Как сделать автоматическую кормушку для рыбы: 6 шагов (с иллюстрациями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

В рамках наших инженерных исследований нас попросили использовать Arduino и / или Raspberry для решения повседневной проблемы.

Идея заключалась в том, чтобы сделать что-то полезное и интересное для нас. Мы хотели решить реальную проблему. Идея сделать автоматическую кормушку для рыбы возникла после нескольких мозговых штурмов.

Вы когда-нибудь забывали покормить рыбу? Или вы так заняты, что у вас не так много времени, чтобы заняться этим, и он стал частью мебели?

Это случается с нашим другом каждый раз, потому что он возвращается домой поздно, а на следующее утро ему нужно рано уйти из дома. Иногда родители заботятся о его рыбках, но у них не так много времени, чтобы делать это каждый раз. Итак, для решения этой проблемы у нас появилась идея проекта, которая должна вас заинтересовать.

Как вы должны знать, для жизни в хороших условиях рыбе необходимы определенные требования. Первый - это размер аквариума, который должен быть достаточно большим, чтобы рыбы могли свободно плавать. Второе условие касается воды, которую необходимо постоянно фильтровать. Эта вода также должна быть аэрирована и частично обновлена, чтобы снизить концентрацию нежелательных веществ. Наконец, температура воды должна поддерживаться в оптимальном диапазоне, в зависимости от вида рыбы. И третье условие касается еды. Действительно, рыб нужно кормить до двух раз в день.

Цель этого проекта - кормить наших рыбок каждый день, не задумываясь об этом. Для этого мы также хотели знать температуру воды, потому что рыбу необходимо содержать в оптимальном диапазоне температур, в зависимости от вида рыб.

Из-за ограничений по времени в этом проекте мы сосредоточимся на кормлении рыб и измерении температуры.

В этом проекте вы найдете способ перестроить наш проект для собственного использования. Материалы модели могут быть полностью заменены другими компонентами других размеров, чтобы адаптировать проект к вашему собственному аквариуму. Однако основные компоненты будут описаны в этом руководстве.

Таким образом, основная функция выполняется, но каждый проект можно продвигать дальше, улучшать и улучшать. Так что не стесняйтесь улучшать этот проект самостоятельно, чтобы позаботиться о наших рыбках.

Шаг 1: Компоненты

Вот список основных компонентов, которые вам понадобятся для этого проекта:

Arduino Mega

Arduino Mega - это электронная карта, оснащенная микроконтроллером, который может обнаруживать события от датчика, программировать и управлять исполнительными механизмами. Следовательно, это программируемый интерфейс. Этот интерфейс является основным компонентом нашего проекта, с которым мы поставляем другие компоненты.

Клещи и провода

Затем у нас есть макет и провода, которые позволяют нам выполнять различные электрические соединения.

Серводвигатель

Затем серводвигатель, который имеет возможность достигать заданных положений и удерживать их. В нашем случае серводвигатель будет подключен к пластиковой бутылке, которая будет выполнять роль аквариума. Вращение бутылки позволяет сбрасывать корм для рыбы.

Датчик температуры

Еще у нас есть датчик температуры. Датчик определяет температуру воды и отправляет эту информацию по шине 1-Wire на Arduino. Датчик можно использовать при температуре от -55 до 125 ° C, что намного больше, чем нам нужно.

ЖК-экран

ЖК-экран используется для отображения информации о температуре. Вам также необходимо использовать потенциометр 10 кОм для управления контрастностью экрана и резистор 220 Ом для ограничения тока на экране.

светодиоды

Вам также необходимо использовать 2 светодиода, чтобы указать, является ли температура воды слишком высокой или слишком низкой.

Сопротивления

Сопротивления в основном используются для ограничения тока в некоторых компонентах.

Пластиковая бутылка

В качестве кормушки для рыб мы взяли пластиковую бутылку.

Вам нужно сделать несколько отверстий в бутылке, чтобы корм падал на рыбу.

Вот таблица с ценами на комплектующие и где их можно найти (рисунок 9)

Шаг 2: Сборка деревянных панелей

Для начала выберите несколько деревянных панелей и вырежьте в одной из панелей место для размещения ваших устройств. Используя гвозди и деревянные панели, вы можете создать свою модель.

Соедините две деревянные панели вместе под углом 90 ° (рисунок 2) и укрепите их двумя деревянными скобами (рисунок 3).

Электронные компоненты будут помещены в пластиковый ящик, который будет закреплен за вертикальной деревянной панелью.

