Курятник-автомат: 7 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Какие?

Этот проект представляет собой автоматический курятник. Он измеряет уровень воды и кормушки в чаше с водой и кормушке, а также автоматически открывается и закрывается. Это произойдет при дневном или временном освещении. Когда дверь закрыта, цыплята могут открыть ее через RFID-чип на своих ножках. Все данные о курятнике будут видны на сайте.

Почему?

У нас дома есть цыплята, но у нас не всегда есть время проверить наших цыплят. С помощью этого проекта я могу легко проверить своих цыплят и узнать, что они живут в курятнике.

инструменты

Вам понадобится кольцевая пила, чтобы мотор открывал дверь. В качестве шпинделя, к которому прикреплена струна, и шагового двигателя я использовал свой 3D-принтер. Вы можете сделать его из дерева, если хотите, но его будет сложнее установить на шаговый двигатель. Я также использовал клей, чтобы прикрепить перила двери.

Прочие инструменты

Поскольку это для школьного проекта, я также сделал мини-курятник I mini. Я использовал для этого настольную пилу, несколько шурупов и дрель.

Запасы

Электроника

• малина пи 4
• Ультразвуковой датчик HC-SR05
• датчик уровня воды
• Модуль светочувствительного датчика
• шаговый двигатель + драйвер ULN2003
• SparkFun RFID Starter Kit + RFID метки
• ЖК-дисплей 16x2
• MCP3008
• PCF8574
• макет
• 10K резистор
• Блок питания макетной платы

Прочие принадлежности

• Питьевой фонтанчик
• Ступенчатый силос
• Лист ПВХ
• фанерные листы (курятник)

Шаг 1: Дизайн

На фотографиях вы можете увидеть дизайн курятника, который я сделал. Большинство вещей подойдут, если вы захотите использовать этот проект в своем курятнике. Единственное, что обычно требуется изменить, - это размещение емкости для воды, кормушки и размер дверцы. Все остальное менять не нужно, но вы можете сделать это по своему усмотрению.

Шаг 2: Электроника

Основные датчики

На фотографиях выше вы можете увидеть схему электроники этого проекта. Ультразвуковой датчик будет использоваться для измерения уровня питателя и датчик уровня воды для уровня воды. Эти два компонента будут подключены через компонент MCP3008 к PI.

ЖК-экран

С помощью PCF8574 мы можем отображать IP-адрес из числа «пи» на ЖК-экране. IP-адрес необходим для доступа к веб-сайту. На сайте мы будем показывать данные с датчиков.

Шаговый двигатель

Шаговый двигатель, который я использую, поставляется с uln2003, поэтому он просто соединяет их. Шаговый двигатель имеет 4 магнита, которые включают их и позволяют двигателю вращаться. Каждый из четырех контактов на uln2003 соответствует одному из этих магнитов.

Считыватель RFID

Считыватель RFID нужно подключить только 3 проводами. земля, vcc и TX. TX отправит последовательный сигнал на PI. Итак, нам нужен этот вывод с выводом RX. Вы также можете подключить антенну к считывателю RFID для большей досягаемости. Если вы хотите эффективно использовать датчик RFID, я рекомендую это. Для того, что я делаю, диапазон датчика RFID достаточно хороший. В тот момент, когда вы начнете работать с настоящими цыплятами, вам понадобится дополнительная дальность действия антенны. без него цыплятам будет очень непоследовательно его активировать.

Шаг 3: Курятник

Материалы

Курятник я сделал из 1 листа фанеры, разрезанного на 3 равные части. Из того, что осталось, я сделал кормушку и подставку, на которой мог бы отдыхать мой Raspberry Pi.

Нижний

• сделать 2 желоба для стен
• сделайте 2 небольших отверстия, через которые могут проходить провода
• вырезать из нижней части кусок для считывателя RFID
• Сделайте место для RFID-считывателя в куске дерева и вставьте его в отверстие.

покрасив курятник, я прикрутил дно к стенам. Вы можете увидеть конечный результат работы считывателя RFID на последней картинке. Если у вас есть пандус для цыплят, вы можете разместить под ним свой RFID-ридер. Я также сделал несколько опорных ножек, чтобы у проводов было место под моим проектом.

стены

На передней стене будет вся электроника. Отверстие для шагового двигателя должно быть как минимум в 2 раза больше высоты двери от нижней части двери. В противном случае ваша дверь не сможет полностью открыться. Я рекомендую иметь как минимум 5 см дополнительного места для безопасности. В углу есть место для вашего ИП. Макет будет приклеен к внутренней стороне передней стенки.

