Automātiskais kaķu barības dozētājs: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Fusion 360 projekti »

Ja jūs nekontrolējat barības daudzumu, ko ēd jūsu kaķis, tas var izraisīt pārēšanās un liekā svara problēmas. Tas jo īpaši attiecas uz gadījumiem, kad esat prom no mājām un atstājat kaķim papildu barību, ko patērēt pēc sava grafika. Citreiz jūs varat saprast, ka esat aizmirsis laist viņas barību laikā un nav iespējams atgriezties mājās.

Diy automātiskais kaķu barības dozators var darboties un izdalīt precīzu sausās barības daudzumu jebkurā iepriekš iestatītā laikā, un to var kontrolēt ar savu mobilo tālruni jebkurā pasaules vietā.

Šis projekts ir pilnīgs mācību projekts, sākot no 3D drukāšanas līdz dizainam fusion360, sākot no arduino programmēšanas un beidzot ar iot pamatiem, elektronikas dizainu ērglī un beidzot ar divpusēju PCB ražošanu.

Šīs pamācības galvenās nodaļas ir

Seminārs: Šī daļa nav tieši saistīta ar faktisko produkciju, tomēr var iedvesmot lasītājus ar nelielu nekustamo īpašumu. Viss dizains, 3D drukāšana, pdb ražošana, prototipi, elektroniskais dizains un izgatavošana tiek veikti 2x2m darbnīcā.

Prototipi: Perfektu dizainu ir gandrīz neiespējami sasniegt. Tomēr katra neveiksmīga dizaina atkārtošana rada jaunas idejas, risina problēmas un paaugstina dizainu augstākā līmenī. Tātad, lai gan instrukciju kopa parasti neietver neveiksmīgus mēģinājumus, es tos īsumā iekļāvu, jo tie parāda progresu un pamatojumu gala projektam.

Mehāniskais dizains: mehānikas un konteinera dizains.

Elektronikas dizains: Šis projekts ir balstīts uz Arduino Mega plati. Barošanas bloks, pulksteņa bloks, līdzstrāvas motora vadības bloks un ESP8266 wifi iekārta ir samontēti uz pielāgotas PCB plates. Šeit varat atrast saistīto Instructable

Programmēšana: dažas pamata Arduino programmēšanas. Nedaudz ESP8266 programmēšana. Ar Arduino un esp8266 palīdzību ir izveidots neliels tīmekļa serveris.

Ražošana: 3D drukāšana visām fusion360 projektētajām detaļām un to salikšana. Lielākā daļa detaļu ir drukātas 3D formātā. citam tad plastmasai ir viens metāla stienis un vairākas metāla skrūves. Pārējais ir elektronika un līdzstrāvas motors.

1. darbība: seminārs

Darbnīcā ir visi nepieciešamie instrumenti elektronisko shēmu ražošanai, PCB ražošanai, 3D drukāšanai, modeļu krāsošanai un dažiem citiem nelieliem ražošanas darbiem. Ir Windows galddators, kas ir savienots ar 3D printeri un tiek izmantots arī elektroniskās mūzikas veidošanai.

Protams, vairāk vietas hobijam vienmēr ir labāk. Tomēr blīvs rīku izvietojums un daži gudri triki, piemēram, 3D printera novietošana virs datora monitoriem, var radīt praktisku un patīkamu darbvietu.

Lai gan darbnīca nekad nevar būt pamācības tiešā daļa, šeit ir vērts to pieminēt kā galveno procesa posmu.

2. solis: prototipi

Šī projekta ilgums tika pilnībā novērtēts par zemu. Tas sākās ar aprēķiniem no trim līdz piecām nedēļām. Tas tika pabeigts vairāk nekā 40 nedēļu laikā. Tā kā es nevarēju ieguldīt nepārtrauktu laiku šim projektam, es nevaru būt pārliecināts par faktisko projektam pavadīto laiku, tomēr esmu pārliecināts, ka katra šī projekta daļa aizņēma vairāk nekā gaidīts.

Esmu pavadījis ievērojamu laiku prototipiem.

