Projekt zautomatyzowanej miski na karmę dla zwierząt: 13 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Ta instrukcja przedstawi i wyjaśni, jak zbudować automatyczny, programowalny karmnik dla zwierząt domowych z dołączonymi miskami na karmę. Załączam tutaj film przedstawiający działanie produktu i jego wygląd.

Krok 1: Filmy przedstawiające działanie urządzenia i jego wygląd

Krok 2: Zdobądź niezbędne narzędzia, części i materiały

Narzędzia, części i materiały wymagane do budowy są pokazane na powyższych zdjęciach

Części:

1x kabel drukarki USB (męski typ A na męski typ B) lub zasilacz sieciowy 5 V AC-DC;

1x Pojemnik z ręką i nakrętką na górze (użyłem 8,5 funtowego pojemnika na żwirek dla kota)

2x 1-1/4 cala. Harmonogram PVC. 40 45-stopniowy łącznik kolankowy S x S (złącze pcv, które ma 2 końce pokazane na pic)

1x Charlotte Pipe 1-1/4 cala PVC Side Outlet kolanko 90 stopni (złącze pcv, które ma 3 końce pokazane na zdjęciu z dwoma zamocowanymi do niego łokciami 45 stopni S x S)

1x płytka mikrokontrolera ARDUINO UNO R3 (kupiłem w sklepie Arduino na Amazon)

1x silnik servo, który jest dostarczany z małymi plastikowymi wspornikami, które mocują, jak pokazano na zdjęciu (kupiłem zestaw Smraza SG90 9G Micro Servo Motor Kit ze sklepu Smraza na Amazon)

1x butelka pigułki (użyłem butelki pigułki, którą można łatwo wyciąć nożem i nożyczkami o średnicy 1-1/3 cala)

3x męskie na męskie przewody połączeniowe (zakupiłem Elegoo EL-CP-004 wielokolorowy przewód Dupont 40pin męski na męski)

1x statyw z regulowaną podstawą z ramionami, które stykają się pośrodku (podobny do tego pokazanego na zdjęciu bez środkowej kolumny pośrodku; niektóre statywy mogą mieć wyjętą środkową kolumnę i przystosowaną do pracy z tą konfiguracją. Upewnij się, że odległość między nimi jest wystarczająca podstawa i górna część statywu, aby pojemnik zmieścił się.)

1x część, którą można umieścić między statywem a pojemnikiem, aby wyśrodkować pojemnik na wypadek, gdyby nie był wyśrodkowany (użyłem butelki z sokiem, jak pokazano na zdjęciu)

2x miski na karmę, które można przymocować do regulowanej podstawy (jedyne rzeczy nie pokazane na zdjęciach)

Materiały:

Gumki (najlepiej średniej wielkości i przyzwoitej grubości, aby umożliwić podparcie pojemnika)

Opaski na suwak (użyłem 11-calowych opasek zakupionych od Lowe's)

Super klej (użyłem żelu super kleju Gorilla, płynny super klej bez żelu może być lepszy, ponieważ żel ma tendencję do nieprzyklejania się do niektórych tworzyw sztucznych)

Taśma klejąca (użyłem taśmy klejącej marki Duck Tape)

Karton (zrobiłem wycięcia z pudełka po pizzy Domino, ale powinieneś użyć najbardziej wytrzymałego kartonu, jaki masz do dyspozycji)

Proszek do pieczenia

Narzędzia:

Nożyczki lub podobne urządzenie tnące (upewnij się, że jest wystarczająco mocne, aby prawidłowo przeciąć plastik)

Nóż lub podobne narzędzie do przekłuwania

Suszarka (najlepiej taka z regulowanymi ustawieniami, aby umożliwić niską siłę nadmuchu i wysoką temperaturę)

Rękawiczki (służą do zapobiegania przedostawaniu się super kleju na dłonie)

Znacznik

Krok 3: Przymocuj pojemnik do statywu

Pojemnik zostanie przymocowany do statywu za pomocą gumek, opasek zaciskowych i taśmy klejącej

