如何使用Arduino構(gòu)建一個便攜式飲用水自動售貨機

　　如今，自動售貨機非常受歡迎，因為它們易于使用、多用例且無需人工干預(yù)。它可以通過插入貨幣硬幣來分發(fā)飲料、門票、零食等產(chǎn)品。自動售貨機出現(xiàn)在公共和私人區(qū)域，如商場、市場、辦公室等，用于各種應(yīng)用。在這個項目中，我們將使用 Arduino 構(gòu)建一個便攜式飲用水自動售貨機，可用于任何公共場所，如旅游場所，使用貨幣硬幣分配飲用水或任何其他飲料。該自動售貨機使用單個硬幣接收器模塊來接收貨幣硬幣，并使用TRIAC和光電耦合器電路來分配水。

　　建造飲用水自動售貨機所需的組件：

　　Arduino UNO

　　硬幣接收器模塊

　　BT136 可控硅

　　MOC3021 光耦

　　點陣穿孔板

　　連接電線

　　引領(lǐng)

　　230V交流水泵

　　管道和配件

　　飲用水自動售貨機工作

　　如上面的框圖所示，硬幣接收器模塊充當輸入設(shè)備，當它檢測到插入其中的有效硬幣時，它會向 Arduino 發(fā)出信號。Arduino 接收信號并向 Opto 隔離器發(fā)出數(shù)字命令，該隔離器觸發(fā) TRIAC 在特定持續(xù)時間內(nèi)打開/關(guān)閉水泵。同樣，連接一個 LED 以指示分配動作。

　　硬幣接收器模塊工作

　　硬幣接收器模塊接收可適用于各種自動售貨機的貨幣硬幣。硬幣接收器模塊有多個類別，包括 單硬幣接收器、類似類型硬幣接收器、多硬幣接收 器等。單硬幣接收器專門設(shè)計用于僅接收特定硬幣。類似類型的硬幣接收器用于接收與硬幣接收器放置的硬幣相似的硬幣。多硬幣接受器可以用一臺機器接受不同的硬幣，并向微控制器輸出不同的信號。在這個項目中，使用單個硬幣接受器。

　　硬幣接收設(shè)備有一個內(nèi)置的微控制器，它從設(shè)備內(nèi)部的傳感器獲取數(shù)據(jù)并收集不同的硬幣。使用這些數(shù)據(jù)，微控制器知道該硬幣是否需要被接受或退回。使用位于頂部的按鈕可以輕松對該設(shè)備進行編程。硬幣接收器在輸出引腳上為每個插入的硬幣提供一個脈沖信號，通過計算脈沖我們知道已經(jīng)插入了多少硬幣。它還具有三個開關(guān)，我們使用它們來選擇我們想要在輸出上獲得的信號類型。第一個開關(guān)有三個位置來選擇脈沖長度。如圖所示，第二個開關(guān)用于將信號設(shè)置為+5 V（NC）或0 V（NO）。使用第三個開關(guān)，可以選擇設(shè)備的精度。

　　硬幣接收器模塊的培訓(xùn)

　　要針對特定??硬幣訓(xùn)練模塊，請按照以下步驟操作：

　　首先，按住頂部的按鈕并按住 4-5 秒，直到紅色 LED 亮起，然后松開。

　　當紅色 LED 亮起時，插入我們要為其編程的硬幣。例如，如果我們想為 2 盧比硬幣編程，那么我們在編程時將只插入 2 盧比硬幣。

　　將同一枚硬幣插入設(shè)備 30 次，以訓(xùn)練硬幣記憶。編程結(jié)束后，LED 將熄滅，設(shè)備即可使用。

　　TRIAC電路工作

　　TRIAC 是一種三端交流開關(guān)，可由其柵極端的低能量信號觸發(fā)。在 SCR 中，它僅在一個方向上導(dǎo)通，但在 TRIAC 的情況下，可以在兩個方向上控制功率。此處 BT136 TRIAC 用于交流泵開關(guān)的開/關(guān)目的。

　　如上圖所示，通過向 TRIAC 施加一個小的柵極脈沖信號以 90 度的觸發(fā)角觸發(fā) TRIAC。時間“t1”是我們必須根據(jù)我們的應(yīng)用要求給出的延遲時間。例如，在這種情況下，由于觸發(fā)角為 90%，因此平均功率輸出將減半。如果我們想要打開設(shè)備，我們需要將其完全打開，即 t1=0。