Arhimēda skrūve

Prototipēšana sākās ar Archimedes skrūvēm. Šis bija arī mans pirmais Fusion 360 projekts. Apgūstot lielisko programmatūru ar nosaukumu Fusion 360, es izveidoju un izdrukāju vismaz 8 dažādas skrūves. (Fusion 360 ir bezmaksas programmatūra hobijniekiem, un, lai gan jūs varat izveidot diezgan sarežģītas lietas, mācīšanās līkne nav tik stāva) Pirmās tika sagrieztas no vidus uz divām. Es nevarēju atrast veidu, kā 3D drukāt vienu vertikālu skrūves gabalu. Pēc divu pusi izdrukāšanas es tos salīmēju kopā, kas ir ļoti neefektīvs un stilīgs veids, kā izgatavot arhimēda skrūvi. Pēc tam es sapratu, ka, pievienojot printerim "ventilatora pīles", uzlabojas vertikālās drukas kvalitāte. Ir daudz dažādu "fanu pīļu" veidu, tāpēc man bija jāatrod vislabākā kombinācija, izmantojot izmēģinājumus un kļūdas. Visbeidzot, es saņēmu gandrīz perfektu arhimēda skrūvi, kas iespiesta kā viens gabals.

Barības konteiners

Vēl viens izaicinājums bija barības tvertnes dizains. Šķidrumus bez problēmām var pārvietot ar skrūvi. Tomēr cietie materiāli, piemēram, sausā kaķu barība, bija problēma ievārījumu dēļ. Es mēģināju izveidot drošības telpu, lai novērstu iestrēgšanu, kā arī sapratu, ka atpakaļgaitas kustības pievienošana katrai skrūves kustībai uz priekšu ir ievērojami samazinājusi iestrēgumus. Galīgās konstrukcijas puscaurules forma un programmatūras kontrolēta atpakaļgaitas kustība pilnībā novērsa iestrēgšanas risku.

Kaste

Projekta sākumā es visu kasti iespiedu printerī. Tā kā printera izmērs bija mazāks par kastes izmēru, man tas bija jāsadala gabalos, kas padarīja kasti ļoti vāju un neglītu. Tad es apsvēru koka kastīti. Otrā prototipa sienas bija koka. Dažas ražošanas grūtības (man nebija atbilstošas vietas un instrumentu koka griešanai un pārveidošanai), es nolēmu pārdomāt pilnībā izdrukātu kastīti trešajam prototipam (vai galīgajam dizainam). Es padarīju dizainu efektīvāku un mazāku, lai varētu to izdrukāt kā vienu gabalu. Teorētiski šī pieeja tika izmantota. Praksē lielu priekšmetu drukāšana aizņem pārāk daudz laika, un jebkuras problēmas ar printeri var iznīcināt galaproduktu jebkurā laikā pat 14. drukāšanas stundu. Manā gadījumā man bija jāpārtrauc drukāšana, pirms tā bija beigusies, un nācās noformēt un izdrukāt trūkstošo segmentu kā papildu daļu. Nākamajam prototipam es domāju izmantot kastes sienām plexi.

Arduino

Es sāku ar Uno. Tas bija mazāks un izskatījās pietiekami maniem mērķiem. Tomēr es par zemu novērtēju programmatūras izstrādes sarežģītību. Uno ir tikai viena sērijas izeja, un, tā kā es izmantoju šo izvadi esp8266 sakariem, man nebija atkļūdošanas porta, lai reģistrētu skatīšanās mainīgos utt., Un izrādījās, ka bez reāllaika atkļūdošanas bija gandrīz neiespējami kodēt pat nelielu tīmekļa pakalpojumu. Es pārslēdzos uz Arduino Mega. (kas mainīja kastes dizainu)

Displeji

Projekta izstrādes laikā es izmēģināju gandrīz visu veidu tirgū pieejamos displejus, ieskaitot nelielu OLED displeju. Katram no tiem bija priekšrocības un trūkumi. Oled bija jauks, bet izskatījās mazs un bija dārgs salīdzinājumā ar vispārējo dizainu. 7segmet LED displeji bija spilgti, bet maz sniedza nelielu informāciju. Tātad, galīgajam dizainam es izmantoju 8x2 lcd displeju. Turpmākajos dizainos var nebūt displeja vai lielāks esat displejs, kas izskatās jauki.

