Automatinis katės pašarų dozatorius: 7 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

„Fusion 360“projektai »

Jei nekontroliuojate katės suvalgyto maisto kiekio, tai gali sukelti persivalgymą ir antsvorio problemų. Tai ypač pasakytina, jei esate toli nuo namų ir paliekate papildomo maisto, kurį katė gali valgyti pagal savo tvarkaraštį. Kartais galite suprasti, kad pamirštate laiku pašerti ją ir neįmanoma grįžti namo.

„Diy“automatinis kačių ėdalo dozatorius gali valdyti ir išleisti tikslų sauso maisto kiekį bet kuriuo metu, kai jį nustatote iš anksto, ir gali būti valdomas mobiliuoju telefonu bet kurioje pasaulio vietoje.

Šis projektas yra pilnas mokymosi projektas nuo 3D spausdinimo iki dizaino „fusion360“, nuo „arduino“programavimo iki „iot“pagrindų, elektronikos dizaino „eagle“ir „pasidaryk pats“dvipusio PCB gamybos.

Pagrindiniai šios instrukcijos skyriai yra

Seminaras: Ši dalis nėra tiesiogiai susijusi su tikra produkcija, tačiau gali įkvėpti skaitytojus mažu nekilnojamuoju turtu. Visas dizainas, 3D spausdinimas, pdb gamyba, prototipai, elektroninis dizainas ir gamyba atliekami 2x2 m dirbtuvėse.

Prototipai: tobulo dizaino beveik neįmanoma pasiekti. Tačiau kiekviena nesėkminga dizaino iteracija atneša naujų idėjų, išsprendžia problemas ir perkelia dizainą į aukštesnį lygį. Taigi, nors instrukcijų rinkinys paprastai neįtraukia nesėkmingų bandymų, trumpai juos įtraukiau, nes jie rodo galutinio projekto eigą ir pagrindimą.

Mechaninis dizainas: mechanikos ir konteinerio projektavimas.

Elektronikos dizainas: Šis projektas pagrįstas „Arduino Mega“plokšte. Maitinimo blokas, laikrodžio blokas, nuolatinės srovės variklio valdymo blokas ir „ESP8266“„Wi -Fi“įrenginys surenkami ant specialiai sukurtos plokštės. Susijusią „Instructable“galite rasti čia

Programavimas: kai kurie pagrindiniai „Arduino“programavimo būdai. Šiek tiek ESP8266 programavimo. Mažas žiniatinklio serveris buvo sukurtas naudojant „Arduino“ir esp8266.

Gamyba: 3D spausdinimas iš visų „fusion360“sukurtų dalių ir jų surinkimas. Dauguma dalių yra atspausdintos 3d. kitu atveju plastikinis yra vienas metalinis strypas ir keli metaliniai varžtai. Likusi dalis yra elektronika ir nuolatinės srovės variklis.

1 žingsnis: seminaras

Seminare yra visos reikalingos priemonės elektroninėms grandinėms gaminti, PCB gamybai, 3D spausdinimui, modelių dažymui ir kai kuriems kitiems smulkiems gamybos darbams. Yra „Windows“stalinis kompiuteris, prijungtas prie 3D spausdintuvo ir taip pat naudojamas elektroninei muzikai kurti.

Žinoma, daugiau vietos mėgėjui visada geriau. Tačiau tankus įrankių išdėstymas ir kai kurie gudrūs triukai, pvz., 3D spausdintuvo pastatymas virš kompiuterio monitorių, gali sukurti veikiančią ir malonią darbo vietą.

Nors seminaras niekada negali būti tiesioginė „Instructable“dalis, verta paminėti apie tai čia kaip pagrindinį proceso etapą.

2 žingsnis: prototipai

Šio projekto trukmė buvo visiškai neįvertinta. Tai prasidėjo nuo trijų iki penkių savaičių. Jis buvo baigtas per daugiau nei 40 savaičių. Kadangi negalėjau nuolat investuoti į šį projektą, negaliu būti tikras dėl tikrojo projekto laiko, tačiau esu tikras, kad kiekviena šio projekto dalis užtruko daugiau, nei tikėtasi.

Aš praleidau daug laiko prototipams.