　　光耦合器

　　光耦也稱為光隔離器。它用于保持兩個電路（如直流和交流信號）之間的隔離。基本上，它由一個發(fā)射紅外光的 LED 和一個檢測紅外光的光電傳感器組成。這里 MOC3021 光耦合器用于從我們的微控制器信號控制交流泵，這是一個直流信號。

　　飲水機電路圖

　　TRIAC和光耦連接電路圖

為自動售貨機編程 Arduino

在這里，我們將對 Arduino 進行編程以檢測硬幣插入和硬幣類型。成功檢測后，它將打開泵以分配水。完整的代碼在文檔末尾給出。在這里，在下面的幾行中，我們將解釋代碼的重要部分。

首先，定義硬件中使用的引腳，如下所示。數(shù)字引腳 2 用作輸入中斷引腳，數(shù)字引腳 6 和 12 分別用于 TRIAC 和 LED。

?

常量 int 硬幣 = 2;
常量 int TRIAC = 6;
常量 int LED=12;
boolean Coin_insert = false;
整數(shù)計數(shù)=0；

?

接下來，在設(shè)置函數(shù)內(nèi)部，將配置一個外部中斷引腳來檢測設(shè)備中的硬幣插入。這里使用了一個名為attachInterrupt的函數(shù)，它將 Arduino 的數(shù)字引腳 2 配置為外部中斷，當它在其引腳上檢測到任何中斷時，它將調(diào)用名為coinInterrupt的函數(shù)。

?

無效設(shè)置（）{
  序列號.開始（9600）；
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(COIN), coinInterrupt, RISING);
  pinMode（TRIAC，輸出）；
  pinMode（LED，輸出）；
}

?

在Loop()內(nèi)部，檢查投幣狀態(tài)，如果檢測到投幣成功，則觸發(fā) TRIAC 特定持續(xù)時間以打開泵以分配水，完成后觸發(fā)關(guān)閉。

?

無效循環(huán)（）{
  如果（硬幣插入）{
     數(shù)字寫入（LED，高）；
     延遲（1000）；
     數(shù)字寫入（TRIAC，高）；
     延遲（12000）；
     數(shù)字寫入（TRIAC，低）；
     延遲（2000）；
     硬幣插入 = 假；
  }
  別的 {
     數(shù)字寫入（LED，低）；
     數(shù)字寫入（TRIAC，低）；
  }
}

?

當檢測到硬件中斷時調(diào)用函數(shù)coinInterrupt，即當硬幣接收器檢測到有效硬幣時。

?

無效硬幣中斷（）{
    硬幣插入=真；
}

?

　　組件組裝和測試

　　現(xiàn)在，在按照電路圖連接組件并對 Arduino 進行編程之后，讓我們構(gòu)建一個類似于自動售貨機的外殼，如下圖所示。

　　將所有單元組裝在一個外殼中后，設(shè)置如下所示：

　　產(chǎn)品的背面圖如下所示。

　　要測試Arduino 自動售貨機，請打開電源并將玻璃放在水龍頭內(nèi)以收集水?，F(xiàn)在將 2 盧比硬幣放入接受器中。一旦它檢測到硬幣，綠色 LED 應(yīng)該會發(fā)光并且應(yīng)該開始出水。玻璃裝滿后，LED 和泵應(yīng)關(guān)閉。

　　這就是您如何構(gòu)建飲用水自動售貨機Arduino 和投幣器模塊的方法。如果您有任何問題或建議，您可以將它們放在評論部分或使用我們的論壇。

　　代碼

　常量 int 硬幣 = 2;

?

常量 int TRIAC = 6;
常量 int LED=12;
boolean Coin_insert = false;
整數(shù)計數(shù)=0；
無效設(shè)置（）
{
  序列號.開始（9600）；
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(COIN), coinInterrupt, RISING);
  pinMode（TRIAC，輸出）；
  pinMode（LED，輸出）；
}
 
無效循環(huán)（）
{
  如果（硬幣插入）
  {
     數(shù)字寫入（LED，高）；
     延遲（1000）；
     數(shù)字寫入（TRIAC，高）；
     延遲（12000）；
     數(shù)字寫入（TRIAC，低）；
     延遲（2000）；
     硬幣插入 = 假；
  }
  別的
  {
  數(shù)字寫入（LED，低）；
  數(shù)字寫入（TRIAC，低）；
  }
  }
 
無效硬幣中斷（）
{
 硬幣插入=真；
}

?