自动灌装机常用于饮料汽水行业。这些机器一般采用传送带进行灌装，这是一种经济快速的灌装方法。在大多数情况下，自动灌装机使用的是PLC进行控制，但是我们也可以使用Arduino开发板制作一台非常基本且用途广泛的灌装机。您可以通过对Arduino进行编程，使用红外或超声波传感器自动检测瓶子，当检测到瓶子时，停止传送带一段时间使瓶子装满。然后再次移动传送带并在检测到下一个瓶子时停止移动。

在本篇文章中，我们将使用Arduino Uno、传送带、电磁阀、红外传感器和步进电机设计自动灌装机的原型。传送带由步进电机以恒定的预设速度驱动。步进电机将持续驱动传送带，直到红外传感器检测到传送带上有瓶子为止。我们使用红外传感器作为外部触发。因此，每当红外传感器变为高电平时，它都会向Arduino发送触发信号，停止电机并打开电磁阀。所需的延迟时间已经在代码中预设。 Arduino将保持电磁阀打开，步进电机保持关闭，直到指定的时间为止。之后，电磁阀关闭灌装，传送带开始移动，以便可以灌装下一个瓶子。

所需的组件

●    Arduino Uno开发板

●    步进电机（Nema17）

●    继电器

●    电磁阀

●    红外传感器

●    A4988电机驱动器

●    电池

电路原理图

下面给出了使用Arduino的自动灌装机的电路图。

在该电路中，电磁阀通过继电器模块连接到Arduino，A4988驱动器模块用于控制步进电机。

继电器模块的输入引脚连接到Arduino的引脚7。 A4988模块的Direction和Step引脚分别连接到Arduino的2和4引脚。在本文中，红外传感器用作Arduino的外部中断。在Arduino Uno中，数字引脚2和3是中断引脚，因此将IR传感器的Out引脚连接到Arduino的3号引脚。电磁阀由24V电源供电，而步进电机由12V电源供电。

Arduino自动灌装机的程序

在本文的末尾给出了使用自动灌装机的完整程序。在这里只进行一些简单介绍。

首先包含步进电机的库文件。您可以从此处下载步进电机库。之后，定义步进电机每转的步数。对于NEMA来说，每转17步为200。

1. #include <Stepper.h>
   
2. #define STEPS 200

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定义电机驱动器模块的Step和Direction引脚连接的Arduino引脚。步进电机通过驱动模块连接，因此将电机接口类型定义为Type1。

1. Stepper stepper(STEPS, 2, 4);
   
2. #define motorInterfaceType 1

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设置步进电机速度。

1. stepper.setSpeed(500);

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将继电器、Step和Direction引脚定义为输出

1. pinMode(relay,OUTPUT);  
   
2. pinMode(4,OUTPUT);
   
3. pinMode(2,OUTPUT);

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在attachInterrupt()函数中，将引脚3指定为外部中断引脚，并且每当IR传感器的状态从LOW变为HIGH（RISING）时，都会调用IR_detected函数。

1. attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(3),IR_detected,HIGH);

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IR_detected()是一个中断服务函数（ISR），当IR传感器变高电平时执行。因此，每当红外传感器变高电平时，此函数都会使步进电机运行几步，然后停止步进电机并打开电磁阀。

1. void IR_detected()           {                  
   
2.   stepper.step(150);
   
3.   digitalWrite(relay,HIGH);
   
4.   stepper.step(0);

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最后将其连接到笔记本电脑，将代码上传到Arduino中。以下是制作的原型：

代码

以下是本文使用的完整代码： main.rar (578 Bytes, 下载次数: 40)

2019-12-17 23:41 上传

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请问为什么继电器接上电磁阀门后，一直重复进入中断，阀门一直处于打开状态呢？
（不接电磁阀门不会发生这种情况，一切工作正常。）