| Automatik Barkeeper
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Motortreiber DM420
Der Motor wird mithilfe des Motortreibers DM420 gesteuert. Für die Ansteuerung des Treibers werden
lediglich drei Signalleitungen benötigt.
ULN2003A
Um die Ausgänge des Arduino nicht zu zerstören, verwenden wir für die Ansteuerung der Ventile den Verstärker
IC ULN2003A. Er bietet uns sieben Ausgänge, die mit einem Strom bis 200 mA belastet werden
können.
Ventil CJV23
Bei dem Ventil CJV23 C24B1 handelt es sich um einen 24 VDC Ventil, das für Gas-, Wasser- und Luftversuche geeignet ist. Im spannungslosen Zustand ist das Ventil geschlossen. Die Anschlüsse eignen sich für 6mm breite Flachsteckhülsen.
Technische Daten:
- Spannung: 24 VDC
- Spule Widerstand: 370 Ohm
- Stromaufnahme: 65 mA
- Durchfluss: 11 L/Min
- Betriebstemperatur: 0 - 50°C
- Gewicht: 52 g
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Arduino
Der Mikrocontroller spielt in der Schaltung die entscheidende Rolle. Er empfängt die Tastatureingaben, bestimmt anhand dessen, welche Stationen am Zusammenstellung des Drinks teilnehmen werden, bewegt den Motor und schaltet die Ventile.
Mehr über ArduinoTastatur
Mithilfe der Tastatur wird bestimmt, welcher Drink als Nächster zusammengestellt wird. Die Tastatur könnte man auch dazu verwenden, die Rezepten für Drinks einzugeben. In solchem Fall müsste man für eine Datenspeicherung sorgen.
4x4 TastaturSpannungsregler
Da die Hauptversorgungsspannung von 24 VDC für Arduino zu hoch ist, kommt ein Spannungsregler zum Einsatz. Er regelt die Spannung auf 5 VDC runter.
SpannungsreglerSchaltplan
Schaltplan
Testschaltung
Testschaltung
Komplette Testeinrichtung
Das Programm (Sketch)
// ***********************************************************************************// Automatik Barkeeper
// Schrittmotor, absolute Positionierung
// Schrittmotor 16HS2404L14.5P1-X / Motor-Treiber DM420
// Arduino Mega2560
// Arduino IDE Version 2.0.3
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#include <Keypad.h> // Bibliothek Tastatur einbinden const byte ROWS = 4; // 4 Reihen const byte COLS = 4; // 4 Spalten char hexaKeys[ROWS][COLS] = { // Tastatur - Zeichen {'1','2','3','A'}, {'4','5','6','B'}, {'7','8','9','C'}, {'*','0','#','D'} }; byte rowPins[ROWS] = {53, 51, 49, 47}; // Arduino Pins - Tastatur-Reihen byte colPins[COLS] = {45, 43, 41, 39}; // Arduino Pins - Tastatur-Spalten Keypad customKeypad = Keypad( makeKeymap(hexaKeys), rowPins, colPins, ROWS, COLS); int PUL = 5; // Treiber DM420: Pulse Anschluss int DIR = 4; // Treiber DM420: Drehrichtung int ENBL = 6; // Treiber DM420: Freigabe bool Drehrichtung; // Motor Drehrichtung int Ventil [5] = {40, 42, 44, 46, 48}; // Ventil Pins int Taster_Referenzpunkt = 11; // Referenzieren abschließen int LED_Ausgabe_laeuft = 3; // Meldeleuchte "IN ARBEIT" int LED_Bereit = 2; // Meldeleuchte "BEREIT" int Rezept [5][2] = { {0,0}, {0,0}, {0,0}, {0,0}, {0,0} }; // Rezept [Station + Zeit in %] bool Ausgabe_Start; // True=Ausgabe wird gestartet int Position_IST, Position_SOLL; // Positionswerte String Eingabe_String; // Tastatur Eingaben (String) int Eingabezahl; // Eingabe_String als INT String Tastatur_Taste; // Tastatur aktuelle Taste int Grundzeit_Ventil_Auf = 20000; // Maximale Zeit bis Becher voll // ................................................. SETUP void setup() { pinMode (PUL, OUTPUT); // PUL-Pin als Ausgang pinMode (DIR, OUTPUT); // DIR-Pin als Ausgang pinMode (ENBL, OUTPUT); // ENBL-Pin als Ausgang digitalWrite (ENBL, HIGH); // Freigabe sperren for (int i=0; i<5; i++) { // Ventil-Pins als Ausgänge pinMode (Ventil [i], OUTPUT); } pinMode (Taster_Referenzpunkt, INPUT_PULLUP); // Eingang Referenzpunkt bestätigen pinMode (LED_Ausgabe_laeuft, OUTPUT); // Info-LED Ausgabe läuft pinMode (LED_Bereit, OUTPUT); // Info-LED Bereit } // ................................................. Unterprogramm Motor drehen void Motor_drehen (int Schritte, int Pulslaenge, int Richtung, int Geschwindigkeit) { if (Richtung) { digitalWrite(DIR,HIGH); } // Motordrehrichtung bestimmen else { digitalWrite(DIR,LOW); } for (int i = 0; i < Schritte; i++) { // Pulse erzeugen digitalWrite(PUL,HIGH); delayMicroseconds(Pulslaenge); digitalWrite(PUL,LOW); delayMicroseconds(Geschwindigkeit); } } // ................................................... Hauptprogramm void loop() { digitalWrite (ENBL, LOW); // Motor-Treiber deaktivieren if (digitalRead(Taster_Referenzpunkt) == LOW) { // Referenzposition markieren Position_IST = 2; } digitalWrite(LED_Ausgabe_laeuft, LOW); // Meldeleuchte Ausgabe läuft AUS digitalWrite (LED_Bereit, HIGH); // Meldeleuchte Bereit EIN Tastatur_Taste = customKeypad.getKey(); // Tastaturabfrage delay(50); // Kurze Pause if (Tastatur_Taste == "#") { // mit "#" wird Eingabe übernommen digitalWrite(LED_Ausgabe_laeuft, HIGH); // Meldeleuchte Ausgabe läuft EIN digitalWrite (LED_Bereit, LOW); // Meldeleuchte Bereit AUS Eingabezahl = Eingabe_String.toInt(); // Eingabe in int-Format wandeln switch (Eingabezahl) { // Rezepturauswahl case 2: { // Beispiel-Rezepturen 2,8 und 12 Rezept [0][0] = 1; Rezept [0][1] = 10; // Station Nr + Füllzeit in % Rezept [1][0] = 2; Rezept [1][1] = 30; Rezept [2][0] = 4; Rezept [2][1] = 30; Rezept [3][0] = 3; Rezept [3][1] = 10; Rezept [4][0] = 5; Rezept [4][1] = 20; break; } case 8: { Rezept [0][0] = 4; Rezept [0][1] = 10; // Station 4 = Coca-Cola Rezept [1][0] = 5; Rezept [1][1] = 50; // Station 5 = Bacardi Rezept [2][0] = 1; Rezept [2][1] = 30; // Station 1 = Orangensaft Rezept [3][0] = 3; Rezept [3][1] = 10; // Station 3 = Whisky Rezept [4][0] = 0; Rezept [4][1] = 0; // Station 2 = Campari break; } case 12: { Rezept [0][0] = 1; Rezept [0][1] = 10; Rezept [1][0] = 5; Rezept [1][1] = 30; Rezept [2][0] = 2; Rezept [2][1] = 30; Rezept [3][0] = 3; Rezept [3][1] = 10; Rezept [4][0] = 4; Rezept [4][1] = 20; break; } } Eingabe_String = Tastatur_Taste = ""; // Beide Variablen löschen Ausgabe_Start = true; // Ausgabe kann gestartet werden } if (Tastatur_Taste) { // Tastatureingaben zusammenfassen Eingabe_String = Eingabe_String + Tastatur_Taste; } // Automatik Start if (Ausgabe_Start) { digitalWrite (ENBL, HIGH); // Motor-Treiber freigeben for (int i=0; i<5; i++) { // Alle Rezeptur-Sätze abarbeiten if (Rezept [i][0] > 0) { // nur wenn Aufgabe vorhanden Position_SOLL = Rezept [i][0]; // Neue Position (Stattion) bestimmen int Strecke = Position_SOLL - Position_IST; // Aktuelle Position berücksichtigen bool Richtung = true; // Drehrichtung bestimmen if (Position_IST > Position_SOLL) { Richtung = false; Strecke = Position_IST - Position_SOLL; } Position_IST = Position_SOLL; // Neue Zielposution int Schritte = Strecke * 5120; // Pulse-Anzahl berechnen Motor_drehen (Schritte, 650, Richtung, 350); // Motor drehen digitalWrite (Ventil [Position_IST - 1], HIGH); // Ausgabe-Ventil EIN int Zeit_Ventil_Auf = Grundzeit_Ventil_Auf / 100 * Rezept [i][1]; // Ventil-An-Zeit delay(Zeit_Ventil_Auf); // berechnete Wartezeit abwarten digitalWrite (Ventil [Position_IST - 1], LOW); // Ventil wieder Aus } } Ausgabe_Start = false; // Ausgabe abgeschlossen delay (1000); // Wartezeit } } // ***********************************************************************************
Kurzvideo
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