• Сделайте отверстие для двери.
• Сделайте отверстие для шагового двигателя
• прикрутите другую стену к передней стене под углом 90 градусов
• прикрутите деревянную доску в углу 2-х стен

Дверь

Вырежьте из листа ПВХ желаемую дверь. Сделайте его немного больше, чем сама дверь, чтобы полностью закрыть дверь. Сделайте небольшое отверстие в дверце, куда вы сможете прикрепить шнурок.

шпиндель

Я напечатал его на 3D-принтере, но вы также можете сделать его из другого материала. Я прикреплю дизайн под этим шагом.

Шаг 4: Код

Веб-сайт

Сайт, который я сделал, в первую очередь предназначен для мобильных устройств. на нем можно увидеть:

• текущая вода, уровень питателя
• гистограмма емкости для воды, кормушки
• если дверь открыта / закрыта
• цыплят, для которых у вас есть RFID-метка
• Цыплята, открывающие дверь с помощью RFID

Вы также можете:

• редактировать / добавлять цыплят и там теги
• редактировать когда / как дверь будет открываться

Код

если вы хотите использовать код, вам нужно будет изменить несколько вещей.

• возможно, серийный адрес вашего RFID изменился.
• Количество шагов для открытия / закрытия двери может быть разным.
• подключение к вашей базе данных
• % для воды и уровня кормушки

Вы можете найти код на моем GitHub. Код не идеален, и я все равно буду менять некоторые вещи.

Шаг 5: датчики

шаговый двигатель и LDR

• вставьте шаговый двигатель в отверстие, которое вы сделали для него
• Винт

• Вставьте 2 ножки LDR также в отверстие.

  • Убедитесь, что ножки не касаются металла мотора.
  • Вы также можете обернуть ноги термоусадочными трубками, чтобы они не могли произвести короткое замыкание.

• Так же припаял провод к ножкам ЛДР

  Вы можете подключить его другим способом, если хотите

Если вы хотите использовать это дома, убедитесь, что что-то закрывает двигатель и LDR, чтобы вода не могла коснуться его. LDR все еще нуждается в свете, поэтому сделайте крышку прозрачной или сделайте отверстие, в котором LDR все еще может освещать дневной свет.

Ультразвуковой датчик

• проделайте отверстие в боковой стороне устройства подачи, чтобы оно соответствовало желобу для проволоки
• прикрутите датчик к верхней части кормушки
• если все сделано правильно, вы можете измерить расстояние до корма внутри кормушки
• проденьте провода через отверстие и подключите его к ИП

Датчик уровня воды

• проделайте отверстие в дне емкости для воды
• вставьте датчик так, чтобы электроника находилась вне чаши
• используйте водостойкий герметик, чтобы удерживать датчик на месте
• результат будет примерно как на картинке
• проденьте провода в отверстие и подключите его к ИП.

Считыватель RFID

• Вставьте считывающее устройство в отверстие, которое вы сделали для него.
• теперь нужны только провода к ИП

Шаг 6: Сборка

Coop

• покрасьте дно и стену
• скрутите дно и стенки вместе

Результат будет как на первой картинке.

макет + ИП

• Поместите PI на созданную вами подставку
• используйте клей или двусторонний скотч, чтобы приклеить макет к стене.
• они должны иметь возможность подключаться друг к другу

Провода

Обычно к датчикам уже подключены провода. Пропустите провода через дно и проденьте их через отверстие рядом с устройством подачи. На второй картинке вы можете увидеть результат.

Шаг 7: конечный продукт

Крышка

В конце я сделал крышку для своего макета. Вам это не нужно, но, на мой взгляд, выглядит лучше. Я сделал его из листа ПВХ, в котором вырезал дверь.

Изменения

То, что я бы изменил, если бы вы собирались построить это

• макет + размещение пи. Я бы поставил их немного выше, чтобы цыплята не могли дотянуться до проводов.
• лучшие крышки для макета и внешнего шагового двигателя / LDR
• провода на стене более скрыты

• Считыватель RFID с антенной или с большей дальностью действия.

  • Более широкий диапазон также означает более высокую стоимость. Считыватели антенн и RFID стоят недешево.
  • Я бы порекомендовал сделать антенну самостоятельно, если сможете. Это намного дешевле, и если вы сделаете это, ваш диапазон увеличится. Если вас не устраивает диапазон, вы все равно можете поискать антенну.