描述

在這臺(tái)機(jī)器上，用戶(hù)必須在（4cm）RFID閱讀器上刷RFID卡。五秒鐘后，它將按照 Arduino 草圖中的定義提供固定量的流體。每個(gè)活動(dòng)都將根據(jù)操作顯示在字母數(shù)字 LCD 上，這將幫助用戶(hù)在服用液體時(shí)遵循指令。該機(jī)器可以在醫(yī)院、大學(xué)（醫(yī)學(xué)、工程等）等組織中實(shí)施，以提供人類(lèi)獨(dú)立的設(shè)施。

在許多地方都有至關(guān)重要的意義，它可以解決以下問(wèn)題：-

• 在醫(yī)院里，病人需要牛奶。他們可以很容易地獲得，無(wú)需進(jìn)入遙遠(yuǎn)的外部市場(chǎng)。

• 在教育機(jī)構(gòu)中，商店的營(yíng)業(yè)時(shí)間固定（上午 9 點(diǎn)至晚上 9 點(diǎn)/上午 10 點(diǎn)至晚上 7 點(diǎn)）。

• 在分發(fā)果汁和可飲用風(fēng)味液的活動(dòng)中。

• 在蔬菜種植中，根據(jù)品種需要一定量的水。這將提高生產(chǎn)力和質(zhì)量。

因此，利用這個(gè)概念，愛(ài)好者和技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出機(jī)械結(jié)構(gòu)合適且堅(jiān)固的實(shí)時(shí)流體自動(dòng)售貨機(jī)。在這篇 DIY 文章中，根據(jù)工作原型討論了編程和接口方法。

電路和工作： -

該項(xiàng)目由模擬流量傳感器、Rfid 閱讀器、液晶顯示器、螺線管、arduino uno 等傳感器組成。傳感器和模塊的功能如下： -

1.模擬水流量傳感器：-

該傳感器測(cè)量流體的流速。它有兩個(gè)開(kāi)口，一個(gè)用于吸入液體的開(kāi)口，另一個(gè)用于排出液體的開(kāi)口。你可以說(shuō)它是雙向的。

它的工作原理是霍爾效應(yīng)。霍爾效應(yīng)在流量計(jì)中使用一個(gè)小型風(fēng)扇/螺旋槳形轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子放置在液體流動(dòng)的路徑中。

2. RFID閱讀器： -

EM018 RFID模塊用于讀取RFID標(biāo)簽。它通過(guò)串行通信協(xié)議解碼并傳輸?shù)?a target='_blank' class='arckwlink_none'>控制器

3.液晶顯示：-

LCD 將顯示從控制器（在 arduino 板上）接收到的數(shù)據(jù)。LCD 配置為字母數(shù)字 (16*2)。

4.電磁鐵（12v）：-

電磁閥允許流體流動(dòng)。當(dāng)它通電時(shí)它打開(kāi)并允許流體流動(dòng)，否則它保持關(guān)閉并且不允許流體流過(guò)它。

在職的： -

它是圍繞 arduino uno 開(kāi)發(fā)板、模擬流量傳感器、16*2 字母數(shù)字 LCD、10k 預(yù)設(shè)開(kāi)關(guān)構(gòu)建的。在這里，Arduino Nano 是一個(gè)處理整個(gè)過(guò)程的大腦。

1.模擬流量傳感器包含三根線，在這三根線中，一根提供輸出，其余兩根作為電源（5v 和接地根據(jù)顏色規(guī)范，紅色表示電壓，黑色表示接地）。

Arduino與流量傳感器的接口

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液體推動(dòng)轉(zhuǎn)子的翅片，使其旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的軸連接到霍爾效應(yīng)傳感器。它是電流流動(dòng)線圈和連接到轉(zhuǎn)子軸的磁體的布置，因此當(dāng)該轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)感應(yīng)出電壓/脈沖。在這個(gè)流量計(jì)中，每分鐘通過(guò)它的每升液體，它會(huì)輸出大約 4.5 個(gè)脈沖。