1. Zacznij od przeciągnięcia gumek przez uchwyt pojemnika i przymocowania ich do górnej części statywu. Jeśli statyw nie ma konstrukcji, która to umożliwia, możesz związać razem gumki lub zapiąć je na suwak, tworząc zamknięty łańcuszek.
2. Następnie zawiąż gumki wokół ręki pojemnika na nodze statywu, do którego przylega pojemnik, jak pokazano na rysunku, i zawiąż je lub zawiąż za pomocą opaski na suwak.
3. Następnie zawiąż zamki błyskawiczne w tych samych miejscach, aby odpowiednio zabezpieczyć pojemnik.
4. Gdy pojemnik jest zabezpieczony, weź taśmę klejącą i owiń ją wokół górnej części statywu, aby zabezpieczyć gumki.
5. Określ, gdzie ma się znaleźć otwór, który znajduje się na dnie pojemnika, przez który będzie wychodzić żywność i upewnij się, że znajduje się on pośrodku regulowanej podstawy statywu. Jeśli tak nie jest, będziesz musiał wyśrodkować pojemnik tak, jak to zrobiłem i pokazałem na obrazku.

Jeśli potrzebujesz wyśrodkować pojemnik:

1. Zacznij od znalezienia przedmiotu, który będzie dobrze działał.
2. Aby przymocować ten przedmiot, zacznij od zawiązania gumek wokół przedmiotu i nogi statywu po tej stronie, którą należy docisnąć, aby wyśrodkować pojemnik.
3. Zastanów się, gdzie obiekt będzie musiał dotknąć pojemnika, i nałóż w to miejsce super klej, a po dodaniu do kleju niewielką ilość sody oczyszczonej. Uwaga: Soda oczyszczona powoduje, że klej wysycha znacznie szybciej ze względu na pH sody oczyszczonej w stosunku do kleju, a także wzmacnia wiązanie dzięki różnym reakcjom chemicznym, które zachodzą z powodu obecności sody oczyszczonej.
4. Wymieszaj sodę oczyszczoną i klej i szybko dociśnij miejsce z klejem do pojemnika. Trzymaj go tam przez około 30 sekund i puść.
5. Teraz użyj suszarki, ustawionej na najniższy stopień nadmuchu i najwyższą temperaturę, aby podgrzać klej i przyspieszyć jego schnięcie. Po około 30 sekundach do minuty powinno być dobrze. Uważaj, aby nie przegrzać obszaru.
6. Na koniec owinąć przedmiot i pojemnik taśmą klejącą, aby jeszcze bardziej go zabezpieczyć.

Krok 4: Złóż komponenty elektryczne

Do tego kroku potrzebne będą 3 przewody połączeniowe, silnik serwo, kabel drukarki lub zasilacz 5 V oraz Arduino Uno R3

1. Podłącz jeden koniec każdego z trzech przewodów połączeniowych do płytki Arduino Uno R3 zgodnie ze schematem, odpowiednio kodując każdy przewód kolorem. W przypadku, gdy masz brązowe przewody zamiast czarnych, użyj zamiast nich brązowego.
2. Zakupiony serwosilnik może mieć brązowy przewód zamiast czarnego przewodu, a to połączenie jest takie samo jak to z czarnym przewodem na załączonym schemacie obwodu.
3. Jeśli używasz kabla drukarki do zasilania obwodu, podłącz kabel drukarki do odpowiedniego gniazda pokazanego na schemacie, prawdopodobnie w rzeczywistości będzie on metalowy. Podłącz drugi koniec kabla drukarki do gniazda USB odpowiedniego źródła zasilania. Jeśli do zasilania obwodu używasz kabla zasilacza z gniazdem ściennym 5 V, podłącz odpowiedni koniec do czarnego gniazda pokazanego na schemacie, a drugi koniec do odpowiedniego gniazdka elektrycznego.

Krok 5: Prześlij program do Arduino Uno R3

Tutaj wgrasz kod, który podałem tutaj w linku do pobrania, który pozwoli Ci zaprogramować serwomotor i ustawić stopień obrotu, jak długo serwomotor pozostanie w obróconej pozycji i jak często serwomotor będzie wykonaj tę rotację Jeśli wszystkie ustawienia sprzętowe są prawidłowo podłączone, możesz po prostu skompilować i wgrać oprogramowanie na płytkę.

