“两杯美式,谢谢。”
“主人的两杯咖啡好啦,欢迎品尝~”
醒醒,你不是在看日漫,你家里也没有咖啡女仆。
不过,作为万能的工程师,自己DIY也不是不可以。硬件爱好者Valentin Fg就把家里的咖啡机改装成了“咖啡女仆”,只要一句话,不用跑去咖啡机旁自己动手做,TA就乖乖地开始给你做咖啡。
后来,他还整理了一份DIY咖啡女仆攻略,只要7步就可完成。
首先,你需要一台咖啡机。作者选用的是德龙的Delonghi Ecam 22.140B型号,国内电商也有这个牌子。
然后,你需要买五块控制器,分别是:
树莓派3B+主板,亲测某宝可购。
ReSpeaker 2-Mics Pi HAT,适配树莓派的双麦克风扩展板,可以拿来做AI语音应用。
Arduino nano,一款基于ATmega328P(Arduino Nano 3.x)的小型主板。
8通道继电器板
步进电机+控制板
另外还需要充电器、microSDHC卡、USB 2.0转接线、8x8耦合器、一些18AWG导线(最好是红黑的)、2xM3x15螺丝钉、2xM3x45螺丝钉。
然后准备一些工具,包括一个热熔胶枪、不同尺寸的一套钻头、一台电磨机、一些热缩套管、一个电烙铁、一个飞利浦螺丝刀、一个Torx TS 20螺丝刀,另外最好有3D打印机,没有的话就去万能的某宝找人帮你做。
现在,可以把买来的咖啡机大卸八块了(别哭,后面我们还会装回去)。
先把后面的这五个螺丝拧下来,注意螺丝钉不要丢。
然后可以吧咖啡机的“左脸”和“右脸”悄咪咪往后滑动拖下来。
现在把固定“头盖骨”的两个螺丝拧下来,先不要着急掀起咖啡机的头盖骨。
这个时候,你会发现咖啡机的“右脸颊”有一个用于固定“头盖骨”的螺丝钉,把它拧下来。“左脸颊”也有一个,同样拧下来。
然后把蒸汽主开关拉向你站立的方向,取下来。
现在可以掀起咖啡机的“头盖骨”啦!
掀完之后,可以“面对”你的咖啡机正脸,把左右两侧的两个螺丝拧下来。
再把面板背面的4个螺钉拧下来。面板左右两侧有两个灰色的塑料卡,取下面板的时候轻一点不要弄坏它们,不然就装不回去了。
面板下面的PCB板右上角有个连接处,轻轻地把它拔出来。
完美,现在你的咖啡机成功被大卸八块了。
现在,你可以把咖啡机正脸上的面板拿下来,准备加工它了。
先在面板上戳5个洞,位置如下图。注意洞的大小,需要保证两根18AWG导线通过。
现在,拿起你的电烙铁,开始把导线焊道面板按钮下面的引脚处,面板上7个按钮分别连一对红黑导线。
先装按钮和透明壳,注意导线的站位,不要卡住。
不过,考虑到反正你要用语音控制咖啡机了,不装按钮也不会怎样,略略略略略~
这块面板的背壳也要和面板一样,戳一些洞洞,方便导线通过。
现在,在咖啡机外壳正脸的最上方中央戳个半圆的洞,也是为了过导线。
另外,作者还3D打印了一个部件,这个部件的下边中央是另外一个半圆。
两个半圆的位置如下图红色大圆圈所示,而两个红色小圆圈的位置需要打直径2.8毫米的孔。
现在,可以把正面的PCB板、外壳等连在一起了。电线留20厘米左右的长度。
用M3x15螺丝钉将步进电机固定到3D打印部件上。
在步进机的尖端添加耦合器(暂不夹紧)。使用M3X45螺钉将3D部件固定到正面外壳上。
现在,把所有电线顺到咖啡机右侧,把整个咖啡机正面装回卡飞机上,注意现在也不要夹住耦合器。
下面是整体的电路图,可以按照这个来连接导线。
连好之后,可以把所有器件一股脑儿塞在咖啡机的右侧,当然要保证里面没有短路的情况,然后找个合适的位置,拿热熔胶固定好。
可以直接复制这段声控代码
1#include <Wire.h>
2#include <Stepper.h>
3
4#define STEPS 64
5#define REVOLUTION 2048
6#define SLAVE_ADDRESS 0x04
7
8//naming Arduino pin
9int ONOFF = 2;
10int x1short = 3; // button for 1 short coffee
11int x2short = 4; // button for 1 short coffee
12int clean = 5; // button clean
13int vape = 6; // button vape
14int x1long = 7; // button for 1 long coffee
15int x2long = 8; // button for 2 long coffee
16
17int count = 0;
18int number = 0;
19int state = 0;
20int steps = 0;
21int max_step = (int)(250.0 / 180.0 * (float)REVOLUTION / 2.0);
22int nb_step = 330;
23Stepper stepper(STEPS, 9, 11, 10, 12);
24
25int servo_pos = 0;
26
27void setup() {
28 // start serial for output
29 Serial.begin(9600);
30 Serial.println("Ready!");
31
32 // setup pin Mode
33 pinMode(ONOFF, OUTPUT);
34 pinMode(x1short, OUTPUT);
35 pinMode(x2short, OUTPUT);
36 pinMode(x1long, OUTPUT);
37 pinMode(x2long, OUTPUT);
38 pinMode(vape, OUTPUT);
39 pinMode(clean, OUTPUT);
40
41 //set default status
42 digitalWrite(ONOFF, HIGH);
43 digitalWrite(x1short, HIGH);
44 digitalWrite(x2short, HIGH);
45 digitalWrite(x1long, HIGH);
46 digitalWrite(x2long, HIGH);
47 digitalWrite(vape, HIGH);
48 digitalWrite(clean, HIGH);
49 stepper.setSpeed(200);
50 stepper.step(0);
51 turn_right(1);
52 turn_left(1);
53}
54
55/*
56 * Run undefinitly
57 */
58void loop() {
59 if (Serial.available() > 0) {
60 // read the incoming byte:
61 int incomingByte = Serial.read();
62 if (incomingByte == 'B') {
63 // command have to start with 'B'
64 number = 0;
65 count = 0;
66 } else if (incomingByte == 'E') {
67 // command have to end with 'E'
68 start_coffee(number);
69 number = 0;
70 count = 0;
71 }
72 else if (incomingByte >= '0' && incomingByte <= '9') {
73 // save as an int all the character coming from Serial
74 int tmp = incomingByte - '0';
