Проект автоматизированной миски для корма для домашних животных: 13 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:47

В этом руководстве будет показано и объяснено, как построить автоматизированную программируемую кормушку для домашних животных с прикрепленными мисками для корма. Я прикрепил сюда видео, в котором показано, как работает продукт и как он выглядит.

Шаг 1. Видео, показывающие, как работает устройство и как оно выглядит

Шаг 2: приобретите необходимые инструменты, детали и материалы

Инструменты, детали и материалы, необходимые для сборки, показаны на фотографиях выше

Части:

1x USB-кабель для принтера (штекер типа A - штекер типа B) или адаптер питания 5V AC-DC для настенной розетки

1x контейнер с рукой и завинчивающейся крышкой сверху (я использовал контейнер для кошачьих туалетов на 8,5 фунтов)

2x 1-1 / 4 дюйма PVC Schedule. 40 Угловой фитинг S x S под углом 45 градусов (фитинг из ПВХ с 2 концами, показанными на рис.)

1x труба Charlotte 1-1 / 4 дюйма с боковым выходом из ПВХ, под углом 90 градусов (фитинг из ПВХ, имеющий 3 конца, показанные на рис., С двумя присоединенными к нему фитингами под 45 градусов S x S)

1x плата микроконтроллера ARDUINO UNO R3 (я купил в магазине Arduino на Amazon)

1x серводвигатель, который поставляется с небольшими пластиковыми кронштейнами, которые крепятся, как показано на фотографии (я купил комплект сервомотора Smraza SG90 9G Micro в магазине Smraza на Amazon)

1x флакон с таблетками (я использовал флакон с таблетками, который можно было легко разрезать ножом и ножницами диаметром 1-1 / 3 дюйма)

3x штекерные перемычки (я приобрел разноцветный провод Dupont с 40-контактным штекером на штекер Elegoo EL-CP-004)

1x штатив с регулируемым основанием с рычагами, которые встречаются посередине (аналогично изображенному на рис. Без центральной колонны посередине; у некоторых штативов центральную колонку можно вынуть и заставить работать с этой конструкцией. Убедитесь, что расстояние между ними достаточно. основание и верх штатива, чтобы контейнер поместился.)

1x деталь, которую можно вставить между штативом и контейнером для центрирования контейнера в случае, если он не по центру (я использовал бутылку сока, как показано на картинке)

2 миски для еды, которые можно прикрепить к регулируемому основанию (единственное, что не показано на фотографиях)

Материалы:

Резиновые ленты (желательно среднего размера и приличной толщины для поддержки контейнера)

Застежки-молнии (я использовал 11-дюймовые стяжки, купленные в Lowe's)

Суперклей (я использовал суперклей Gorilla super glue, негелевый жидкий суперклей может быть лучше, поскольку гель имеет тенденцию плохо прилипать к определенным пластмассам)

Клейкая лента (я использовал клейкую ленту марки Duck Tape)

Картон (я сделал вырезы из коробки для пиццы Domino, но вы должны использовать самый прочный картон, который у вас есть)

Пищевая сода

Инструменты:

Ножницы или аналогичное режущее устройство (убедитесь, что оно достаточно прочное, чтобы правильно разрезать пластик)

Нож или аналогичный инструмент для пирсинга

Фен (желательно с регулируемыми настройками, чтобы обеспечить низкую силу обдува и высокую температуру)

Перчатки (они будут использоваться для предотвращения попадания суперклея на руки

Маркер

Шаг 3: прикрепите контейнер к штативу

Контейнер будет прикреплен к штативу с помощью резинок, стяжек и клейкой ленты

1. Начните с того, что проденьте резиновые ленты в ручку контейнера и прикрепите их к верхней части штатива. Если конструкция штатива не делает это возможным, вы можете связать резиновые ленты вместе или связать их на молнии, образуя замкнутую цепочку.
2. Затем обвяжите резиновыми лентами руку контейнера и ножку штатива, к которой он прикреплен, как показано на рисунке, и свяжите их или закрепите стяжкой.
3. Затем привяжите к этим же областям стяжки-молнии, чтобы надежно закрепить контейнер.
4. Как только контейнер будет закреплен, возьмите изоленту и оберните ею верх штатива, чтобы закрепить резинки.
5. Определите, где вы хотите, чтобы отверстие было в нижней части контейнера, через которое будет выходить еда, и убедитесь, что оно находится по центру середины регулируемого основания штатива. Если это не так, вам нужно будет центрировать контейнер, как я это сделал и показал на картинке.