1. Zainstaluj Arduino IDE, z następującego linku:
2. Kliknij instalator Windows
3. Kliknij TYLKO POBIERZ
4. Po zakończeniu pobierania kliknij przycisk URUCHOM
5. Kliknij przycisk Zgadzam się (Arduino IDE to darmowe oprogramowanie)
6. Wybierz wszystkie komponenty z listy i kliknij przycisk Dalej
7. Kontynuuj instalację po wybraniu żądanej lokalizacji
8. Zainstaluj sterownik „Adafruit Industries LLC Ports”, klikając przycisk Instaluj
9. Zainstaluj sterownik Arduino USB Driver”, klikając przycisk Instaluj
10. Zainstaluj sterownik „Porty Linino (COM i LPT)”, klikając przycisk Instaluj
11. Po zakończeniu instalacji naciśnij przycisk ZAMKNIJ.
12. Pobierz plik aplikacji: PetFeeder.ino.
13. Jeśli wszystkie ustawienia sprzętowe są prawidłowo podłączone, możesz po prostu skompilować i wgrać oprogramowanie na płytkę.

Krok 6: Instrukcje konfiguracji parametrów programu zgodnie z Twoimi potrzebami

Tutaj dowiesz się jak zmienić kod programu sterującego serwomotorem

Aby skonfigurować, jak często serwomotor będzie się obracał:

Poniższe dwie linie kodu zostaną zmienione, aby ustawić, jak często serwomotor będzie się obracał. W poniższym zestawieniu silnik będzie się obracał co 5 sekund. Wartość jest określana przez pomnożenie wartości interwału posuwu, 1, przez wartość długości bez znaku, 5, pokazaną w drugim wierszu. Możesz użyć tych dwóch liczb, aby utworzyć dowolną długość czasu, w której chcesz, aby były interwały. Na przykład, jeśli chcesz, aby obracał się co 6 godzin, możesz zmienić 5 na 60, co oznacza zmianę z 5 sekund na 60 sekund, i możesz zmienić 1 na 360, co oznacza zmianę z 1 zestawu 60 sekund do 360 zestawów po 60 sekund. 360 zestawów po 60 sekund odpowiada 360 godzinom, co odpowiada 6 godzinom

#define FEED_INTERVAL 1 // min między porami karmienia

const unsigned long feedInterval = (unsigned long) FEED_INTERVAL * (unsigned long) 5; // wyrażone w sekundach

Aby skonfigurować, jak długo serwomotor będzie się obracał:

Użyj poniższego kodu, aby to zmienić. Kod void feederOpen najpierw resetuje serwomotor do jego podstawowego kąta 0, następnie obraca się do 90 stopni przez okres 4000 tysięcznych sekundy lub 4 sekundy, a po tych 4 sekundach serwomotor uruchamia kod void feederClose, aby obróć o 90 stopni w przeciwnym kierunku, z powrotem do pierwotnej pozycji 0. Aby zmienić stopień, o jaki obraca się serwomotor, zmień wartość 90 na żądany stopień w obu sekcjach pustych. Aby ustawić, jak długo serwomotor ma się obracać, zmień wartość opóźnienia, która w tym przykładzie wynosi 4000

void feederZamknij() {

serwo.zapis(90);

}

void feederOpen() {

serwo.write(0);

opóźnienie (4000);

serwo.zapis(90);

}

Krok 7: Przymocuj wycięcie kartonowe do serwomotoru, a serwomotor do butelki na pigułki

Tekturowe wycięcie zostanie przymocowane do serwomotoru za pomocą kleju superglue, a serwomotor zostanie przymocowany do butelki pigułki za pomocą gumek i superkleju

1. Określ odpowiedni rozmiar tekturowego wycięcia w oparciu o średnicę otworu butelki pigułki, który zostanie zakryty. Zostaw trochę więcej miejsca z każdej strony na wypadek, gdyby tektura nie była idealnie wyrównana z otworem butelki pigułki po jej trwałym przymocowaniu do serwomotoru za pomocą super kleju.
2. Wytnij kształt kwadratu lub prostokąta na podstawie ustalonych wymiarów za pomocą nożyczek lub innego narzędzia tnącego.
3. Weź mały plastikowy wspornik, pokazany na rysunku lub podobny, i odetnij koniec ramienia, w którym jest wywierconych 6 otworów. Dostępne są 4 ramiona, jedno z 7 otworami, jedno z 6 otworami i dwa z 2 otworami. Ma to na celu powstrzymanie ramienia przed uderzeniem w butelkę z tabletkami, gdy silnik serwo obraca się.
4. Przymocuj plastikowy wspornik do wycięcia w kartonie za pomocą kleju superglue. Ułóż karton na wsporniku według własnego uznania i na wszelki wypadek upewnij się, że z każdej strony jest dodatkowa przestrzeń.
5. Przymocuj wspornik do odpowiedniego obszaru serwomotoru. Zorientowałem go tak, aby ramię z 7 otworami było wysunięte bezpośrednio przy butelce z tabletkami.
6. Zawiąż gumki wokół serwonapędu i ustaw go tak, aby między kartonem a otworem butelki z tabletkami było niewiele miejsca.
7. Po umieszczeniu nałóż superglue w miejscu, w którym serwomotor dotyka butelki z tabletką, a odrobiną sody oczyszczonej potraktuj mieszankę w taki sam sposób jak wcześniej.