Для этого вырежьте в этой коробке отверстие, чтобы пропустить кабель питания (рисунок 4).

Затем закрепите его степлером на деревянной панели (рисунок 5).

После этого поместите ЖК-экран, серводвигатель и светодиоды в соответствующие отверстия. Закрепите пластиковую бутылку на серводвигателе (рисунок 6).

Шаг 3: Подключение

Вам нужно использовать два Arduino, чтобы отделить код серводвигателя от кода ЖК-дисплея, датчика и светодиодов. Поскольку серводвигатель будет вращаться каждые 12 часов, датчик будет отправлять информацию о температуре на ЖК-экран каждые 12 часов, если их коды находятся в одной программе.

Первый будет управлять датчиком, ЖК-экраном и светодиодами. Второй будет управлять серводвигателем.

Для проводки датчика вам нужно будет подключить (Sensor -> Arduino):

• VCC -> Arduino 5V, плюс резистор 4,7 кОм, идущий от VCC к Data
• Данные -> Любой вывод Arduino
• GND -> Arduino GND

Для подключения ЖК-экрана вам нужно будет подключить (LCD -> Arduino):

• VSS -> GND
• VDD -> VCC
• V0 -> потенциометр 10 кОм
• RS -> пин 12 Arduino
• R / W -> GND
• E -> вывод 11 Arduino
• DB0 в DB3 -> НЕТ
• DB4 -> вывод 5 Arduino
• DB5 -> вывод 4 Arduino
• DB6 -> вывод 3 Arduino
• Светодиод (+) -> VCC через резистор 220 Ом
• Светодиод (-) -> GND

Для разводки светодиодов вам нужно будет подключить (Arduino -> LED -> Макетная плата):

Любой вывод Arduino -> Вывод анода -> Вывод катода на GND через резистор 220 Ом

Для подключения серводвигателя вам нужно будет подключить (Серводвигатель -> Arduino):

• VCC -> Arduino 5 В
• GND -> Arduino GND
• Данные -> Любой вывод Arduino

Окончательную разводку вы можете увидеть на картинках.

Шаг 4: Программное обеспечение

Поскольку у нас есть две Arduino, нам также понадобятся две программы.

Каждая программа разделена на три части. Первый касается объявления переменных и включения библиотек.

Вторая часть - это настройка. Это функция, используемая для инициализации переменных, режимов вывода, начала использования библиотек и т. Д.

Последняя часть - это петля. После создания функции настройки функция цикла выполняет именно то, что предполагает ее имя, и последовательно выполняет цикл, позволяя вашей программе изменяться и реагировать.

Вы можете найти наши коды в объединенном файле.

Шаг 5: как это работает

Теперь посмотрим, как работает проект.

Arduino MEGA запрограммирован на питание серводвигателя каждые 12 часов. Этот серводвигатель позволит пластиковой бутылке повернуться на 180 °, а затем вернуться в исходное положение.

Вам нужно проделать в бутылке несколько отверстий. Поэтому, когда он поворачивается, он бросает немного корма для рыб в аквариум (размеры отверстий зависят от размера и количества корма, который вы хотите бросить).

Датчик температуры отправит электронное сообщение на Arduino, и Arduino свяжется с ЖК-экраном для отображения температуры на экране.

Если температура воды не находится между оптимальными значениями (мы вводим код [20 ° C; 30 ° C] в зависимости от вида рыб), один из светодиодов будет включен. Если температура ниже допустимого диапазона, загорится светодиод рядом с сообщением («Вода слишком холодная!»). Если температура выше допустимого диапазона, загорится другой светодиод.

Шаг 6: Заключение

В заключение можно сказать, что проект полностью функционирует и может выполнять две свои основные функции: кормить рыбу два раза в день и отображать температуру с помощью двух сигналов (светодиодов) для предотвращения условий, ограничивающих температуру для рыб..

Из-за сдержанности и наших текущих знаний мы не могли сказать, что наш проект является полностью автоматизированной системой. Нам не удалось улучшить проект так, как мы хотели, поэтому предлагаем вам несколько идей для достижения этой цели:

Регулировка температуры воды: ЖК-экран может отображать только информацию о температуре и указывать нам верхний / нижний предел температуры с помощью светодиодов и не влияет на ее регулирование

Ручной режим кормления рыб: Создайте возможность кормить рыбу самостоятельно, не дожидаясь 12 часов

И так много других идей, которые мы позволим вам представить для создания вашей собственной персонализированной кормушки для рыбы.