เบื่อไหมกับค่าเครื่องดื่มแพงๆ ตามบาร์?

หมดยุคการจ่ายเงินแพงๆ เพื่อเครื่องดื่มแก้วเล็กๆ แล้วครับ! วันนี้เราจะพาคุณมาสร้าง "บาร์เทนเดอร์ส่วนตัว" ไว้ใช้เองที่บ้าน รับรองว่าเพื่อนๆ ต้องอิจฉาแน่นอน โปรเจกต์นี้ทำงานด้วยบอร์ด Raspberry Pi เป็นมันสมองหลัก สามารถผสมส่วนผสมได้พร้อมกันถึง 6 อย่าง ไม่ว่าจะเป็นรัมโค้กชิลๆ ไปจนถึง Long Island Iced Tea จัดเต็มก็ทำได้สบาย

ตัวเครื่องสามารถปรับแต่งเมนูเครื่องดื่มได้ตามใจชอบ ขยายจำนวนปั๊มส่วนผสมเพิ่มได้ และในอนาคตยังสามารถพัฒนาต่อยอดให้สั่งงานด้วยเสียงผ่าน Alexa หรือ Google Assistant ได้อีกด้วย! การสั่งงานที่ตัวเครื่องก็แสนง่าย แค่ใช้ปุ่มกด 2 ปุ่มและหน้าจอแสดงผล

สำหรับเพื่อนๆ ที่มีเครื่องพิมพ์ 3D สามารถไปดาวน์โหลดไฟล์ชิ้นส่วนประกอบทั้งหมดได้ที่นี่เลย: Patreon: Smart Bartender 3D Files

ลองดูวิดีโอสาธิตด้านล่างนี้เลยครับ ว่าเครื่องนี้มันทำงานยังไงและเราสร้างมันขึ้นมาได้ยังไง!

อุปกรณ์และเครื่องมือที่ต้องใช้

ฮาร์ดแวร์ (Hardware Components):

• บอร์ด Raspberry Pi 3 Model B (1 ตัว)
• สวิตช์ปุ่มกดแบบกดติดปล่อยดับ (Momentary Push Button Switch) (2 ตัว)
• แผ่นพลาสติก PVC Project Board (28 แผ่น)
• บอร์ดรีเลย์ 8 ช่อง (8 Channel Relay) (1 ตัว)
• พาวเวอร์ซัพพลาย 12V Switching Power Supply (1 ตัว)
• สายไฟ Power Cable (1 เส้น)
• วงจรลดแรงดัน 5V Regulator (1 ตัว)
• แผงกระจายไฟ Power Distribution Board (1 ตัว)
• ปั๊มรีดท่อ Peristaltic Pump (6 ตัว)
• สายยางซิลิโคน Food Grade เส้นผ่านศูนย์กลางใน 2mm (1 เส้นยาว)
• ไฟเส้น LED Strip (1 เส้น)
• กรวยพลาสติก (Kitchen Funnel) (1 ชิ้น)
• หมวกหุ้มสายไฟ (Red Pepper Hat) (3 ชิ้น)
• หน้าจอ OLED Display (1 จอ)
• ไดโอดทนกระแสสูง 1N4007 (6 ตัว)
• สายจัมเปอร์ Jumper wires (ทั่วไป)
• เทปกาวสองหน้าติดภายนอก 3mm (1 ม้วน)
• สกรูเกลียวปล่อย (Wood Screws) (1 ชุด)
• สกรู M2.5 (4 ตัว)

เครื่องมือช่าง (Hand tools):

• สว่านมือ (Hand Drill)
• คัตเตอร์ (Box Cutter)
• เลื่อยไม้ (Wood Saw)
• หัวแร้งบัดกรี (Soldering iron)

Step 1: ประกอบโครงไม้ (Building the Frame)

ขั้นแรก เราต้องตัดไม้ขนาด 1x2 นิ้ว (ขนาดจริงคือ 0.75" x 1.5") ตามความยาวดังนี้:

• ยาว 16 นิ้ว จำนวน 4 ท่อน
• ยาว 9 นิ้ว จำนวน 4 ท่อน
• ยาว 7.5 นิ้ว จำนวน 6 ท่อน

View more (ดูรูปขั้นตอนการประกอบโครงไม้)

นำไม้ 16" สองท่อน และ 7.5" สองท่อน มาขันสกรูประกอบกันเป็นโครงด้านข้าง ทำซ้ำอีกชุดจะได้โครงสองฝั่ง (แนะนำให้เจาะรูนำร่องด้วยสว่านก่อนขันสกรู เพื่อป้องกันไม้แตก)

จากนั้นนำโครงทั้งสองข้างมาเชื่อมต่อกันด้วยไม้ท่อน 9" ที่ฐานด้านล่าง 2 ท่อน และด้านบน 2 ท่อน

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะอยู่ชั้นล่างสุด เราจึงต้องทำชั้นวางแก้วซ้อนไว้ด้านบน นำไม้ 7.5" ที่เหลืออีก 2 ท่อน มายึดติดกับโครงด้านข้าง โดยวัดความสูงจากฐานขึ้นมา 3 นิ้ว

