K-Fee 网络咖啡机

一台支持远程控制冲泡的咖啡机

Cherry

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项目状态:已完成
开放度:公开
所属分类:电子
发布时间:2021-04-23
最近更新:2021-04-23

详细说明

咖啡机是几乎是互联网科技公司的标配,这个项目允许你给咖啡机注入更多的科技。项目的亮点是提供了一套实用的管理后台,可以通过网络设置咖啡的调配。要来中杯还是大杯还是特大杯?加糖?半糖?支持个性化配方。

请看视频。

https://v.qq.com/x/page/j3241tauths.html

链接表


文件库

EI-SE5_2020-2021_K-fee-main.zip
[260581 Bytes at 2021-04-23, 2 次下载]

entonnoir.stl
[43584 Bytes at 2021-04-23, 3 次下载]

couvercle_final.stl
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supportmoteur.stl
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couvercle_sucre.stl
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adaptateur_2.stl
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toboggan.stl
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entonnoir_v1.stl
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couvercle_cafe.stl
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helice_final_v2.stl
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教程

材料清单

电热水壶(我们仅用它烧开水) X 1
motor 14HM11-04045 X 2
接近传感器 (使用它来监测有无杯子放置与杯子是否有正确放置)X 1
水位感应器 X 1
距离传感器(使用它来控制咖啡的水位与糖的含量)X 2
树莓派(树莓派以中控方式作为后台网站的服务器)X 1
3D 打印机 X 1
ESP32 开发板(需支持蓝牙与无线网络) X 1
DAOKI 5 PCS L298N 电机驱动控制板 DC Dual H-Bridge Robot X 1
电容器 X 1
继电器 X 1
DC 5V 2A 电源适配器 X 1

消息通知

你可以在 这里 获得所有的系统代码。

系统示意图

系统的详细图

软件部分

A - 站点

我们做了一个网站来实现很多系统管理功能,你可以找到在服务器部分找到这些代码。

PageAccueil.html:主页
该页面描述了如何使用我们的网站以及其中每一个选项标签的用途。

PageCafe.html:制作咖啡的页面
在这一页面,你可以立即煮咖啡,或选择咖啡,及其中糖和水量,亦可以选择在食谱中已创建好的模式。

PageRecette.html: 创建/删除 配方的页面
在这个页面,你可以在数据库中创建或删除新配方。

PageRoutine.html: 编程咖啡制作的页面
当你想要一杯咖啡时,可以通过在该页面选择制作咖啡的日期与时间。我们本计划在数据库中添加一个“例程”,但没有完成,老实说,是因为“删除例程”没有完全完成。所以现在,我们的咖啡机只能从网站上即时制作咖啡。

PageEtot.html : 显示水量,咖啡和糖量

  • 在这里,我们可以看到水、糖量与我们机器中咖啡豆的多少以便我们去添加。我们也可以看到是否有咖啡杯在这儿。

B - 数据库

你可以在项目文件库中找到这部分资源,这里创建了七个表来管控这套系统。

数据库

C - 服务

网站能够使用 AJAX 请求与数据库通信以获取:
1、所有提交的配方
2、所有的程序

服务器(树莓派)也使用 MQTT 与我们的咖啡机通信。事实上,当你想去制作一杯咖啡时,系统会发送一条包含需制作咖啡的糖量与大小的 MQTT 请求到中转器中。

这个服务的脚本在代码文件夹 “server”中。

启用这个服务,你需要在终端上使用以下命令:

python3 server.py

之后,你只需要打开浏览器并输入下面的网址来访问:

网址

之后,你将会看到。

我们网站首页的截图

D - MQTT 通信

在这一部分,将介绍如何设置代理以及硬件与网站之间的通信。

为此,你首先需要在树莓派上安装 Mosquito。你可以按照以下链接中的教程进行操作。
https://randomnerdtutorials.com/how-to-install-mosquitto-broker-on-raspberry-pi/

当代理在树莓派上安装完成后,你需要修改 Arduino 代码以匹配树莓派的 IP 地址。

注意!ESP32 开发板和树莓派必须在同一个 WIFI 网络下。

之后,恢复我们的代码,尤其是 MQTT 通信:
1、树莓派 MQTT 代理和 ESP32 开发板订阅消息 topic home/kfee,并将传感器的数据发布到 Monitoring topic 中。
2、当有人想要杯咖啡时,服务器将会发布 topic home/kfee,并触发 ESP32 的回复,之后开始准备咖啡。

硬件

A - 电机与传感器的控制

我们系统的电路原理图

B - 水壶

我们的咖啡机的机械装置十分简易,通上电就会把水烧开。所以,为了控制一下干烧的问题,我们使用了一个由 ESP32 控制的开关。

事实上,咖啡机必须安装一个基于恒温器和热保险丝的安全控制器。我们可以按照下图来控制它。

我们保留了手动开关以确保安全。

继电器请务必小心使用。我们使用了 230V 32A 的电压,并加了一个红色的乐高积木以防止接触继电器下面的焊接,并将其密封在一个盒子中。

旧咖啡机的电源控制

C - 3D 打印实现

3D打印:电机支架,漏斗和PVC管

为了实现这个项目,我们设计了几个 3D 打印模型(3D Impression),以下是具体内容:

  • 一个装咖啡的漏斗

  • 一个装糖的漏斗

  • 两个装有传感器的漏斗盖(用于控制咖啡与糖的含量)

  • 两个合适的电机螺丝

  • 两个电机支架

  • 两个用于插入 PVC 端部(入口直径 4.8cm 出口直径 5cm)

  • 两个使糖和咖啡落在杯子中的漏斗

项目中用到的内容成 .stl 文件,可以在本项目的文件库中下载。
https://make.quwj.com/project/380

快来为你的咖啡机注入灵魂吧!