Собираем наливатор по схеме AlexGyver
Автоматический дозатор напитков или, как его называют, «наливатор» – это устройство, которое разливает напитки по стаканчикам в заданном объёме. Такие электронные бармены быстро обрели популярность. Это неудивительно, ведь наливатор может быть как интересной самоделкой на вашем праздничном столе, так и оригинальным подарком. Их изготавливают и для домашнего использования, и на продажу.
В нашем магазине вы можете приобрести комплект компонентов для сборки наливатора по схеме AlexGyver. Мы решили сами изготовить такое устройство и поделиться с вами нашим опытом.
Выбор материала для корпуса
Здесь, конечно, всё зависит от ваших навыков по работе с тем или иным материалом. В ход идут листовой пластик, оргстекло, фанера. Наиболее доступным и простым в обработке материалом, пожалуй, является фанера. От полимеров её выгодно отличает неповторимый рисунок, который можно подчеркнуть при помощи морилок и лаков. Именно её мы и выбрали для изготовления наливатора.
Какая фанера лучше подойдёт для наших целей? Во-первых, покупая фанеру, обратите внимание на её сорт. Низшим является 4 сорт, он допускает любые производственные дефекты. Тогда как фанера 1 сорта практически не имеет изъянов. Лист фанеры может иметь стороны разной сортности, например, маркировка 2/4 означает, что одна из сторон второго сорта, другая – четвёртого. Нам не принципиален сорт для внутренних сторон наливатора, а вот для внешних предпочтителен сорт повыше.
Также следует заранее определиться с толщиной фанеры. На что она влияет? В нашем случае толщина фанеры 8мм, это позволяет склеивать её торцом без использования шиповых соединений. Но такая толщина фанеры становится минусом, когда требуется установить в ней кнопку или энкодер: длина их резьбы значительно меньше 8мм. Впрочем, это решается путём высверливания в фанере небольшого углубления для устанавливаемого компонента (смотрите на коллаже ниже). При использовании фанеры толщиной 3мм вы не столкнётесь с такой проблемой. Но её уже не получится склеивать торцом. Но, опять же, это не проблема: куски фанеры можно склеить при помощи деревянной рейки, как показано в следующем коллаже справа.
Корпус
Мы решили не усложнять конструкцию наливатора оригинальной формой, и выпилили детали для сборки простого квадратного корпуса:
«Башню» для излива разместим в верхней части посередине. Также её можно разместить в углу – это дело вкуса. Циркулем проводим радиус и намечаем на нём позиции для отверстий. В них будут ставиться стопки. Для сверления используем набор коронок по дереву.
Склеиваем башню столярным клеем. В одной из её стенок высверлены углубления для провода, выходящего из сервопривода. Уже можно прикинуть будущий вид наливатора:
Излив
Здесь нужно продумать, как соединить качалку сервопривода с трубкой излива, в качестве которого мы используем многоразовую коктейльную трубочку. Набор таких трубочек можно купить в Фикспрайсе. Она сделана из нержавеющей стали и отлично подходит для наших целей. Соединить её с качалкой можно при помощи деревянного брусочка: достаточно просверлить в нём отверстие для трубки и приклеить качалку.
Но мы решили немного заморочиться над внешним видом данной детали. В тонкой дощечке сверлим отверстие диаметром 7мм, вставляем в него качалку и обводим её контур карандашом. По этому контуру нужно вырезать углубление для качалки. 5 минут работы скальпелем, и качалка отлично входит в подготовленную для неё полость. Склеиваем всё вместе и придаём нужную форму напильником. В итоге у нас получилась симпатичная деталь:
Второе дно
Второе дно размещается внутри корпуса под отверстиями, которые мы просверлили для стопок. В нём устанавливаются концевые выключатели и светодиоды. Для изготовления второго дна мы взяли тонкую фанерку, наметили отверстия, затем просверлили и выпилили их:
Финишная обработка
Детали корпуса будущего наливатора готовы. Остаётся отшлифовать их и покрыть лаком. Покрытие лаком защитит древесину от влаги. Если вы планируете выполнять покрытие в жилом помещении, то выбирайте лак на водной основе. Такой лак относится к числу экологически безопасных покрытий, быстро сохнет и практически не имеет запаха. В продаже имеются как бесцветные лаки, так и с различными оттенками.
Установка и пайка компонентов
Пора приступить к сборке. Энкодер и кнопку прикручиваем гайками. Дисплей и концевые выключатели очень плотно вошли в подготовленные для них отверстия, нет необходимости фиксировать их клеем. Для светодиодов были высверлены небольшие углубления, в которых они фиксируются парой капель столярного клея. С лицевой стороны заливаем светодиоды термоклеем. Ардуино Нано установлена в специальную стойку, распечатанную на 3D принтере. Для помпы был изготовлен импровизированный деревянный хомут:
Одна часть хомута приклеена внутри корпуса, другая прикручивается к ней саморезами и зажимает помпу.