Krok 8: Zapewnij prawidłowy stopień obrotu i wspornika kleju do serwomotoru

Tutaj przykleisz wspornik z tekturą do serwomotoru i sprawdzisz, czy serwomotor jest odpowiednio zaprogramowany na odpowiedni stopień

1. Po pierwsze, po wgraniu programu i podłączonych komponentach elektrycznych, uruchom program i upewnij się, że serwomotor jest odpowiednio wyrównany i ustawiony na prawidłowy obrót, jeśli nie możesz go idealnie i jest wystarczająco dużo miejsca, aby to zrobić bez tworzenia również znaczna część otworu w tekturze, który powodowałby ciągłe rozlewanie się żywności, wycina obszar tektury, który pozostaje zakrywający otwór butelki z pigułkami, gdy znajduje się ona w otwartej pozycji obrotowej.
2. Teraz, gdy określono prawidłowy obrót, zwróć uwagę, gdzie znajdowała się płytka kartonowa w pozycji 0 stopni, zdejmij wspornik z tekturą z serwomotoru, nałóż trochę superkleju na obszar wspornika, który jest przymocowany do serwomotoru i przyłóż go z powrotem do serwomotoru w pozycji, która została wcześniej odnotowana w pozycji 0 stopni. Pozostaw ten kawałek do wyschnięcia na chwilę, aby klej mógł związać, klej którego użyłem całkowicie stwardnieje po 24 godzinach.

Krok 9: Nałóż butelkę na pigułki do pojemnika i wytnij otwór w pojemniku

Tutaj przykleisz butelkę tabletek do pojemnika za pomocą superkleju, nożyczek, mechanizmu butelki tabletek i noża lub innego przedmiotu przekłuwającego

1. Określ, gdzie ma znajdować się otwór w pojemniku i umieść dno butelki z tabletkami na pojemniku i narysuj okrąg na dnie pojemnika markerem. Musi być odpowiednio umieszczony nad środkiem podstawy statywu.
2. Wytnij otwór za pomocą narzędzia do przekłuwania i narzędzia tnącego.
3. Odetnij spód butelki z pigułkami za pomocą narzędzia do przekłuwania i narzędzia tnącego.
4. Wytnij kawałek kartonu, który zmieści się wokół otworu i zakryj otwór
5. Idealnie odetnij tekturę, która zakrywałaby otwór
6. Przyklej tekturę za pomocą sody oczyszczonej i metodą podgrzewania wokół otworu tak, aby służyła jako podstawa dla butelki z tabletkami
7. Taśma klejąca krawędzie podstawy
8. Przykleić za pomocą sody oczyszczonej i podgrzewając butelkę z tabletkami do tekturowej podstawy i pozostawić do wyschnięcia przez odpowiedni czas. Po wyschnięciu nałóż taśmę klejącą wokół boku butelki z tabletką i pojemnika, aby zapewnić lepsze podparcie

Krok 10: Przymocuj rury pcv do podstawy statywu

Tutaj przymocujesz rury pcv do podstawy statywu za pomocą kartonu, super kleju, opasek zaciskowych i taśmy klejącej

1. Wytnij kawałek tektury, do którego możesz przymocować rurę pcv, która będzie stanowić dla niej podstawę. Wytnij kolejny identyczny kawałek.
2. Przyklej jeden kawałek do podstawy i użyj metody podgrzewania sody oczyszczonej, a następnie przyklej drugi kawałek do pierwszego kawałka tektury w ten sam sposób. Teraz taśmą klejącą rogi do podstawy.
3. Podłącz rurę pcv, jak pokazano na zdjęciach, i super przyklej je na miejscu, używając metody sody oczyszczonej/ogrzewania.
4. Zastanów się, w jaki sposób rura pcv musi być ustawiona, aby prawidłowo pasowała pod butelką z tabletkami, aby jedzenie wpadło do rury pcv. Teraz super przyklej podstawę z rury pcv do tekturowej podstawy za pomocą metody sody oczyszczonej/ogrzewania. Trzymaj go w odpowiednim miejscu podczas robienia tego.
5. Dodatkowo zabezpiecz rurę pcv za pomocą opasek zaciskowych i taśmy klejącej, mocując je do podstawy statywu.

