原作者 Valentin Fg 郭一璞 编译 量子位 出品 | 公众号 QbitAI
“两杯美式，谢谢。”
“主人的两杯咖啡好啦，欢迎品尝~”
醒醒，你不是在看日漫，你家里也没有咖啡女仆。
不过，作为万能的工程师，自己DIY也不是不可以。硬件爱好者Valentin Fg就把家里的咖啡机改装成了“咖啡女仆”，只要一句话，不用跑去咖啡机旁自己动手做，TA就乖乖地开始给你做咖啡。
后来，他还整理了一份DIY咖啡女仆攻略，只要7步就可完成。
Step 1：剁手一些物料
首先，你需要一台咖啡机。作者选用的是德龙的Delonghi Ecam 22.140B型号，国内电商也有这个牌子。
然后，你需要买五块控制器，分别是：
树莓派3B+主板，亲测某宝可购。
ReSpeaker 2-Mics Pi HAT，适配树莓派的双麦克风扩展板，可以拿来做AI语音应用。
Arduino nano，一款基于ATmega328P（Arduino Nano 3.x）的小型主板。
8通道继电器板
步进电机+控制板
另外还需要充电器、microSDHC卡、USB 2.0转接线、8x8耦合器、一些18AWG导线（最好是红黑的）、2xM3x15螺丝钉、2xM3x45螺丝钉。
然后准备一些工具，包括一个热熔胶枪、不同尺寸的一套钻头、一台电磨机、一些热缩套管、一个电烙铁、一个飞利浦螺丝刀、一个Torx TS 20螺丝刀，另外最好有3D打印机，没有的话就去万能的某宝找人帮你做。
Step 2：拆咖啡机
现在，可以把买来的咖啡机大卸八块了（别哭，后面我们还会装回去）。
先把后面的这五个螺丝拧下来，注意螺丝钉不要丢。
然后可以吧咖啡机的“左脸”和“右脸”悄咪咪往后滑动拖下来。
现在把固定“头盖骨”的两个螺丝拧下来，先不要着急掀起咖啡机的头盖骨。
这个时候，你会发现咖啡机的“右脸颊”有一个用于固定“头盖骨”的螺丝钉，把它拧下来。“左脸颊”也有一个，同样拧下来。
然后把蒸汽主开关拉向你站立的方向，取下来。
现在可以掀起咖啡机的“头盖骨”啦！
掀完之后，可以“面对”你的咖啡机正脸，把左右两侧的两个螺丝拧下来。
再把面板背面的4个螺钉拧下来。面板左右两侧有两个灰色的塑料卡，取下面板的时候轻一点不要弄坏它们，不然就装不回去了。
面板下面的PCB板右上角有个连接处，轻轻地把它拔出来。
完美，现在你的咖啡机成功被大卸八块了。
Step 3：前面板焊接
现在，你可以把咖啡机正脸上的面板拿下来，准备加工它了。
先在面板上戳5个洞，位置如下图。注意洞的大小，需要保证两根18AWG导线通过。
现在，拿起你的电烙铁，开始把导线焊道面板按钮下面的引脚处，面板上7个按钮分别连一对红黑导线。
Step 4：把咖啡机的脸再装回去
先装按钮和透明壳，注意导线的站位，不要卡住。
不过，考虑到反正你要用语音控制咖啡机了，不装按钮也不会怎样，略略略略略~
这块面板的背壳也要和面板一样，戳一些洞洞，方便导线通过。
现在，在咖啡机外壳正脸的最上方中央戳个半圆的洞，也是为了过导线。
另外，作者还3D打印了一个部件，这个部件的下边中央是另外一个半圆。
两个半圆的位置如下图红色大圆圈所示，而两个红色小圆圈的位置需要打直径2.8毫米的孔。
现在，可以把正面的PCB板、外壳等连在一起了。电线留20厘米左右的长度。
用M3x15螺丝钉将步进电机固定到3D打印部件上。
在步进机的尖端添加耦合器（暂不夹紧）。使用M3X45螺钉将3D部件固定到正面外壳上。
现在，把所有电线顺到咖啡机右侧，把整个咖啡机正面装回卡飞机上，注意现在也不要夹住耦合器。
Step 5：原理和安装
下面是整体的电路图，可以按照这个来连接导线。
连好之后，可以把所有器件一股脑儿塞在咖啡机的右侧，当然要保证里面没有短路的情况，然后找个合适的位置，拿热熔胶固定好。
Step 6：写代码和安装程序
可以直接复制这段声控代码
1#include 2#include 3 4#define STEPS 64 5#define REVOLUTION 2048 6#define SLAVE_ADDRESS 0x04 7 8//naming Arduino pin 9int ONOFF = 2; 10int x1short = 3; // button for 1 short coffee 11int x2short = 4; // button for 1 short coffee 12int clean = 5; // button clean 13int vape = 6; // button vape 14int x1long = 7; // button for 1 long coffee 15int x2long = 8; // button for 2 long coffee 16 17int count = 0; 18int number = 0; 19int state = 0; 20int steps = 0; 21int max_step = (int)(250.0 / 180.0 * (float)REVOLUTION / 2.0); 22int nb_step = 330; 23Stepper stepper(STEPS, 9, 11, 10, 12); 24 25int servo_pos = 0; 26 27void setup() { 28 // start serial for output 29 Serial.begin(9600); 30 Serial.println("Ready!"); 31 32 // setup pin Mode 33 pinMode(ONOFF, OUTPUT); 34 pinMode(x1short, OUTPUT); 35 pinMode(x2short, OUTPUT); 36 pinMode(x1long, OUTPUT); 37 pinMode(x2long, OUTPUT); 38 pinMode(vape, OUTPUT); 39 pinMode(clean, OUTPUT); 40 41 //set default status 42 digitalWrite(ONOFF, HIGH); 43 digitalWrite(x1short, HIGH); 44 digitalWrite(x2short, HIGH); 45 digitalWrite(x1long, HIGH); 46 digitalWrite(x2long, HIGH); 47 digitalWrite(vape, HIGH); 48 digitalWrite(clean, HIGH); 49 stepper.setSpeed(200); 50 stepper.step(0); 51 turn_right(1); 52 turn_left(1); 53} 54 55/* 56 * Run undefinitly 57 */ 58void loop() { 59 if (Serial.available() > 0) { 60 // read the incoming byte: 61 int incomingByte = Serial.read(); 62 if (incomingByte == 'B') { 63 // command have to start with 'B' 64 number = 0; 65 count = 0; 66 } else if (incomingByte == 'E') { 67 // command have to end with 'E' 68 start_coffee(number); 69 number = 