Automatski dozator hrane za mačke: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Fusion 360 projekti »

Ako ne kontrolirate količinu hrane koju vaša mačka jede, to može dovesti do prejedanja i problema s prekomjernom težinom. Ovo je posebno istinito ako niste kod kuće i ostavljate dodatnu hranu za svoju mačku po svom rasporedu. Drugi put ćete možda shvatiti da ste zaboravili staviti hranu na vrijeme i nemoguće je vratiti se kući.

Automatski dozator hrane za mačke "uradi sam" može raditi i dozirati preciznu količinu suhe hrane u bilo koje vrijeme koju možete unaprijed podesiti i može se kontrolirati vašim mobilnim telefonom bilo gdje u svijetu.

Ovaj projekt je cjelovit projekt učenja od 3D printanja do dizajna u fusion360, od arduino programiranja do iot osnova, dizajna elektronike u orlu do izrade dvostranih PCB -a.

Glavna poglavlja ovog uputstva su

Radionica: Ovaj dio nije direktno povezan sa stvarnom produkcijom, ali može inspirirati čitatelje s malim nekretninama. Sav dizajn, 3D štampanje, proizvodnja pdb -a, prototipovi, elektronski dizajn i proizvodnja se rade u radionici 2x2m.

Prototipovi: Savršen dizajn je gotovo nemoguće postići. Međutim, svaka neuspješna iteracija dizajna donosi nove ideje, rješava probleme i podiže dizajn na viši nivo. Dakle, iako skup instrukcija obično ne uključuje neuspjele pokušaje, ukratko sam ih uključio jer pokazuju napredak i obrazloženje iza konačnog dizajna.

Mašinski dizajn: Dizajn mehanike i kontejnera.

Dizajn elektronike: Ovaj projekt se temelji na Arduino Mega ploči. Jedinica za napajanje, jedinica sata, jedinica za upravljanje motorom istosmjerne struje i WiFi jedinica ESP8266 sastavljene su na prilagođenoj ploči za štampanje. Srodne Instructable možete pronaći ovdje

Programiranje: Osnovno Arduino programiranje. Malo ESP8266 programiranja. Mali web poslužitelj stvoren je uz pomoć Arduina i esp8266.

Proizvodnja: 3D štampanje svih dijelova dizajniranih u fusion360 i njihovo sastavljanje. Većina dijelova je 3D štampana. osim plastike, postoji jedna metalna šipka i nekoliko metalnih vijaka. Ostatak je elektronika i istosmjerni motor.

Korak 1: Radionica

Radionica sadrži sve potrebne alate za proizvodnju elektroničkih kola, proizvodnju PCB -a, 3D štampanje, slikanje modela i neke druge manje proizvodne radove. Postoji Windows desktop računar koji je povezan sa 3D štampačem i takođe se koristi za elektronsko stvaranje muzike.

Naravno, više prostora je uvijek bolje za hobiste. Međutim, gusto postavljanje alata i neki pametni trikovi, poput postavljanja 3D štampača iznad monitora računara, mogu stvoriti radni i ugodan radni prostor.

Iako radionica možda nikada neće biti izravni dio instruktora, vrijedno je spomenuti je ovdje kao glavnu fazu procesa.

Korak 2: Prototipovi

Trajanje ovog projekta bilo je potpuno podcijenjeno. Počelo je s procjenom od tri do pet sedmica. Završeno je za više od 40 sedmica. Budući da nisam mogao uložiti kontinuirano vrijeme u ovaj projekt, ne mogu biti siguran u stvarno vrijeme provedeno na projektu, ali siguran sam da je svaki dio ovog projekta trajao više od očekivanog.

Potrošio sam dosta vremena na prototipove.

Arhimedov vijak

Prototipiranje je započelo Arhimedovim vijcima. Ovo je ujedno bio i moj prvi Fusion 360 projekt. Napravio sam i ispisao najmanje 8 različitih vijaka dok sam učio sjajan softver pod nazivom Fusion 360. (Fusion 360 je besplatni softver za ljubitelje i iako možete napraviti prilično sofisticirane stvari krivulja učenja nije tako strma) Prvi su izrezani od sredine na dva. Nisam mogao pronaći način za 3d ispis jednog okomitog vijka. Nakon što sam ispisao dvije polovine, zalijepio sam ih zajedno, što je vrlo neefikasan i uporni način da se Arhimed zavrti. Zatim sam shvatio da se, ako u štampač dodam "patke obožavatelje", poboljšava okomita kvaliteta ispisa. Postoji mnogo različitih vrsta "navijačkih patki" pa sam pokušajem i greškom morao pronaći najbolju kombinaciju. Konačno, završio sam gotovo savršenim Arhimedovim vijkom odštampanim u jednom komadu.