Если вам нужно центрировать контейнер:

1. Начните с поиска подходящего объекта.
2. Чтобы прикрепить этот объект, начните с обвязывания резинки вокруг объекта и ножки штатива со стороны, на которую нужно надавить, чтобы центрировать контейнер.
3. Выясните, где объект должен будет коснуться контейнера, и нанесите на это место суперклей, а также небольшое количество пищевой соды на клей после того, как он будет добавлен. Примечание: пищевая сода заставляет клей высыхать намного быстрее из-за pH пищевой соды по сравнению с клеем, а также укрепляет связь из-за различных химических реакций, которые происходят из-за присутствия пищевой соды.
4. Смешайте пищевую соду и клей и быстро прижмите место с клеем к емкости. Удерживайте его примерно 30 секунд и отпустите.
5. Теперь используйте фен, настроенный на минимальную мощность обдува и максимальную температуру, чтобы нагреть клей и ускорить процесс его высыхания. Примерно через 30 секунд все должно быть хорошо. Будьте осторожны, чтобы не перегреть участок.
6. Наконец, оберните изолентой объект и контейнер, чтобы закрепить его еще больше.

Шаг 4: соберите электрические компоненты

Для этого вам понадобятся 3 перемычки, серводвигатель, кабель принтера или адаптер питания на 5 В, а также Arduino Uno R3

1. Присоедините один конец каждой из трех перемычек к плате Arduino Uno R3 в соответствии со схемой, соответствующим образом обозначив каждый провод цветом. Если у вас коричневые провода вместо черных, используйте коричневый.
2. Серводвигатель, который вы приобретете, может иметь коричневый провод вместо черного, и это соединение такое же, как и с черным проводом на прилагаемой принципиальной схеме.
3. Если для питания схемы используется кабель принтера, подключите кабель принтера к соответствующему разъему, показанному на схеме, в реальной жизни он, скорее всего, будет заключен в металлический корпус. Подключите другой конец кабеля принтера к разъему USB соответствующего источника питания. Если для питания цепи используется кабель адаптера питания настенной розетки 5 В, подключите соответствующий конец к черному разъему, показанному на схеме, а другой конец - к соответствующей розетке.

Шаг 5: Загрузите программу в Arduino Uno R3

Здесь вы загрузите код, который я предоставил здесь в ссылке для загрузки, который позволит вам запрограммировать серводвигатель и установить степень вращения, как долго серводвигатель остается в повернутом положении и как часто серводвигатель будет выполнить эту ротацию. Если все аппаратное обеспечение подключено правильно, вы можете просто скомпилировать и загрузить программное обеспечение на плату.

1. Установите Arduino IDE по следующей ссылке:
2. Нажмите на установщик Windows.
3. Нажмите ПРОСТО СКАЧАТЬ
4. После завершения загрузки нажмите кнопку RUN.
5. Нажмите кнопку «Я согласен» (Arduino IDE - бесплатное программное обеспечение)
6. Выберите все компоненты из списка и нажмите кнопку Далее.
7. После выбора желаемого места продолжите установку.
8. Установите драйвер «Adafruit Industries LLC Ports», нажав кнопку «Установить».
9. Установите драйвер Arduino USB Driver », нажав кнопку« Установить ».
10. Установите драйвер «Порты Linino (COM и LPT)», нажав кнопку «Установить».
11. По завершении установки нажмите кнопку ЗАКРЫТЬ.
12. Скачать файл приложения: PetFeeder.ino.
13. Если все оборудование подключено правильно, вы можете просто скомпилировать и загрузить программное обеспечение на плату.

Шаг 6: Инструкции по настройке параметров программы в соответствии с вашими потребностями

Здесь вы узнаете, как изменить код программы, которая управляет серводвигателем

Чтобы настроить частоту вращения серводвигателя:

Следующие две строки кода будут изменены, чтобы установить, как часто будет вращаться серводвигатель. На приведенной ниже настройке двигатель будет вращаться каждые 5 секунд. Значение определяется путем умножения значения интервала подачи, 1, на беззнаковое длинное значение, 5, показанное во второй строке. Вы можете использовать эти два числа для создания любого промежутка времени, который вам нужен. Например, если вы хотите, чтобы он вращался каждые 6 часов, вы можете изменить 5 на 60, что изменит его с 5 секунд на 60 секунд, и вы можете изменить 1 на 360, что изменит его с 1 набора От 60 секунд до 360 подходов по 60 секунд. 360 подходов по 60 секунд эквивалентны 360 часам, что эквивалентно 6 часам

#define FEED_INTERVAL 1 // минуты между кормлением

const unsigned long feedInterval = (беззнаковое длинное) FEED_INTERVAL * (беззнаковое длинное) 5; // выражается в секундах

Чтобы настроить, как долго серводвигатель будет оставаться вращающимся:

Используйте следующий код, чтобы изменить это. Код открытия пустого питателя сначала сбрасывает серводвигатель на его базовый угол, равный 0, затем поворачивается на 90 градусов в течение 4000 тысячных долей секунды, или 4 секунды, и после этих 4 секунд серводвигатель запускает пустой питатель. повернуть на 90 градусов в противоположном направлении, обратно в исходное положение 0. Чтобы изменить угол вращения серводвигателя, измените значение 90 на желаемый градус в обеих пустых секциях. Чтобы установить, как долго вы хотите, чтобы серводвигатель оставался вращающимся, измените значение задержки, которое в этом примере составляет 4000

void feederClose () {

серво. запись (90);

}

void feederOpen () {

servo.write (0);

задержка (4000);

серво. запись (90);

}

Шаг 7: прикрепите картонный вырез к серводвигателю, а серводвигатель - к бутылке с таблетками

Картонный вырез будет прикреплен к серводвигателю с помощью суперклея, а серводвигатель будет прикреплен к бутылке с таблетками с помощью резинок и суперклея

1. Определите подходящий размер для картонного выреза, исходя из диаметра отверстия флакона с таблетками, которое будет закрыто. Оставьте немного дополнительного места с каждой стороны на случай, если картон не будет идеально совмещен с отверстием бутылки с таблетками после того, как он был окончательно закреплен на серводвигателе с помощью суперклея.
2. Вырежьте ножницами или другим режущим инструментом квадратную или прямоугольную форму на основе выбранных размеров.
3. Возьмите небольшой пластиковый кронштейн, показанный на картинке, или аналогичный, и отрежьте конец рычага, в котором просверлено 6 отверстий. Есть 4 рычага, один с 7 отверстиями, один с 6 отверстиями и два с 2 отверстиями. Это сделано для того, чтобы рука не ударилась о бутылку с таблетками при вращении серводвигателя.
4. Прикрепите пластиковую скобу к вырезу из картона с помощью суперклея. Расположите картон на кронштейне так, как считаете нужным, и на всякий случай убедитесь, что с каждой стороны есть дополнительное пространство.
5. Прикрепите кронштейн к соответствующей области серводвигателя. Я сориентировал его так, чтобы рычаг с 7 отверстиями выходил прямо на бутылку с таблетками.
6. Обвяжите серводвигатель резиновыми лентами и сориентируйте его так, чтобы между картоном и отверстием бутылки с таблетками оставалось совсем немного места.
7. После этого нанесите суперклей в том месте, где серводвигатель касается бутылки с таблетками, а также немного пищевой соды обработайте смесь так же, как и раньше.

Шаг 8: Обеспечьте правильный угол поворота и приклейте кронштейн к серводвигателю

Здесь вы приклеите кронштейн с картоном к серводвигателю и проверите, что серводвигатель правильно запрограммирован на правильную степень

1. Во-первых, с загруженной программой и подключенными электрическими компонентами запустите программу и убедитесь, что серводвигатель правильно выровнен и настроен на правильное вращение, если вы не можете добиться его идеального качества и есть достаточно места для этого, не создавая тоже Если в картоне есть отверстие, из-за которого пища будет постоянно проливаться, вырежьте из картона участок, который остается закрывать отверстие флакона с таблетками, когда он находится в открытом положении вращения.
2. Теперь, когда правильное вращение определено, обратите внимание, где находилась плата карты в положении 0 градусов, снимите кронштейн с картоном с серводвигателя, нанесите немного суперклея на область кронштейна, который крепится к серводвигателю. и снова примените его к серводвигателю в положении, которое было ранее отмечено в положении 0 градусов. Дайте этой детали немного высохнуть, чтобы клей застыл. Клей, который я использовал, полностью схватился через 24 часа.

Шаг 9: Приложите бутылку с таблетками к контейнеру и вырежьте отверстие в контейнере

Здесь вы прикрепите бутылку с таблетками к контейнеру с помощью суперклея, ножницами, механизмом бутылки с таблетками и ножом или другим колющим предметом

1. Определите, где вы хотите расположить отверстие в контейнере, поместите дно бутылки с таблетками на контейнер и нарисуйте круг на дне контейнера с помощью маркера. Его необходимо правильно разместить над центром основания штатива.
2. Вырежьте отверстие с помощью пробивного инструмента и режущего инструмента.
3. Отрежьте дно флакона с таблетками с помощью инструмента для прокалывания и режущего инструмента.
4. Вырежьте кусок картона, который может поместиться вокруг отверстия и закрыть отверстие.
5. Идеально срезать картон, который бы прикрывал отверстие
6. Приклейте картон вокруг отверстия, используя пищевую соду и метод нагрева, чтобы он служил основой для бутылки с таблетками.
7. Скотчем края основы
8. Приклейте бутылку с таблетками к картонной основе с помощью пищевой соды и нагрева и дайте ей высохнуть в течение определенного времени. После того, как он высохнет, оберните изолентой сторону бутылки с таблетками и контейнера, чтобы обеспечить лучшую поддержку.

