用Arduino打造会调酒的机器人 DF创客社区

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

[mw_shl_code=applescript,true] /*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

}

}
[/mw_shl_code]

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

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