Pogas

Pirmajos prototipos es ievietoju trīs pogas ierīces vadīšanai. Tad es nolēmu tos neizmantot šādos dizainos, jo to salikšana prasa laiku, es nevarēju tos padarīt pietiekami izturīgus, un tie vēl vairāk sarežģīja ierīces lietojamību.

Elektronikas prototipi

Izgatavoju vairākus elektronikas prototipus. Daži no tiem bija uz maizes dēļa, daži - uz vara maizes dēļa. Galīgajam dizainam es izveidoju pielāgotu PCB, izmantojot modificētu 3D printeri. (šeit ir norādījumi par šo projektu)

3. solis: noformējiet plastmasas detaļas

Jūs varat atrast visu 3D daļu dizainu šajā saites saitē.

Jūs varat arī sasniegt Fusion 360 dizainu vietnē:

4. solis: izdrukājiet detaļas

Visas 3D printera detaļas var atrast šeit:

Uzmanies. Drukāšana prasa laiku. Ārējās kastes, kas ir lielākā daļa, aizpildīšana var ilgt līdz 14 stundām.

Arhimēda skrūve ir īpašā daļa, kas jāizdrukā vertikāli. Jums var būt nepieciešams labs gaisa pūtējs (jautra pīle), lai atdzesētu izkausēto plēvi, izplūstot no sprauslas.

5. darbība: izveidojiet shēmu un izveidojiet Pcb

PCB izgatavošana šim projektam ir aprakstīta šeit.

EAGLE shēmas dizaina faili ir

Lielākā daļa detaļu ir elektronikas moduļi, piemēram:

• Pulkstenis,
• līdzstrāvas motora vadība,
• displeja vadība,
• displejs,
• esp8266,
• arduino mega
• jaudas pārveidotājs

Šiem modeļiem ir daudz dažādu šķirņu. Lielākajai daļai no tām ir līdzīgas ieejas/izejas, tāpēc būs viegli pielāgot pašreizējo ērgļa dizainu. Tomēr var būt vajadzīgas dažas izmaiņas.

6. darbība: rakstiet programmatūru

Pilnu kodu varat atrast šeit.

Šis kods var nedarboties dažās Arduino plates definīcijās. Es izmantoju Arduino AVR dēļus 1.6.15. Jaunākās nestrādāja (vai strādāja ar nelielām vai lielām problēmām)

Es pievienoju arī kādu html parauga kodu. Html lapas var izmantot, lai pārbaudītu ierīces wifi savienojuma iespējas.

Ierīce pieņem vienkāršas html URL komandas. Piemēram: lai sāktu barošanu, varat vienkārši no pārlūkprogrammas nosūtīt “https://192.168.2.40/?pin=30ST”. (IP var mainīties atkarībā no vietējā tīkla iestatījumiem) Papildus ierīces iedarbināšanai un apturēšanai varat iestatīt laiku un iestatīt modinātāju, izmantojot to pašu formātu ar dažādiem parametriem.

Šo html komandu saņem esp8266, un programmatūra to parsē. Programmatūra darbojas kā vienkāršs tīmekļa serveris. Tas izpilda komandas un atgriež 200, ja tas ir veiksmīgs.

Šī vadības metode nav pats elegantākais veids, kā kontrolēt iot ierīces. Šeit jūs varat atrast labākus IOT sakaru veidus, piemēram, MQTT. Es plānoju pārskatīt programmatūru, lai iekļautu labāku protokolu.

Kā redaktoru izmantoju Microsoft Visual Code. Es sāku ar Arduino IDE, bet pārslēdzos uz VSCode. Es ļoti iesaku - ja rakstāt kodu vairāk nekā 100 rindām, pat nedomājiet par Arduino IDE izmantošanu.

7. solis: salieciet

Detalizēts montāžas video un darba prototipa video ir šeit