อุปกรณ์หุ่นยนต์ที่ควบคุมความร้อนได้ด้วย? (หม้อหุงข้าวเตาแก๊ส)

วิศวกรรมการทำอาหาร: เครื่องหุงข้าวเตาแก๊สอัตโนมัติ

คำเตือน: โปรดดำเนินการด้วยความระมัดระวังสูงสุด การใช้งานเครื่องใช้แก๊สร่วมกับหุ่นยนต์ DIY มีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดไฟไหม้และการระเบิด ห้ามปล่อยโครงการนี้ทิ้งไว้โดยไม่มีผู้ดูแลเด็ดขาด

เครื่องหุงข้าวเตาแก๊สอัตโนมัติ คือการสาธิตการประยุกต์ใช้วิศวกรรมเครื่องกลบริสุทธิ์ผสมผสานกับการควบคุมแบบ PID แบบวงปิด แทนที่จะใช้รีเลย์ไฟฟ้าทั่วไป คุณกำลังสร้าง "มือ" หุ่นยนต์เพื่อควบคุมอุปกรณ์ครัวแบบแอนะล็อก

อินเทอร์เฟซเชิงกลแรงบิดสูง

Servo ทั่วไปอ่อนแอเกินไปที่จะหมุนปุ่มเตาแก๊สที่แข็งได้ คุณต้องใช้ NEMA 17 or NEMA 23 Stepper Motor หรือ Servo โลหะเกียร์แรงบิดสูงขนาดใหญ่ (เช่น MG996R หรือดีกว่า)

1. แท่นยึด: คุณต้อง 3D print หรือกลึงขายึดที่พอดีเพื่อจับปุ่มเตาแก๊ส
2. การตอบสนอง (Feedback): คุณใช้หัววัดอุณหภูมิแบบจุ่มได้สำหรับอาหาร (DS18B20) วางไว้ ด้านใน หม้อข้าวและน้ำโดยตรง

การต้มแบบวงปิด (PID)

1. สภาวะที่ 1 (ความร้อนสูง): Arduino อ่านค่าได้ 22°C (เย็น) โดยจะสั่งให้ Stepper Motor หมุนปุ่มเตาแก๊สไปที่ตำแหน่ง "Max"
2. สภาวะที่ 2 (การเดือด): เมื่อน้ำถึง 100°C (เดือด) Arduino จะสั่งให้ Stepper หมุนปุ่มกลับไปยังมุม "Simmer/Low" ที่ปรับเทียบไว้อย่างแม่นยำในทันที
3. สภาวะที่ 3 (เสร็จสิ้น): มันจะเริ่มจับเวลาด้วยซอฟต์แวร์ 15 นาที เมื่อเวลานับถึง 0 (ข้าวสุกแล้ว) มันจะหมุนปุ่มไปที่ตำแหน่ง "OFF" และส่งเสียง Buzzer

ส่วนประกอบสำคัญ

• Arduino Uno: ตัวควบคุมในครัว
• NEMA Stepper Motor & Heavy Duty Driver (TB6600)
• DS18B20 Waterproof Temperature Sensor
• อุปกรณ์ยึดแบบกำหนดเองขนาดใหญ่

โครงการนี้พิสูจน์ให้เห็นว่า Microcontroller สามารถปรับใช้เพื่อทำให้วัตถุทางกายภาพใดๆ เป็นอัตโนมัติได้อย่างแท้จริง ไม่ว่าวัตถุนั้นเดิมจะเป็นแบบแมนนวลมากเพียงใดก็ตาม!