Шаг 10: прикрепите трубы из ПВХ к основанию штатива

Здесь вы прикрепите трубы из ПВХ к основанию штатива с помощью картона, суперклея, стяжек и клейкой ленты

1. Вырежьте кусок картона, к которому вы можете прикрепить трубу из ПВХ, которая будет служить основой для нее. Вырежьте еще один такой же кусок.
2. Приклейте один кусок к основе и используйте метод нагрева пищевой соды, затем приклейте другой кусок к первому куску картона, используя тот же метод. Теперь приклейте скотчем углы к основанию.
3. Соедините трубы из ПВХ, как показано на фотографиях, и приклейте их на место, используя метод пищевой соды / нагрева.
4. Выясните, как нужно разместить трубку из ПВХ, чтобы она правильно поместилась под бутылкой с таблетками, чтобы еда попадала в трубку из ПВХ. Теперь приклейте основу от трубы из ПВХ к картонной основе, используя метод пищевой соды / нагрева. При этом держите его в правильном положении.
5. Затем закрепите трубу из ПВХ с помощью стяжек и клейкой ленты, прикрепив их к основанию штатива.

В случае, если пвх не схватился должным образом после суперклейки:

Используйте стяжки и изоленту, чтобы изменить положение трубы из ПВХ и правильно расположить ее под отверстием бутылки с таблетками

Шаг 11: прикрепите миски для еды к устройству подачи

На этом этапе вы узнаете, как прикрепить кормушки к кормушке с помощью суперклея или суперклея и клейкой ленты

1. Определите, какие две миски вы хотите использовать. Поскольку штатив имеет регулируемое основание, которое можно поднимать и опускать, вы можете установить его по высоте чаши.
2. Если возможно, прорежьте отверстия в миске и проденьте в них стяжки, а затем свяжите и приклейте миски в таком положении, чтобы они оставались под трубой из ПВХ. В противном случае приклейте миски прямо под отверстием трубы из ПВХ, через которое пища будет вытекать и попадать в миску, используя метод пищевой соды / нагрева.

Шаг 12: запрограммируйте код на выдачу того количества еды, которое вы хотите выдать

В этом разделе объясняется, как долго серводвигатель должен оставаться открытым, что будет определять количество пищи, которое перетекает в миски при каждом кормлении

1. Коэффициент конверсии для моей бутылки с таблетками диаметром 1-1 / 3 дюйма следующий: каждую секунду из контейнера в среднем вытекает около 2 жидких унций пищи. Основываясь на этой скорости, вы можете определить, как запрограммировать код для выпуска точного количества пищи, которое вы хотели бы выпустить, если вы используете бутылку для таблеток того же диаметра, что и я.
2. Вам нужно будет определить свой собственный коэффициент конверсии на основе ваших настроек, так как он может варьироваться.
3. Например, вы хотите кормить кошек 4 жидкими унциями корма на каждое кормление, а скорость потока составляет 2 жидких унции в секунду. Вы установите значение 2000, что соответствует 2 секундам времени, в течение которых серводвигатель поворачивается в открытое положение.

Шаг 13: Готово! Дополнительный раздел, содержащий информацию о НИОКР и предложения по обновлениям

Этот раздел будет содержать дополнительную информацию и фотографии, касающиеся процесса сборки этого устройства, а также предложения по обновлению этой сборки. Мы включили эскизы сборки, а также фотографии опроса, который мы создали для исследования рынка

Предложения по обновлению: продукт может выиграть от внедрения более продвинутых технологий. Добавление приложения, которое потребители могли бы использовать для программирования времени, помогло бы с удобством. Кроме того, можно было добавить камеру, динамик и микрофон, чтобы пользователь мог проверить питомца и даже поговорить с ним. Добавление утяжеленных предметов на каждую ножку штатива повысит устойчивость устройства, чтобы оно не упало. Применение защитной оболочки к Arduino Uno R3, а также какой-либо другой формы защиты перемычек обеспечит значительное повышение долговечности.

Информация об исследованиях кормов для собак: наша миска для корма должна быть рассчитана на различные типы сухого корма, чтобы работать с разными домашними животными. Ниже представлены самые популярные марки кормов для домашних животных. Taste of the Wild Natural - Dog Purina - Dog Iams - Cat Friskies - Cat При разработке нашей миски и дозатора мы учитывали, что корм для домашних животных бывает самых разных форм и размеров в зависимости от размера питомца. Для начала я нашел самые продаваемые бренды кормов для собак и кошек, чтобы мы могли быть уверены, что наш дозатор подойдет для этих популярных брендов.