Dispenser automat pentru hrana pentru pisici: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Proiecte Fusion 360 »

Dacă nu controlați cantitatea de mâncare pe care o mănâncă pisica, acest lucru poate duce la supraalimentare și la probleme cu supraponderalitatea. Acest lucru este valabil mai ales dacă sunteți departe de casă și lăsați mâncare suplimentară pentru ca pisica dvs. să o consume în propriul program. Alteori îți dai seama că uiți să-i pui hrana la timp și imposibil să te întorci acasă.

Distribuitorul automat de alimente pentru pisici DIY poate funcționa și distribui o cantitate precisă de alimente uscate de fiecare dată când presetați și poate fi controlat cu telefonul mobil oriunde în lume.

Acest proiect este un proiect de învățare complet, de la imprimare 3D la proiectare în fusion360, de la programare arduino la iot elemente de bază, proiectare electronică în vultur până la producție de PCB pe două fețe.

Principalele capitole ale acestui instructiv sunt

Atelier: această parte nu este direct legată de producția reală, însă poate inspira cititorii cu proprietăți imobiliare mici. Toate proiectările, imprimarea 3D, producția pdb, prototipurile, designul electronic și fabricația se realizează într-un atelier de 2x2m.

Prototipuri: Designul perfect este aproape imposibil de realizat. Cu toate acestea, fiecare iterație de proiectare nereușită aduce idei noi, rezolvă probleme și duce designul la un nivel superior. Deci, deși un set de instrucțiuni nu include de obicei încercări eșuate, le-am inclus pe scurt pentru că arată progresul și raționamentul din spatele proiectului final.

Proiectare mecanică: Proiectarea mecanicii și containerelor.

Design electronic: Acest proiect se bazează pe placa Arduino Mega. O unitate de alimentare, o unitate de ceas, o unitate de control a motorului de curent continuu și o unitate wifi ESP8266 sunt asamblate pe o placă de PCB personalizată. Puteți găsi instructabile conexe aici

Programare: Câteva programări de bază Arduino. Un pic de programare ESP8266. Un mic server web a fost creat cu ajutorul Arduino și esp8266.

Producție: imprimarea 3D a tuturor pieselor proiectate fusion360 și asamblarea acestora. Majoritatea pieselor sunt imprimate 3D. altele decât plastic, există o tijă metalică și mai multe șuruburi metalice. Odihna este electronică și un motor de curent continuu.

Pasul 1: Atelier

Atelierul conține toate instrumentele necesare pentru producerea circuitelor electronice, fabricarea PCB-urilor, imprimarea 3D, vopsirea modelelor și alte lucrări de producție mici. Există un computer desktop Windows care este conectat la o imprimantă 3D și, de asemenea, utilizat pentru realizarea de muzică electronică.

Desigur, mai mult spațiu este întotdeauna mai bun pentru un pasionat. Cu toate acestea, plasarea densă a instrumentelor și câteva trucuri inteligente, cum ar fi plasarea imprimantei 3d deasupra monitoarelor computerului, pot crea un spațiu de lucru funcțional și plăcut.

Deși s-ar putea ca un atelier să nu fie niciodată partea directă a unui instructabil, merită menționat despre acesta aici ca etapă principală a procesului.

Pasul 2: Prototipuri

Durata acestui proiect a fost complet subestimată. A început cu o estimare de trei până la cinci săptămâni. A fost finalizat în peste 40 de săptămâni. Deoarece nu am putut investi timp continuu pentru acest proiect, nu pot fi sigur despre timpul real petrecut în proiect, totuși sunt sigur că fiecare parte a acestui proiect a durat mai mult decât se aștepta.

Am petrecut o cantitate considerabilă de timp pe prototipuri.

Șurubul lui Arhimede

Prototiparea a început cu șuruburi Arhimede. Acesta a fost și primul meu proiect Fusion 360. Am realizat și tipărit cel puțin 8 șuruburi diferite în timp ce învăț software-ul excelent numit Fusion 360. (Fusion 360 este software gratuit pentru pasionați și, deși puteți face lucruri destul de sofisticate, curba de învățare nu este atât de abruptă) Primele au fost tăiate de la mijloc în două. Nu am putut găsi o modalitate de a imprima 3D o bucată verticală de șurub. După ce am tipărit două jumătăți, le-am lipit, ceea ce este un mod foarte ineficient și instigant de a face un șurub arhimede. Apoi, mi-am dat seama că, dacă adaug la imprimantă „rațe ventilatoare”, calitatea imprimării verticale se îmbunătățește. Există multe tipuri diferite de „rațe fan”, așa că a trebuit să găsesc cea mai bună combinație prin încercare și eroare. În cele din urmă, am ajuns cu șurubul de arhimede aproape perfect imprimat ca o singură bucată.

Container pentru furaje

O altă provocare a fost proiectarea containerului de alimentare. Lichidele pot fi transferate prin șurub fără probleme. Cu toate acestea, materialele solide, cum ar fi hrana uscată pentru pisici, au constituit o problemă din cauza gemurilor. Am încercat să creez un spațiu de siguranță pentru a preveni blocajele și, de asemenea, am realizat că adăugarea mișcării înapoi pentru fiecare mișcare înainte a șurubului a redus semnificativ blocajele. Forma de jumătate de tub a designului final și mișcarea înapoi controlată de software au eliminat complet riscul de blocare.