Archimedo varžtas

Prototipų kūrimas prasidėjo Archimedo varžtais. Tai taip pat buvo mano pirmasis „Fusion 360“projektas. Aš sukūriau ir atspausdinau bent 8 skirtingus varžtus, mokydamasis puikios programinės įrangos, vadinamos „Fusion 360“. („Fusion 360“yra nemokama programinė įranga mėgėjams ir nors jūs galite padaryti gana sudėtingus dalykus, mokymosi kreivė nėra tokia kieta) Pirmieji buvo supjaustyti iš vidurio į dvi. Neradau būdo, kaip 3D atspausdinti vieną vertikalų varžto gabalą. Atspausdinus dvi puses, jas suklijavau, o tai yra labai neefektyvus ir nesėkmingas būdas padaryti archimedo varžtą. Tada supratau, kad jei prie spausdintuvo pridedu „ventiliatorių ančių“, vertikalioji spausdinimo kokybė pagerėja. Yra daug skirtingų „ančių fanų“tipų, todėl turėjau rasti geriausią derinį bandymų ir klaidų būdu. Galiausiai aš gavau beveik tobulą Archimedo varžtą, atspausdintą kaip vientisą.

Pašarų konteineris

Kitas iššūkis buvo pašarų konteinerio dizainas. Skysčius galima perkelti varžtu be jokių problemų. Tačiau kietos medžiagos, tokios kaip sausas kačių maistas, buvo problema dėl uogienių. Bandžiau sukurti tam tikrą saugią erdvę, kad būtų išvengta strigčių, taip pat supratau, kad kiekvieno sraigto judesio į priekį sumažinimas į priekį žymiai sumažino strigtis. Galutinio dizaino pusės vamzdžio forma ir programinė įranga, valdoma atgal, visiškai pašalino bet kokio užstrigimo riziką.

Dėžė

Projekto pradžioje visą dėžutę atspausdinau spausdintuve. Kadangi spausdintuvo dydis buvo mažesnis nei dėžutės, turėjau jį padalyti į dalis, todėl dėžutė tapo labai silpna ir negraži. Tada pagalvojau apie medinę dėžę. Antrojo prototipo sienos buvo medinės. Kai kurie gamybos sunkumai (neturėjau tinkamos vietos ir įrankių pjauti ir pertvarkyti medieną) nusprendžiau persvarstyti visiškai atspausdintą trečiojo prototipo (arba galutinio dizaino) dėžutę. Padariau dizainą efektyvesnį ir mažesnį, kad galėčiau jį atspausdinti kaip vieną gabalą. Teoriškai šis metodas pasiteisino. Praktiškai didelių objektų spausdinimas užima per daug laiko ir bet kokia su spausdintuvu susijusi problema gali sunaikinti galutinį produktą bet kuriuo metu, net 14 -tą. spausdinimo valandą. Mano atveju, turėjau nutraukti spausdinimą, kol jis nebuvo baigtas, ir suprojektuoti bei atspausdinti trūkstamą segmentą kaip papildomą dalį. Kitam prototipui aš manau, kad dėžutės sienoms naudoti plexi.

Arduino

Pradėjau nuo Uno. Jis buvo mažesnis ir atrodė pakankamai mano tikslams. Tačiau aš neįvertinau programinės įrangos kūrimo sudėtingumo. „Uno“turi tik vieną serijinę išvestį, ir kadangi aš naudoju tą išvestį esp8266 ryšiams, neturėjau derinimo prievado, skirto registruoti stebėjimo kintamuosius ir pan., Ir paaiškėjo, kad be derinimo realiuoju laiku beveik neįmanoma koduoti net mažos žiniatinklio paslaugos. Perėjau į „Arduino Mega“. (kuris pakeitė dėžutės dizainą)

Rodo

Kuriant projektą, išbandžiau beveik visų tipų ekranus, įskaitant mažą „OLED“ekraną. Kiekvienas iš jų turėjo privalumų ir trūkumų. Oledas buvo gražus, bet atrodė mažas ir buvo brangus, palyginti su bendru dizainu. „7segmet“LED ekranai buvo ryškūs, tačiau juose mažai informacijos. Taigi galutiniam dizainui naudojau 8x2 lcd ekraną. Būsimuose dizainuose gali nebūti jokio ekrano arba didesnio „OLED“ekrano, kuris atrodo gražiai.