Step 2: ตัดแผ่นรองเครื่องดื่มและวงจร (Cutting the Drink and Electronics Platforms)

เราใช้แผ่นไม้อัด MDF สองแผ่น แผ่นแรกสำหรับวางแก้วน้ำ แผ่นที่สองสำหรับยึดวงจรอิเล็กทรอนิกส์ โดยใช้เลื่อยจิ๊กซอว์ตัดตามขนาดนี้:

• แผ่นวางแก้ว (Drink platform): 12" x 9"
• แผ่นวางวงจร (Electronics platform): 11-7/8" x 7-3/8"

View more (ดูรูปการติดตั้งแผ่นรอง)

แผ่นวางแก้วจะต้องวางอยู่ระหว่างเสาไม้ทั้ง 4 ต้น เราจึงต้องบากมุมทั้งสี่ของแผ่นไม้ขนาด 1.5" x 0.75" ออก

เมื่อเสร็จแล้ว แผ่นวางแก้วจะสอดเข้าพอดีกับขอบชั้นลอยที่เราทำไว้ ส่วนแผ่นวางวงจรจะสอดเข้าจากด้านข้างไปวางพักอยู่ที่ฐานด้านล่างพอดีครับ

Step 3: ประกอบแผ่นพาเนลปิดตัวเครื่อง (Making the Bartender Panels)

โครงไม้เปรียบเสมือนกระดูก เราต้องใส่ผิวหนังให้มันด้วยแผ่นพลาสติก PVC สีดำ ซึ่งตัดง่ายมากด้วยคัตเตอร์ตามขนาดดังนี้:

• แผ่นหน้า (Front panel): 12" x 16"
• แผ่นซ้าย (Left panel): 9.25" x 16"
• แผ่นขวา (Right panel): 9.25" x 12-1/8"
• แผ่นฝาปิดจุดซ่อมบำรุง (Access panel): 9.25" x 3-7/8"
• แผ่นบน (Top panel): 12.25" x 9-5/16"
• แผ่นหลัง (Back panel): 12" x 16"
• แผ่นซับในด้านข้าง (Inside side panels): 8-15/16" x 10.25"

วิธีตัดคือใช้คัตเตอร์กรีดให้ลึกพอ แล้วใช้เศษไม้วางรองช่วยกระจายน้ำหนักเพื่อหักแผ่นให้ขาดออกจากกัน

View more (ดูรูปการทำช่องและติดพาเนล)

แน่นอนว่าแผ่นด้านหน้าต้องเจาะช่องสำหรับวางแก้ว โดยเจาะหน้าต่างขนาดกว้าง 8.5" สูง 10" ให้ขอบล่างอยู่เหนือแผ่นวางแก้วพอดี จากนั้นก็ขันสกรูยึดแผ่นด้านข้างเข้ากับโครง (ส่วนอื่นๆ เปิดทิ้งไว้ก่อนเพื่อความสะดวกในการเดินสายไฟ)

Step 4: ประกอบกรวยรับน้ำ (Assembling the Funnel)

เราปริ้นท์ขายึด 3D Print สำหรับจับกรวยพลาสติกที่จะคอยรวมส่วนผสมทั้งหมดให้ไหลลงแก้ว เนื่องจากเครื่องปริ้นท์เราเล็ก เราเลยแบ่งชิ้นส่วนเป็นสองซีกซ้ายขวาแล้วนำมาติดกาวเข้าด้วยกัน

View more (ดูรูปการติดตั้งกรวย)

เมื่อกาวแห้งแล้ว ก็นำขายึดไปขันน็อตติดกับใต้เพดานของโครงเครื่อง แล้วหย่อนกรวยพลาสติกลงไปให้พอดี

Step 5: ติดตั้งวงจรและเดินสายไฟ (Wiring the Electronics Board)

ขั้นตอนนี้เราจะนำแผงวงจรทั้งหมดไปแปะไว้บนแผ่น MDF ชั้นล่างสุดโดยใช้เทปกาวสองหน้า สามารถดูวิธี่ต่อสายทั้งหมดได้จากแผนผัง Circuit Diagram ด้านล่างนี้เลยครับ

View more (ดูรูปบอร์ดวงจรเพิ่มเติม และผัง Schematic)

ภาพวงจร Schematic ฉบับเต็ม:

Step 6: ติดตั้งปั๊มน้ำและการเดินท่อ (Mounting the Drink Pumps & Plumbing)

ด้านหลังของเครื่องสามารถติดปั๊มรีดท่อ (Peristaltic Pump) ได้ถึง 6 ตัว (หรือมากกว่านั้นถ้าต้องการ) เพื่อป้องกันไม่ให้ท่อสายยางถูกเบียดแนบกับผนัง เราเลยปริ้นท์ตัวหนุน (Standoffs) มารองไว้ก่อนยึดน็อตเข้ากับแผงด้านหลังและเสาไม้