Cutia

La începutul proiectului, am imprimat întreaga cutie în imprimantă. Deoarece dimensiunea imprimantei era mai mică decât dimensiunea cutiei, a trebuit să o împart în bucăți, ceea ce a făcut cutia foarte slabă și urâtă. Apoi am luat în considerare o cutie de lemn. Peretii celui de-al doilea prototip erau din lemn. Unele dificultăți de producție (nu aveam un loc și instrumente adecvate pentru a tăia și remodela lemnul) am decis să reconsiderez cutia complet imprimată pentru al treilea prototip (sau designul final). Am făcut designul mai eficient și mai mic, astfel încât să îl pot imprima într-o singură bucată. Teoretic, această abordare a fost realizată. În practică, imprimarea obiectelor mari necesită prea mult timp și orice problemă cu imprimanta poate distruge produsul final oricând chiar și la data de 14. ora tipăririi. În cazul meu, a trebuit să opresc tipărirea înainte ca aceasta să se termine și a trebuit să proiectez și să tipăresc segmentul lipsă ca parte suplimentară. Pentru următorul prototip, mă gândesc să folosesc plexi pentru pereții cutiei.

Arduino

Am început cu Uno. Era mai mic și arăta suficient pentru scopurile mele. Cu toate acestea, am subestimat complexitatea dezvoltării software-ului. Uno are o singură ieșire serială și, din moment ce foloseam acea ieșire pentru comunicațiile esp8266, nu am avut niciun port de depanare pentru înregistrarea variabilelor de vizionare etc. Am trecut la Arduino Mega. (care a schimbat designul cutiei)

Afișează

În timpul dezvoltării proiectului, am încercat aproape toate tipurile de display-uri de pe piață, inclusiv un display mic oled. Fiecare dintre ele avea avantaje și dezavantaje. Oled era drăguț, dar părea mic și era scump în comparație cu designul general. Ecranele cu led 7segmet erau luminoase, dar puțin prezintă puține informații. Așadar, am folosit afișaj LCD 8x2 pentru designul final. Viitoarele modele pot să nu conțină nici un afișaj sau un afișaj mai mare, care arată frumos.

Butoane

Am pus trei butoane pentru controlul dispozitivului în primele prototipuri. Apoi, am decis să nu le folosesc în următoarele modele, deoarece asamblarea lor necesită timp, nu le-am putut face suficient de robuste și au adăugat o complexitate suplimentară utilizabilității dispozitivului.

Prototipuri electronice

Am realizat mai multe prototipuri electronice. Unii dintre ei se aflau pe panou, alții pe o panou de cupru. Pentru designul final, am realizat un pcb personalizat folosind o imprimantă 3d modificată. (aici este instructivul pentru acel proiect)

Pasul 3: Proiectați piesele din plastic

Puteți găsi designul tuturor pieselor 3d în acest link invers.

De asemenea, puteți accesa designul Fusion 360 la:

Pasul 4: Imprimați piesele

Toate piesele imprimantei 3D pot fi găsite aici:

Fi conștient. Imprimarea necesită timp. Cutia exterioară, care este cea mai mare parte, poate dura până la 14 ore pentru a fi finalizată.

Șurubul lui Arhimede este partea specială pe care trebuie să o imprimați pe verticală. Este posibil să aveți nevoie de o suflantă de aer bună (rață distractivă) pentru a răcori filmanetul topit pe măsură ce curge din duză.

Pasul 5: Proiectați circuitul și creați Pcb

Fabricarea PCB pentru acest proiect este descrisă aici.

Fișierele de proiectare a circuitelor EAGLE sunt

Majoritatea pieselor sunt module electronice precum:

• Ceas,
• control motor DC,
• controlul afișajului,
• afişa,
• esp8266,
• arduino mega
• convertor de putere

Există multe varietăți diferite ale acestor module. Majoritatea au intrări / ieșiri similare, astfel încât va fi ușor să adaptați designul actual al vulturului. Cu toate acestea, pot fi necesare unele modificări.

Pasul 6: Scrieți software

Puteți găsi codul complet aici.

Este posibil ca acest cod să nu funcționeze pe unele definiții ale plăcilor Arduino. Am folosit plăcile Arduino AVR 1.6.15. Cele mai noi nu au funcționat (sau au funcționat cu unele probleme minore sau majore)

Am adăugat și câteva exemple de cod html. Paginile HTML pot fi utilizate pentru a testa capacitățile de conexiune wifi ale dispozitivului.

Dispozitivul acceptă comenzi URL simple html. De exemplu: pentru a începe hrănirea, puteți trimite pur și simplu „https://192.168.2.40/?pin=30ST” din browser. (IP-ul se poate modifica în funcție de setările rețelei locale). În plus față de pornirea și oprirea dispozitivului, puteți seta ora și seta alarma utilizând același format cu parametri diferiți.

Această comandă html este primită de esp8266 și analizată de software. Software-ul acționează ca un simplu server web. Execută comenzi și returnează 200 dacă are succes.

Această metodă de control nu este cel mai elegant mod de a controla dispozitivele iot. Aici puteți găsi modalități mai bune de comunicare IOT, cum ar fi MQTT. Plănuiesc să revizuiesc software-ul pentru a include un protocol mai bun.

Am folosit Microsoft Visual Code ca editor. Am început cu Arduino IDE, dar am trecut la VSCode. Vă sfătuiesc cu tărie că, dacă doriți să scrieți cod pentru mai mult de 100 de linii, nici măcar nu vă gândiți să folosiți Arduino IDE.

Pasul 7: Asamblați

Sunt prezentate videoclipuri detaliate de asamblare și prototip de lucru