Mygtukai

Į pirmuosius prototipus įdėjau tris prietaiso valdymo mygtukus. Tada nusprendžiau jų nenaudoti šiuose dizainuose, nes jų surinkimas užima daug laiko, aš negalėjau padaryti jų pakankamai tvirtų ir jie dar labiau padidino prietaiso naudojimo sudėtingumą.

Elektronikos prototipai

Aš padariau keletą elektronikos prototipų. Kai kurie iš jų buvo ant duonos lentos, kai kurie - ant vario. Galutiniam dizainui sukūriau pasirinktinę plokštę, naudodamas modifikuotą 3D spausdintuvą. (čia yra instrukcija šiam projektui)

3 žingsnis: suprojektuokite plastikines dalis

Visą 3D dalių dizainą galite rasti šioje dalyko nuorodoje.

Taip pat galite pasiekti „Fusion 360“dizainą adresu:

4 žingsnis: išspausdinkite dalis

Visas 3D spausdintuvo dalis rasite čia:

Būk atidus. Spausdinimas užtrunka. Išorinė dėžutė, kuri yra didžiausia dalis, gali užtrukti iki 14 valandų.

Archimedo varžtas yra speciali dalis, kurią turite spausdinti vertikaliai. Jums gali prireikti gero oro pūstuvo (smagios anties), kad atvėsintumėte išlydytą filmanetą, kai ji išteka iš purkštuko.

5 žingsnis: suprojektuokite grandinę ir sukurkite kompiuterį

Šio projekto PCB gamyba aprašyta čia.

EAGLE grandinės dizaino failai yra

Dauguma dalių yra elektronikos moduliai, tokie kaip:

• Laikrodis,
• nuolatinės srovės variklio valdymas,
• ekrano valdymas,
• rodyti,
• esp8266,
• arduino mega
• galios keitiklis

Yra daugybė šių modulių veislių. Dauguma jų turi panašius įėjimus/išėjimus, todėl bus lengva pritaikyti dabartinį erelio dizainą. Tačiau gali prireikti kai kurių pakeitimų.

6 veiksmas: rašykite programinę įrangą

Visą kodą galite rasti čia.

Šis kodas gali neveikti kai kuriuose „Arduino“plokštės apibrėžimuose. Aš naudojau „Arduino AVR“plokštes 1.6.15. Naujesni neveikė (arba dirbo su nedidelėmis ar didelėmis problemomis)

Aš taip pat pridėjau šiek tiek html pavyzdžio kodo. Html puslapius galima naudoti norint patikrinti įrenginio „Wi -Fi“ryšio galimybes.

Įrenginys priima paprastas html URL komandas. Pavyzdžiui: norėdami pradėti maitinti, galite tiesiog atsiųsti „https://192.168.2.40/?pin=30ST“iš naršyklės. (IP gali keistis atsižvelgiant į vietinio tinklo nustatymus) Be to, kad paleisite ir sustabdysite įrenginį, galėsite nustatyti laiką ir nustatyti žadintuvą naudodami tą patį formatą su skirtingais parametrais.

Šią html komandą gauna esp8266 ir ją analizuoja programinė įranga. Programinė įranga veikia kaip paprastas žiniatinklio serveris. Jis vykdo komandas ir grąžina 200, jei tai pavyksta.

Šis valdymo metodas nėra pats elegantiškiausias būdas valdyti „iot“įrenginius. Čia galite rasti geresnių IOT komunikacijos būdų, tokių kaip MQTT. Planuoju peržiūrėti programinę įrangą, kad būtų įtrauktas geresnis protokolas.

Aš naudoju „Microsoft Visual Code“kaip redaktorių. Pradėjau nuo „Arduino IDE“, bet perėjau prie „VSCode“. Aš primygtinai patariu, kad jei norite rašyti kodą daugiau nei 100 eilučių, net negalvokite apie „Arduino IDE“naudojimą.

7 žingsnis: Surinkite

Išsamus surinkimo vaizdo įrašas ir prototipo vaizdo įrašas yra čia