Соединяем компоненты в соответствии со схемой:
Проводов получается довольно много. Чтобы они выглядели более-менее прилично, собираем их в пучки при помощи термоусадки. В итоге внутренности нашего наливатора имеют следующий вид:
Остаётся подсоединить обратный клапан и трубки, и можно переходить к программной части.
Прошивка и калибровка
Наливатор готов к загрузке скетча. Скачать его можно по ссылке https://github.com/AlexGyver/GyverDrink/
В архиве со скетчем вы найдёте используемые библиотеки. Их следует установить в среду разработки Ардуино. Для этого достаточно скопировать содержимое папки libraries в папку для библиотек Ардуино. Что касается самой среды разработки, автор скетча рекомендует использовать версию 1.8.13, скачать её можно с официального сайта https://www.arduino.cc/en/software. На более старых версиях возможно появление ошибок при компиляции.
После загрузки скетча проверяем работу всех компонентов. Если при вращении ручки энкодера влево значение на дисплее увеличивается, поменяйте в скетче местами номера выводов для CLK и DT (строки 60 и 61). Должно получиться:
#define ENC_DT 9
#define ENC_CLK 10
Или можно перепаять сами провода, не изменяя скетч.
Убедившись в корректной работе всех компонентов, приступаем к калибровке наливатора. Для этого зажимаем кнопку розлива и включаем питание. На дисплее отобразится надпись SErViCE, сообщающая нам о том, что мы находимся в сервисном режиме. Сервомотор займёт своё начальное положение. Устанавливаем трубку излива. Вращая ручку энкодера, подбираем положения, в которых излив будет находиться точно над стопками. При этом угол поворота сервомотора отображается на дисплее. Запоминаем углы для каждого найденного положения и вписываем их в скетче в 43 строке:
Теперь нужно замерить время, за которое наливается 50мл. Опускаем трубку в ёмкость с водой, под излив ставим стопку и нажимаем кнопку энкодера. Удерживаем её, пока не потечёт вода. Отпускаем кнопку и выливаем воду обратно в ёмкость. Возвращаем стопку и наливаем воду ещё раз, пока не наберётся ровно 50мл. На дисплее отобразится затраченное время. Вписываем его в скетч в 46 строке:
const long time50ml = 6800;
При необходимости можно изменить и другие параметры в скетче, например, изменить количество стопок или инвертировать направление вращения сервомотора.
После внесения изменений в скетч загружаем его в Ардуино. Наш наливатор готов!
Подключаем питание. На дисплее отображается «Р 50». Буква «Р» говорит о том, что наливатор находится в ручном режиме, и розлив осуществляется при нажатии красной кнопки. Число 50 – это наливаемый объём в миллилитрах, его можно изменять поворотом энкодера.
При удержании кнопки розлива устройство переключается в автоматический режим. При этом буква «Р» на дисплее сменяется буквой «А». В этом режиме наливатор сразу же наполняет поставленные на него стопки. Для возврата в ручной в режим необходимо нажать и удерживать кнопку розлива ещё раз.
Ну и в заключение небольшое видео получившегося устройства:
Источник
Наливатор напитков своими руками [05.01.2020]
ОБНОВЛЕНИЯ
• 08.03.20 Версия 1.5: Добавлена инверсия сервопривода (ОБНОВИТЕ БИБЛИОТЕКУ ИЗ АРХИВА)
Версия проекта с шаговым мотором и OLED дисплеем от VICLER ссылка на репозиторий
• 25.10.19 Версия 1.0: первоначальная, вроде бы стабильная версия
• 30.11.19 Версия 1.1:
– Поправлена работа системы при выборе некорректного объёма
– Исправлены ошибки при наливании больших объёмов
– Исправлен баг с остановкой наливания при убирании другой рюмки
• 15.12.19: обновлена библиотека ServoSmooth, перекачайте архив. Улучшена работа на низких скоростях и ускорениях.