75 number *= 10;
76 number += tmp;
77 count++;
78 }
79 }
80}
81
82/*
83 * Utils
84 */
85
86/*
87 * turn the stepper motor to the left
88 */
89void turn_left(int v) {
90 Serial.println("turn left\n");
91 if (v == 0)
92 return;
93 if (v == 1) {
94 stepper.step(400);
95 return;
96 }
97 if (v == 2) {
98 stepper.step(800);
99 return;
100 }
101 if (v == 3) {
102 stepper.step(1300);
103 return;
104 }
105}
106/*
107 * turn the stepper motor to the right
108 */
109void turn_right(int v) {
110 Serial.println("turn right\n");
111 if (v == 0)
112 return;
113 if (v == 1) {
114 stepper.step(-400);
115 return;
116 }
117 if (v == 2) {
118 stepper.step(-800);
119 return;
120 }
121 if (v == 3) {
122 stepper.step(-1300);
123 return;
124 }
125}
126
127/*
128 * simulate push a button
129 */
130void touch_button(int pin) {
131 digitalWrite(pin, LOW);
132 Serial.print(" touchdown\n");
133 delay(500);
134 digitalWrite(pin, HIGH);
135}
136
137/*
138 * simulate push button for 2 short coffees
139 */
140void touch_x2() {
141 Serial.println("touch x2\n");
142 touch_button(x2short);
143}
144/*
145 * simulate push button for 2 long coffees
146 */
147void touch_x2_long() {
148 Serial.println("touch x2 long\n");
149 touch_button(x2long);
150}
151/*
152 * simulate push button for 1 short coffee
153 */
154void touch_x1() {
155 Serial.println("touch x1\n");
156 touch_button(x1short);
157}
158/*
159 * simulate push button for 1 long coffee
160 */
161void touch_x1_long() {
162 Serial.println("touch x1 long\n");
163 touch_button(x1long);
164}
165
166/*
167 * simulate push button for cleaning
168 */
169void touch_clean() {
170 Serial.println("touch rince\n");
171 touch_button(clean);
172}
173
174/*
175 * simulate push button for on and off
176 */
177void onoff() {
178 Serial.println("turn on/off\n");
179 touch_button(ONOFF);
180}
181
182/*
183 * Select the intensity fort the coffee by moving the stepper motor
184 * 0 -> mild
185 * 1 -> standard
186 * 2 -> strong
187 * 3 -> extra strong
188 */
189void select_intensity(int intensity) {
190 turn_right(intensity);
191}
192
193/*
194 * Set the stepper motor to its default position
195 */
196void default_intensity(int intensity) {
197 turn_left(intensity);
198}
199
200/*
201 * compute int into order
202 */
203void start_coffee(unsigned int type) {
204 int number = type % 10;
205 int coffee_type = type / 10 % 10;
206 int coffee_size = type / 100 % 10;
207 int intensity = type / 1000 % 10;
208 int special = type / 10000 % 10;
209 Serial.print(type);
210 if (special != 0) {
211 switch (special) {
212 case 1:
213 onoff();
214 return;
215 }
216 } else if (coffee_type == 9) {
217 select_intensity(intensity);
218 if (number == 1)
219 if (coffee_size == 1)
220 touch_x1();
221 else
222 touch_x1_long();
223 else if (coffee_size == 1)
224 touch_x2();
225 else
226 touch_x2_long();
227 delay(20000);
228 default_intensity(intensity);
229 }
230}
之后需要设置一下你的树莓派主板,确保它安装了Raspbian Stretch Lite。
然后在树莓派主板上设置Snips语音平台,先连上网,然后启用SSH,安装SAM。
把Snips要安装在SAM上,重启即可启动,把上面的咖啡机程序装进Snips控制台。
现在大功告成啦,连上电源,打开树莓派程序,打开咖啡机,你就可以“点”一杯咖啡试试:
“Hey Snips,我要两杯咖啡,蟹蟹。”
作者原文: https://medium.com/snips-ai/your-personal-home-barista-comes-to-life-with-this-voice-enabled-coffee-machine-5fc333326f31
内附各种亚马逊链接,不过大家完全可以去(准备退休的)马爸爸那里剁手。
就酱,做手工愉快~
— 完 —