咖啡方尖碑DIY指南：Arduino智能冷萃咖啡机制作教程

咖啡方尖碑制作指南：自动化冷萃咖啡设备DIY教程

本制作指南完成于南佛罗里达大学Makecourse课程项目要求（www.makecourse.com）

咖啡方尖碑是专为加速冷萃咖啡或其他需要浸泡过滤饮品制作而设计的设备，通过搅拌、强制过滤和自动监测实现高效制作。本教程为初代概念验证版本，后续将持续优化改进，文中将包含当前版本可改进方向的思考。

第一步：CAD建模

首步骤需建模设备结构。我采用互锁六边形榫槽堆叠设计，虽造型美观但存在设计局限。建议各模块预留接触点以便拆解时不破坏线路，同时注意所有部件应在同一台3D打印机完成，不同设备打印可能导致装配公差问题。

设计需满足四大核心要求：

- 支撑装满液体的玻璃布氏漏斗

- 高速搅拌时固定漏斗位置

- 悬挂电机搅拌器并抵消反扭矩

- 如需光学完成度传感器，需完全屏蔽环境光

CB Agitator v0.1.mtl

CB Agitator v0.1.obj

第二步：收集零件!

推荐零件清单：

1升玻璃布氏漏斗（带孔板）

电机（建议使用标准双极电机替代原设计的大功率RC车用电机）

电磁阀、齿轮泵（后续迭代建议改用隔膜泵）、轴承

食品级软管（数米）、按钮、RGB色温传感器、RGB LED

继电器模块、7V/12V电源、2块Arduino UNO开发板

大量连接线（特别注意：原设计大功率电机导致供电复杂，标准电机可简化电路）

第三步：3D打印!

根据收集的零件验证CAD模型尺寸后进行打印。我的总打印耗时约48小时，建议优先测试关键部件装配兼容性。

第四步：测试!

完成电路连接后进行基础功能测试：

1. 电源通断测试

2. 继电器控制水泵/电磁阀（建议初期使用机械继电器便于调试）

3. Arduino基础代码验证（需注意色温传感器需占用较多算力，故采用双Arduino分控方案）

光学传感器代码可直接使用Adafruit官方库文件，RGB按钮采用GitHub开源的渐变色彩代码实现基础交互。

第五步：组装!

模块化设计支持分步调试：

1. 安装RGB LED及按钮（注意电阻匹配：R通道560Ω，G/B通道1KΩ）

2. 连接水泵/电磁阀并做防水处理（建议后续版本完全隔离电路与液体系统）

3. 通过高强度聚合物绑带固定色温传感器

4. 顶部安装电机及驱动模块

第六步：编程与最终测试

当前发布为演示版本代码，采用预设时间控制，用户可根据色度数据自定义停止条件：

- algoCoffee_v1.0_170423.ino（电机控制代码）

- colorview_v1_170423.ino（色温传感器代码）

第七步：个性化改造!

通过色温传感器可实现：

- 冷萃咖啡/茶饮的精准萃取控制

- 浸泡型伏特加调酒（如彩虹糖风味）

- 其他需要精确控时的浸泡工艺