• 05.01.20 Версия 1.2:
– Исправлено ограничение выбора объёма
– Исправлены ошибки (обновите библиотеки из архива! servoSmooth v1.8, microLED v2.3)
– Добавлено хранение в памяти выбранного объёма
• 18.01.20 Версия 1.3: Исправлен баг со снятием рюмки в авто режиме (жука поймал Юрий Соколов)
• 08.03.20 Версия 1.4: Добавлена настройка уровня концевиков (для ИК датчиков) и исправлена ошибка с наливанием больших объёмов
ОПИСАНИЕ
Автоматический разливатор-дозатор напитков на Arduino:
- Сделан из чемоданчика – набора отвёрток из фикс-прайса
- Остальные компоненты тоже из фикс-прайса
- Электроника с Алиэкспресс
- Система рассчитана на 1-6 рюмок
- Подсветка рюмок:
- Красный – пустая
- Жёлтый – в процессе заполнения
- Зелёный – готово к употреблению
- Надёжный механический датчик наличия рюмки
- Складная конструкция
- Пищевая мембранная помпа
- Энкодер, дисплей
- Система “пинания” powerbank’a, не дающая ему уйти в сон
- Продуманная система энергосбережения: дисплей снижает яркость при простое, серво отключается от питания
- Используется библиотека для плавного движения сервопривода
Другой проект наливайки от наших ребят на Бумстартер – поддержать
ВИДЕО
КОМПОНЕНТЫ
Каталоги ссылок на Алиэкспресс на этом сайте:
Стараюсь оставлять ссылки только на проверенные крупные магазины, из которых заказываю сам. Также по первые ссылки ведут по возможности на минимальное количество магазинов, чтобы минимально платить за доставку. Если какие-то ссылки не работают, можно поискать аналогичную железку в каталоге Ардуино модулей . Также проект можно попробовать собрать из компонентов моего набора GyverKIT .
- Arduino Nano купить в РФ, aliexpress, aliexpress, искать
- Адресная лента
- Купить в РФ, 60 свет/метр, 30 свет/метр
- Купить на Али ссылка, ссылка
- Black PCB / White PCB – цвет подложки ленты, чёрная / белая. В видео была чёрная
- 1m/5m – длина ленты в метрах (чтобы заказать 2 метра, берите два заказа 1m, очевидно)
- 30/60/74/96/100/144 – количество светодиодов на 1 метр ленты. В видео использовалась лента 60 диодов на метр
- IP30 лента без влагозащиты (как на видео)
- IP65 лента покрыта силиконом
- IP67 лента полностью в силиконовом коробе
- Постфикс ECO – лента чуть более низкого качества, меньше меди, на длинной ленте будет сильно проседать яркость
- Адресные модули поштучно – искать
- https://ali.ski/GO8H9y
- https://ali.ski/9kP-m
- https://ali.ski/mTeIs
- Энкодер aliexpress, aliexpress, искать
- Кнопка – искать
- https://ali.ski/pLQ30
- https://ali.ski/Fg4Me-
- Дисплей TM1637 aliexpress, aliexpress, искать
- Концевик – искать
- https://ali.ski/bGZrqX
- https://ali.ski/GML-x
- Драйвер MX1508 aliexpress, aliexpress, искать
- Сервопривод aliexpress, aliexpress, искать
- Модуль USB – искать
- https://ali.ski/sBGAh_
- https://ali.ski/7V34u
- https://ali.ski/_mUDy
- Помпа
- https://ali.ski/ljbp6U
- https://ali.ski/hRl74
- Чемодан!
- https://ali.ski/NjTAxk
- https://ali.ski/HSikH
СХЕМЫ
ПРОШИВКА
УПРАВЛЕНИЕ
КАЛИБРОВКА (РЕЖИМ СЕРВИСА)
- Подать питание с зажатой большой кнопкой
- Дождаться надписи SERVICE
- Энкодер управляет положением крана, на дисплей выводится угол
- Кнопка энкодера запускает помпу и таймер
- Удержание большой кнопки – выход из сервиса в обычный режим работы
РУЧНОЙ РЕЖИМ
- Буква Р в левом краю дисплея
- Выставляем стаканчики и кликаем по кнопке
- Во время цикла заполнения можно доставить стакан, он будет заполнен
АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ
- Смена режимов – удержание большой кнопки
- Буква А в левом краю дисплея
- Каждый поставленный стаканчик будет заполнен!
ОБЩЕЕ
- Если поднять стакан до заполнения, помпа отключится и система перейдёт к следующему стакану
- Если наблюдаются глюки (неправильное положение крана при заливке, промахи) – проблема в питании! Попробуйте добавить конденсаторы как на схеме, попробуйте другой powerbank, а ещё лучше проверить работу системы на нормальном зарядном блоке питания от смартфона. Система многократно протестирована, работа отлажена, неадекватное поведение замечено при плохом питании.
ПОДДЕРЖАНИЕ ПИТАНИЯ
- Практически все powerbank’и отключают линию питания при отсутствии нагрузки, специально для этого в системе предусмотрено периодическое подёргивание сервопривода с целью создания скачков нагрузки, которые вынуждают powerbank не уходить в сон и не отключать наливатор от питания. В этом режиме система будет каждые 15 секунд дёргать приводом и мигать дисплеем, если вам это не нужно – отключите настройку KEEP_POWER, присвоив ей 0 вместо 1
Источник
