智能全自动免洗手液分配器——Arduino 控制，轻松改装现有瓶身

零件与材料

零件	数量	备注
Arduino Nano R3	1	主控
DRV8825 步进电机驱动	1	驱动改装后的 28BYJ-48
28BYJ-48 步进电机 (5V)	1	需改为双极性以增大扭矩
红外避障传感器模块	1	检测手部靠近
微动限位开关 (KW12-3)	1	复位基准
T8 梯形丝杠 (300mm, 螺距 2mm) + 铜螺母	1	将旋转转为直线运动
5mm-8mm 刚性联轴器	1	连接电机与丝杠
LM8UU 直线轴承 (8×15×24mm)	1	导向压杆
688zz 滚珠轴承 (8×16×5mm)	1	丝杠端部支撑
9V 电池 + 电池扣	1	供电
自锁开关、1kΩ 电阻、100μF 电容、跳线、面包板等	若干	按原理图连接
M3 螺丝 (8-20mm)	19	组装 3D 打印件
魔术贴扎带 (DIY 或成品)	2	固定瓶身
免洗手液/洗手液瓶	1	目标瓶身

所需工具

3D 打印机（作者用 Creality Ender 3 V2，0.2mm 层高、20% 填充）
电烙铁（可选）
钢锯（裁剪丝杠）

软件与服务

Arduino IDE
Onshape（3D 建模，已提供 STL 文件）
Ultimaker Cura（切片）

工作原理

步进电机通过联轴器驱动 T8 丝杠旋转，压杆一端通过铜螺母与丝杠连接，另一端由直线轴承导向，实现精准直线上下运动。红外传感器检测到手部时，压杆下压设定行程（挤压瓶嘴），延时 2 秒后反向上升至限位开关触发复位。上电时自动向上寻找限位开关完成自校准。

关键改装：28BYJ-48 单极转双极

撬开蓝色后盖，切断通往红线的中间铜箔。
剪除红线，剩余四根线（蓝、粉、黄、橙）分别对应 A2、A1、B1、B2 接入 DRV8825。
扭矩从约 300 g·cm 提升至 800+ g·cm，足以胜任挤压任务。

电路连接要点

9V 电池 → 自锁开关 → 100μF 电容 → Arduino VIN/GND。
红外传感器 VCC→5V，GND→GND，OUT→D9。
限位开关公共端→5V，常开端→D8 并接 1kΩ 下拉电阻到 GND。
DRV8825：VMOT→VIN，GND→GND，DIR→D2，STEP→D3，EN→D4，RST 与 SLP 短接。
步进电机四线按顺序接 A2、A1、B1、B2。

核心代码逻辑

// 关键参数
const int stepsPerRevolution = 6000; // 约 3 转，视挤压行程调整
// setup: 使能驱动，反向转动直到限位开关触发（复位）
// loop: 红外触发(LOW) → 使能驱动 → 正向转动 stepsPerRevolution 步 → 延时 2s → 反向转动直到限位触发 → 失能驱动

组装流程

3D 打印所有零件（Base、Presser、Cover、Electronics Case、IR Holder、Rod、Velcro Grip×2）。
压杆组装：压入直线轴承，螺母固定铜螺母。
电子仓放入焊好电路的面包板，引出步进电机、限位、红外传感器导线。
红外传感器固定于 IR Holder，螺母调节高度。
最终组装：装入滚珠轴承、丝杠、压杆总成，拧紧联轴器，固定电机、限位开关、盖板、IR Holder、电子仓盖。
用魔术贴扎带绑定目标瓶身，调整红外传感器位置使手部自然触发。

原理图

智能全自动免洗手液分配器——Arduino 控制，轻松改装现有瓶身

摇一摇骰子——Arduino Nano 驱动 8×8 LED 矩阵两足行走机器人 Baby Dino——Arduino Mega 驱动 5 个舵机

制造工艺

3D打印

自动化控制系统

工业技术