該傳感器的輸出引腳連接到數(shù)字引腳 2，當(dāng)液體流過(guò)它時(shí)，發(fā)出脈沖由微控制器計(jì)數(shù)或測(cè)量，并將接收到的脈沖總數(shù)轉(zhuǎn)換為特定單位，如毫升/秒或升/分鐘。這是由于附著在轉(zhuǎn)子軸上的磁鐵引起的磁場(chǎng)變化，如下圖所示。我們使用 Arduino 測(cè)量脈沖數(shù)，然后使用簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換公式計(jì)算以升/小時(shí) (L/hr.) 為單位的流速。

2. EM018 讀卡器Tx引腳連接到 arduino 微控制器引腳號(hào) 0（接收信號(hào)的 Rx 引腳）。當(dāng) Rfid 標(biāo)簽在讀卡器 em018 上滑動(dòng)時(shí)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到 MCU，如果匹配，則將信號(hào)發(fā)送到繼電器的輸入引腳，它會(huì)通電，通過(guò)繼電器的 N/O 引腳將 12v 傳遞給螺線管。同時(shí)，液晶顯示屏第一行會(huì)顯示“放你的船”。

RFID閱讀器

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當(dāng)螺線管通過(guò)繼電器通電時(shí)，它允許來(lái)自源的液體流動(dòng)。電磁閥連接到流量傳感器；流量傳感器從螺線管中獲取液體，并通過(guò)推動(dòng)其內(nèi)部的風(fēng)扇使其通過(guò)。同時(shí)，LCD會(huì)在第二行顯示液體量。

當(dāng)定義量（在草圖中提到）的液體通過(guò)流量傳感器時(shí)，繼電器斷電，螺線管不允許液體流動(dòng)。同時(shí)，LCD 會(huì)在第一行顯示“移除您的容器”。

如果用戶(hù)想要相同數(shù)量的液體，他/她應(yīng)該再次在 Rfid 閱讀器上刷卡。

軟件

軟件代碼是用 Arduino 編程語(yǔ)言編寫(xiě)的。Arduino IDE 用于編譯和上傳程序到 Arduino 板的 ATmega328 微控制器。每個(gè) RFID 標(biāo)簽都有一個(gè)唯一的編號(hào)。這個(gè)數(shù)字必須包含在 Arduino 代碼/草圖中。

Arduino 代碼使用用于 LCD 的 LiquidCrystal.h 頭文件和用于從 RFID 閱讀器讀取數(shù)據(jù)的串行通信。使用了兩個(gè)內(nèi)置函數(shù)，即 Serial.available() 返回到達(dá)串行緩沖區(qū)的 RFID 標(biāo)簽號(hào)，以及 Serial.readString() 讀取一串 RFID 標(biāo)簽號(hào)。

在此代碼/草圖中，我們使用了一個(gè)變量作為“int amount=1000”。這給出了 1000 毫升或每次刷卡一升的默認(rèn)液體量。只需根據(jù)您的要求更改金額值。

構(gòu)建和測(cè)試

1. 按照原理圖連接所有組件和模塊。

2. 將 12V 適配器或 12V 電池的 12V 電源連接到 Arduino 的 Vin 引腳、繼電器驅(qū)動(dòng)器和繼電器 NO 引腳。

3. 如電路圖所示，將繼電器公共引腳連接到螺線管。

4. 勾選代碼中默認(rèn)的每分鐘出液量。

5. 在 EM18 閱讀器上滑動(dòng) RFID 標(biāo)簽。如果它與編程的 RFID 標(biāo)簽代碼匹配，繼電器和螺線管將通電，來(lái)自水源（水龍頭）的水將流過(guò)流量傳感器。

6. 如前所述，您將獲得 LCD1 上的所有相關(guān)信息。確保水源（水龍頭或容器）中有足夠量的液體。源中的液體量較少意味著管道中液體流量的壓力較小，從而導(dǎo)致液體流量測(cè)量不準(zhǔn)確。