View more (ดูรูปการเจาะรูและเดินสายปั๊ม)

เจาะรูขนาดครึ่งนิ้วทะลุลงไปยังห้องแผงวงจรด้านล่าง 2 รู รูแรกสำหรับให้สายไฟปั๊มลอดลงไป และอีกรูสำหรับสายพาวเวอร์เสียบปลั๊กผนัง (อย่าลืมใส่ตัวบุชชิ่ง 3D Print หุ้มขอบรูไว้กันสายไฟถลอกด้วยครับ)

ต่อมาคือการเดินท่อสายยาง (Manifold) เรา 3D Print แป้นรวมสายไว้ด้านบน ก่อนจะเจาะรู 6 รูที่หลังคาเครื่องเพื่อร้อยสายยางซิลิโคนลงไปรวมกันในกรวยรับน้ำด้านใน

ตัดสายยางให้ยาวพอดีเชื่อมจากปั๊มไปยังกรวยรับน้ำด้านในเครื่อง และตัดอีกฝั่งให้ยาวพอที่จะจุ่มลงไปในขวดส่วนผสมหลังเครื่อง

Step 7: ติดไฟตกแต่ง LED (Installing the LED Lights)

เครื่องดื่มดีๆ ต้องคู่กับแสงสีครับ! เราเอาไฟ LED Strip มาติดกาวสองหน้าล้อมไว้รอบหน้าต่างด้านในตัวเครื่อง และซ่อนสายไฟไว้ระหว่างผนัง PVC ชั้นนอกและชั้นใน (ที่จะติดเพิ่มทีหลัง) เพื่อความเนียน

View more (ดูรูปไฟ LED เพิ่มเติม)

Step 8: ติดตั้งหน้าจอและปุ่มกด (Installing the Buttons and Screen)

เจาะรูสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่แผง PVC ด้านหน้า ใต้ช่องวางแก้ว เพื่อติดหน้าจอเมนู และเจาะรูวงกลมขนาบข้าง 2 รูสำหรับยึดปุ่มกด (ร้อยน็อตล็อคจากด้านหลัง) เพื่อให้ดูโปรขึ้น เราเลย 3D Print กรอบหน้าจอมาแปะครอบทับรอยตัดอีกทีครับ

View more (ดูรูปการเก็บงานสายไฟปั๊มและปุ่มกด)

การเดินสายไฟปั๊ม: บัดกรีสายไฟเข้ากับขั้วปั๊ม และเพื่อป้องกันไฟกระชากย้อนกลับไปทำลายบอร์ด Raspberry Pi ให้บัดกรีไดโอด 1N4007 คร่อมขั้วปั๊มแต่ละตัวไว้ด้วย (ดูวิธีต่อในแผนผังวงจร) จากนั้นรวบสายไฟด้วยเทปพันสายไฟให้เรียบร้อย

Step 9: ติดตั้งที่วางแก้วน้ำ (Installing the Cupholder)

ถึงไม่จำเป็นต้องมีก็ใช้งานได้ แต่มันทำให้บาร์ของเราดูหรูหราขึ้นเยอะ แถมยังช่วยกะตำแหน่งวางแก้วได้แม่นยำด้วย ฐานรองแก้วนี้มีเดือย 3 อันอยู่ด้านล่าง แค่เจาะรูที่แผ่นไม้วางแก้วแล้วกดฐานลงไปก็แน่นแล้วครับ

View more (ดูรูปที่วางแก้วเพิ่มเติม)

ซอฟต์แวร์ และ ข้อควรระวังเรื่องความสะอาด (Software & Cleaning Note)

มาถึงจุดนี้ประกอบร่างเสร็จแล้ว! สำหรับส่วนของโค้ดซอฟต์แวร์ ผู้สร้าง (Hacker Shack) ได้อัปโหลดวิธีตั้งค่า Raspberry Pi ไว้ในหน้า GitHub ของโปรเจกต์นี้ครับ (สามารถเข้าไปดูโค้ดและไลบรารีได้ใน Github ของโปรเจกต์ต้นฉบับ)

ทริคสำคัญ: หลังจากปาร์ตี้จบ อย่าลืมล้างท่อสายยางเพื่อป้องกันแบคทีเรียหมักหมมนะครับ ในเมนูหน้าจอจะมีฟังก์ชัน configure -> clean ให้จุ่มสายยางทั้งหมดลงในน้ำสะอาดแล้วกดปุ่ม ปั๊มจะดูดน้ำไปล้างท่อทั้งหมด (อย่าลืมเอาแก้วไปรองน้ำทิ้งด้วยล่ะ!) จากนั้นยกสายขึ้นเหนือน้ำเพื่อให้ปั๊มดูดลมเข้าไปไล่น้ำในท่อให้แห้งครับ

ยินดีด้วย! บาร์เทนเดอร์ส่วนตัวของคุณพร้อมลุยแล้ว ชงกันให้สนุกและดื่มอย่างรับผิดชอบนะครับ!