基于Arduino的自动开瓶系统

自动瓶盖开启器：结合Arduino和线性运动系统的创新解决方案

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引言

在日常生活中，开启瓶盖看似是一件简单的事情，但对于某些人来说，这可能是一个挑战。特别是对于患有类风湿性关节炎的老年人来说，传统的瓶盖开启器往往需要较大的力气和灵活性，这使得他们难以操作。为了解决这个问题，我们设计了一款自动瓶盖开启器，旨在为有特殊需求的人群提供无缝且用户友好的解决方案。本文将详细介绍这款设备的制作过程，包括所需的材料、步骤以及最终的代码实现。

材料清单

在开始制作之前，我们需要准备以下材料：

通用组件：

1. Arduino Uno微控制器
2. Arduino Uno螺丝端子板
3. 12V DC电机JGB37-550
4. BTS7960B电机驱动器
5. 12V/3A电源适配器
6. DC连接器适配器5.5/2.1mm至端子块
7. 3A摇臂开关
8. 木质板197 x 325 x 18 mm
9. 5mm厚胶合板
10. 瓶盖开启器
11. 电缆
12. 螺丝和螺母

用户界面：

1. 16x2 LCD显示屏1602蓝色+I2C适配器
2. 双轴XY摇杆模块
3. 10kR电位器
4. 6x6x5mm按钮（5个）
5. 3D打印部件

线性导轨：

1. 20x20 500mm V型槽铝型材
2. M3 T型螺母（10个）
3. 300mm d8 T8螺纹梯形螺杆
4. d8 T8黄铜梯形螺母
5. 极限开关（2个）
6. Openbuilds偏心垫圈（2个）
7. 铝制柔性爪轴联轴器
8. 8mm内径轴承（2个）
9. 3D打印部件

PCB：

1. L7805CV
2. LED
3. 220R电阻
4. 100nF电容器（2个）
5. KF301-3P端子（10个）

工具：

1. 3D打印机
2. 激光切割机
3. 钻床
4. 烙铁
5. 螺丝刀套装

制作步骤

步骤1：线性导轨

首先，我们将所有组件安装在一块197 x 325 x 18 mm的木质板上，以便使用螺丝轻松固定。V型槽铝型材作为固定线性执行器的基础，它非常通用，提供了多种附件选项。使用支架将型材固定在木质板上，支架通过螺丝固定在木质板上，并用T型螺母和螺丝固定在V型槽型材上。

步骤2：电子板

电子部件被安全地安装在一个旧的漆铜板上，这个板子作为所有控制部件的基础。这种设计确保了即使液体洒在主木质基座上，电子部件也完全受到保护。

步骤3：PCB

自动瓶盖开启器需要一个12V、5V和GND（地）的电源分配系统。为了满足这一需求，我们创建了一个定制的PCB。

步骤4：用户界面

我们3D打印了一个控制面板，为所有控制部件提供了一个方便的安装表面，包括按钮、LCD显示屏、电位器和摇杆。

步骤5：胶合板盒

为了增强产品的机械耐用性并改善其外观，我们构建了一个胶合板盒。胶合板件使用CNC激光切割，确保精确的接缝，每个部分都有交错的“牙齿”和相应的槽。

步骤6：代码

使用Arduino IDE开发环境对Arduino Uno微控制器进行编程。我们使用了LiquidCrystal_I2C库来在LCD屏幕上显示数据，简化了LCD显示屏和I2C总线之间的通信。

步骤7：结论

自动瓶盖开启器是一个结合了功能性、可访问性和用户友好性的创新解决方案。它旨在解决那些难以使用传统瓶盖开启器的人——如老年人或有身体限制的人——所面临的挑战。这个项目提供了一个可靠、自动化的方式来开启瓶盖，几乎不需要任何努力。

3D打印部件、坚固的V型槽线性导轨和定制设计的电子设备的结合，使得这个设备不仅功能强大，而且外观精美。模块化设计允许轻松组装、维护和未来升级，确保了长期的可用性。

希望你喜欢这个项目，并在构建过程中找到乐趣！如果你有任何问题或需要帮助，欢迎在评论区交流。

作者：Svan.

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