W przypadku, gdy pvc nie ułożył się prawidłowo po super sklejeniu:

Użyj opasek zaciskowych i taśmy klejącej, aby zmienić położenie rury pcv i umieścić ją odpowiednio pod otworem butelki z tabletkami

Krok 11: Przymocuj miski na karmę do podajnika

W tym kroku dowiesz się, jak przymocować miski na karmę do podajnika za pomocą super kleju lub super kleju i taśmy klejącej

1. Określ, których dwóch misek chcesz użyć. Ponieważ statyw ma regulowaną podstawę, którą można podnosić i opuszczać, można go dopasować do wysokości miski.
2. Jeśli to możliwe, wytnij otwory w misce i przeciągnij przez nią opaski zamka błyskawicznego, a następnie zawiąż i super przyklej miski w pozycji, w której pozostanie pod rurą pcv. W przeciwnym razie super przyklej miski bezpośrednio pod otworem rury pcv, gdzie jedzenie wypłynie i do miski, używając metody sody oczyszczonej/ogrzewania.

Krok 12: Zaprogramuj kod, aby dozować ilość jedzenia, jaką chciałbyś wydać

W tej sekcji wyjaśniono, jak długo serwomotor powinien pozostawać otwarty, co określi ilość pokarmu, który wpływa do misek w każdym czasie karmienia

1. Przelicznik dla mojej butelki o średnicy 1-1/3 cala jest następujący: co sekundę z pojemnika wypływa średnio około 2 uncji płynnej żywności. Na podstawie tego wskaźnika możesz określić, jak zaprogramować kod, aby uwolnić dokładną ilość żywności, którą chciałbyś uwolnić, jeśli użyjesz butelki o tej samej średnicy co ja.
2. Musisz określić własny współczynnik konwersji na podstawie swojej konfiguracji, ponieważ może się on różnić.
3. Przykład: chcesz karmić koty 4 uncje płynnej karmy na każdą karmę, a szybkość przepływu wynosi 2 uncje płynów na sekundę. Ustawisz wartość na 2000, co odpowiada 2 sekundom czasu, w którym serwomotor jest obracany do pozycji otwartej.

Krok 13: Jesteś już skończony! Dodatkowa sekcja zawierająca informacje dotyczące badań i rozwoju oraz sugestie dotyczące aktualizacji

Ta sekcja będzie zawierała dodatkowe informacje i zdjęcia dotyczące procesu budowy tego urządzenia, a także sugestie dotyczące ulepszenia tej konstrukcji. Dołączyliśmy szkice budowy, a także zdjęcia ankiety, którą stworzyliśmy w celu zbadania rynku

Sugestie dotyczące uaktualnień: Produkt mógłby skorzystać na wdrożeniu bardziej zaawansowanej technologii. Dodanie aplikacji, której konsumenci mogliby użyć do zaprogramowania czasu, pomogłoby w wygodzie. Ponadto można było dodać kamerę, głośnik i mikrofon, aby użytkownik mógł sprawdzać zwierzaka, a nawet z nim rozmawiać. Dodanie obciążonych przedmiotów do każdej nogi statywu poprawiłoby stabilność urządzenia, aby się nie przewróciło. Zastosowanie powłoki ochronnej do Arduino Uno R3, a także innej formy ochrony przewodów połączeniowych zapewniłoby znaczną poprawę trwałości.

Informacje na temat badań nad karmą dla psów: Nasza miska na karmę musi być zaprojektowana tak, aby pomieścić różne rodzaje suchej karmy, aby mogła funkcjonować z różnymi zwierzętami. Poniżej znajdują się najpopularniejsze marki karm dla zwierząt domowych. Taste of the Wild Natural - Dog Purina - Dog Iams - Cat Friskies - Cat Projektując naszą miskę i dozownik pamiętaliśmy, że karma dla zwierząt występuje w najróżniejszych kształtach i rozmiarach w zależności od wielkości pupila. Na początek znalazłem najlepiej sprzedające się marki karmy dla psów i kotów, aby mieć pewność, że nasz dozownik będzie mógł pomieścić te popularne marki.