0; 70 count = 0; 71 } 72 else if (incomingByte >= '0' && incomingByte <= '9') { 73 // save as an int all the character coming from Serial 74 int tmp = incomingByte - '0'; 75 number *= 10; 76 number += tmp; 77 count++; 78 } 79 } 80} 81 82/* 83 * Utils 84 */ 85 86/* 87 * turn the stepper motor to the left 88 */ 89void turn_left(int v) { 90 Serial.println("turn left\n"); 91 if (v == 0) 92 return; 93 if (v == 1) { 94 stepper.step(400); 95 return; 96 } 97 if (v == 2) { 98 stepper.step(800); 99 return;100 }101 if (v == 3) {102 stepper.step(1300);103 return;104 }105}106/*107 * turn the stepper motor to the right108 */109void turn_right(int v) {110 Serial.println("turn right\n");111 if (v == 0)112 return;113 if (v == 1) {114 stepper.step(-400);115 return;116 }117 if (v == 2) {118 stepper.step(-800);119 return;120 }121 if (v == 3) {122 stepper.step(-1300);123 return;124 }125}126127/*128 * simulate push a button129 */130void touch_button(int pin) {131 digitalWrite(pin, LOW);132 Serial.print(" touchdown\n");133 delay(500);134 digitalWrite(pin, HIGH);135}136137/*138 * simulate push button for 2 short coffees139 */140void touch_x2() {141 Serial.println("touch x2\n");142 touch_button(x2short);143}144/*145 * simulate push button for 2 long coffees146 */147void touch_x2_long() {148 Serial.println("touch x2 long\n");149 touch_button(x2long);150}151/*152 * simulate push button for 1 short coffee153 */154void touch_x1() {155 Serial.println("touch x1\n");156 touch_button(x1short);157}158/*159 * simulate push button for 1 long coffee160 */161void touch_x1_long() {162 Serial.println("touch x1 long\n");163 touch_button(x1long);164}165166/*167 * simulate push button for cleaning168 */169void touch_clean() {170 Serial.println("touch rince\n");171 touch_button(clean);172}173174/*175 * simulate push button for on and off176 */177void onoff() {178 Serial.println("turn on/off\n");179 touch_button(ONOFF);180}181182/*183 * Select the intensity fort the coffee by moving the stepper motor184 * 0 -> mild185 * 1 -> standard186 * 2 -> strong187 * 3 -> extra strong188 */189void select_intensity(int intensity) {190 turn_right(intensity);191}/*194 * Set the stepper motor to its default position195 */196void default_intensity(int intensity) {197 turn_left(intensity);198}/*201 * compute int into order202 */203void start_coffee(unsigned int type) {204 int number = type % 10;205 int coffee_type = type / 10 % 10;206 int coffee_size = type / 100 % 10;207 int intensity = type / 1000 % 10;208 int special = type / % 10;209 Serial.print(type);210 if (special != 0) {211 switch (special) {212 case 1:213 onoff();214 return;215 }216 } else if (coffee_type == 9) {217 select_intensity(intensity);218 if (number == 1)219 if (coffee_size == 1)220 touch_x1();221 else222 touch_x1_long();223 else if (coffee_size == 1)224 touch_x2();225 else226 touch_x2_long();227 delay();228 default_intensity(intensity);229 }230}
之后需要设置一下你的树莓派主板，确保它安装了Raspbian Stretch Lite。
然后在树莓派主板上设置Snips语音平台，先连上网，然后启用SSH，安装SAM。
把Snips要安装在SAM上，重启即可启动，把上面的咖啡机程序装进Snips控制台。
Step 7：喝咖啡走起
现在大功告成啦，连上电源，打开树莓派程序，打开咖啡机，你就可以“点”一杯咖啡试试：
“Hey Snips，我要两杯咖啡，蟹蟹。”
传送门
作者原文：
内附各种亚马逊链接，不过大家完全可以去（准备退休的）马爸爸那里剁手。
就酱，做手工愉快~
— 完 —
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