March 2017 emkpph@rit.edu
*12v直流马达泵打出1盎司的液体需要32秒
*/
#define Rum 1 // (1号泵)12VDC马达连接1号脚位,打入兰姆酒
#define LED8 8 // (1号泵)LED显示兰姆酒打入状况
#define Curacao 2 // (2号泵) 柑香酒连接 2号脚位
#define LED9 9 // (2号泵)LED显示柑香酒打入状况
#define Orgeat 3 // (3号泵)连接 3号脚位
#define LED10 10 // 3号泵上的LED连接到10号脚位
#define Grenedine 4 // (4号泵)连接 4号脚位
#define LED11 11 // 4号泵上的LED连接到11号脚位
#define PineLime 5 // 5号泵连接菠萝与莱姆汁
#define LED12 12 // 5号泵上的LED连接到12号脚位
#define doorbell 13 // 用门铃启动开关
#define pump6 6 // 6号脚位连接大型潜入式泵
int strobe=100; // 控制LED闪烁速度
int sensorPin = A0; // 模拟读取:用来侦测是否有按压门铃开关
int sensorValue = 0;// 如果读取到门铃值,会写入这里
void setup()
{
pinMode(Rum, OUTPUT);
pinMode(LED8, OUTPUT);
pinMode(Curacao, OUTPUT);
pinMode(LED9, OUTPUT);
pinMode(Orgeat, OUTPUT);
pinMode(LED10, OUTPUT);
pinMode(Grenedine, OUTPUT);
pinMode(LED11, OUTPUT);
pinMode(LED12, OUTPUT);
pinMode(doorbell, INPUT);
pinMode(pump6, OUTPUT);
digitalWrite (LED8, LOW); // 1号LED亮
digitalWrite (Rum, HIGH); // 关闭1号泵
digitalWrite (LED9, LOW);
digitalWrite (Curacao, HIGH); // 关闭3号泵
digitalWrite (LED10, LOW);
digitalWrite (Orgeat, HIGH); // 关闭3号泵
digitalWrite (LED11, LOW); // 关闭4号泵
digitalWrite (PineLime, HIGH); // 关闭4号泵
digitalWrite (LED11, LOW);
digitalWrite (Grenedine, HIGH);// 关闭5号泵
digitalWrite (pump6, HIGH);// 关闭6号泵
delay(1000); // 让继电器在开始运行前准备就绪
}
void loop() // 这部分的程序代码会持续循环
{
sensorValue = analogRead(sensorPin);
// 这个部分是在让LED闪闪发亮,这样机器人看起来会比较酷
// 闪灯在按下开始钮的时候会停止
// 按下按钮时,LED会显示在运转的马达
digitalWrite (LED8, HIGH); // 开启8号脚位的LED
delay(strobe); // 控制LED闪烁速度
digitalWrite (LED8, LOW); // 关闭8号脚位的LED
delay(strobe);
digitalWrite (LED9, HIGH); // 开启9号脚位的LED
delay(strobe);
digitalWrite (LED9, LOW); // 关闭9号脚位的LED
delay(strobe);
digitalWrite (LED10, HIGH); // 开启10号脚位的LED
delay(strobe);
digitalWrite (LED10, LOW); // 关闭10号脚位的LED
delay(strobe);
digitalWrite (LED11, HIGH); // 开启11号脚位的LED
delay(strobe);
digitalWrite (LED11, LOW); // 关闭11号脚位的LED
delay(strobe);
digitalWrite (LED12, HIGH); // 开启12号脚位的LED
delay(strobe);
digitalWrite (LED12, LOW); // 关闭12号脚位的LED
delay(strobe);
sensorValue = analogRead(sensorPin);
if(sensorValue < 300){
digitalWrite (LED8, HIGH); // 1号LED开启
digitalWrite (Rum, LOW); // 1号泵开启
digitalWrite (LED9, HIGH);
digitalWrite (Curacao, LOW); // 2号泵开启
digitalWrite (LED10, HIGH);
digitalWrite (Orgeat, LOW); // 3号泵开启
digitalWrite (LED11, HIGH);
digitalWrite (Grenedine, LOW);// 4号泵开启
delay(8000); // 等待8秒钟打出1/4盎司液体
digitalWrite (LED10, LOW); // 关闭杏仁糖浆LED P3
digitalWrite (Orgeat, HIGH); // 关闭杏仁糖浆泵 P3
digitalWrite (LED11, LOW); // 5号泵LED关闭
digitalWrite (Grenedine, HIGH); // 4号泵关闭
delay(8000); // 等待8秒钟打出1/4盎司液体
digitalWrite (Curacao, HIGH); // 关闭柑香酒泵 2号
digitalWrite (LED9, LOW); // 关闭柑香酒LED 2号
// 这个时候,柑香酒开关开启共16秒,送出1/2盎司。
delay(16000); // 等待8秒钟打出1/4盎司液体
digitalWrite (LED8, LOW); // 关闭1号泵 LED
digitalWrite (Rum, HIGH); // 关闭1号泵(兰姆酒)
digitalWrite (pump6, LOW); // 开启菠萝汁泵(6号泵)
//digitalWrite (PineLime, LOW); // low 打开继电器,打开泵
delay(2500); // 延迟4秒,送出菠萝汁。
digitalWrite (pump6, HIGH); // 关闭菠萝汁泵(6号泵)
//digitalWrite (PineLime, HIGH); // 关闭菠萝汁继电器
}
}
原文作者:Ted Kinsman 译:花神由Makezine.TW官方授权 原文链接:http://www.makezine.com.tw/make2599131456/build-cocktail-drinkbot
订阅MAKE国际中文版电子报 hnyzcj 发表于 2017-4-22 06:59
口感估计一般,因为没有酒保来振动,
磁感搅拌 5秒即可 有点好玩随机把尿调制出来给他们喝 哇啊 我真的好喜欢呀 做的真不错呀 非常棒{:5_116:} 感谢分享 有意思,谢谢分享 神了,不知道口感怎么样?:P 口感估计一般,因为没有酒保来振动,:lol 太厉害了 {:5_168:}有趣~~ 真好玩,我喜欢 好玩,我喜欢 这酒还能喝吗? 厉害厉害 调出来的好喝吗? 酷酷酷酷 {:6_215:}//// {:5_116:},,, 什么味道 牛哇牛哇 厉害厉害 感谢分享
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