Kontejner za hranu

Drugi izazov bio je dizajn kontejnera za hranu za životinje. Tekućine se bez problema mogu prenijeti vijkom. Međutim, čvrsti materijali poput suhe hrane za mačke predstavljali su problem zbog džemova. Pokušao sam stvoriti neki sigurnosni prostor za sprječavanje zaglavljivanja pa sam također shvatio da je dodavanje kretanja unatrag za svaki pomak vijka prema naprijed značajno smanjilo zaglavljivanje. Polucijev oblik konačnog dizajna i softverski kontrolirano kretanje unatrag potpuno su uklonili rizik od zaglavljivanja.

Kutije

Na početku projekta odštampao sam celu kutiju u štampaču. Budući da je veličina štampača bila manja od veličine kutije, morao sam ga podijeliti na komade što je kutiju učinilo vrlo slabom i ružnom. Zatim sam razmislio o drvenoj kutiji. Zidovi drugog prototipa bili su drveni. Neke poteškoće u proizvodnji (nisam imao odgovarajuće mjesto i alate za rezanje i preoblikovanje drveta) odlučio sam ponovno razmotriti potpuno odštampanu kutiju za treći prototip (ili konačni dizajn). Dizajn sam učinio učinkovitijim i manjim kako bih ga mogao ispisati kao jedan komad. Teoretski je ovaj pristup funkcionirao. U praksi, ispisivanje velikih predmeta oduzima previše vremena i svaki problem s pisačem može uništiti krajnji proizvod u bilo koje vrijeme, čak i do 14. sat štampanja. U mom slučaju, morao sam prestati ispisivati prije nego što je završio i morao sam dizajnirati i ispisati segment koji nedostaje kao dodatni dio. Za sljedeći prototip razmišljam koristiti plexi za zidove kutije.

Arduino

Počeo sam sa Uno -om. Bio je manji i izgledao je dovoljno za moje potrebe. Međutim, podcijenio sam kompleksnost razvoja softvera. Uno ima samo jedan serijski izlaz, a budući da sam taj izlaz koristio za esp8266 komunikaciju, nisam imao port za otklanjanje grešaka za bilježenje varijabli itd. I pokazalo se da je bez otklanjanja grešaka u stvarnom vremenu gotovo nemoguće kodirati čak i mali web servis. Prešao sam na Arduino Mega. (što je promijenilo dizajn kutije)

Displeji

Tokom razvoja projekta isprobao sam gotovo sve vrste ekrana na tržištu, uključujući i mali oled ekran. Svaki od njih imao je prednosti i nedostatke. Oled je bio lijep, ali je izgledao mali i bio je skup u odnosu na ukupni dizajn. 7segmetni LED ekrani bili su svijetli, ali su predstavljali malo informacija. Tako sam za konačni dizajn upotrijebio LCD ekran veličine 8x2. Budući dizajni možda neće sadržavati ekran ili veći oled ekran koji izgleda lepo.

Buttons

U prve prototipe sam stavio tri dugmeta za upravljanje uređajem. Tada sam odlučio da ih ne koristim u sljedećim izvedbama jer je za njihovo sastavljanje potrebno vrijeme, nisam ih mogao učiniti dovoljno čvrstima i dodavali su dodatnu složenost upotrebljivosti uređaja.

Prototipovi elektronike

Napravio sam nekoliko prototipova elektronike. Neki od njih bili su na osnovnoj ploči, neki na bakrenoj. Za konačni dizajn, napravio sam prilagođenu ploču koristeći modificirani 3d štampač. (evo uputstava za taj projekat)

Korak 3: Dizajnirajte plastične dijelove

Dizajn svih 3D dijelova možete pronaći na ovoj obrnutoj vezi.

Dizajn Fusion 360 možete pronaći i na:

Korak 4: Odštampajte delove

Sve dijelove 3D pisača možete pronaći ovdje:

Budite svjesni. Za štampanje je potrebno vreme. Spoljnoj kutiji, koja je najveći dio, može biti potrebno do 14 sati da se završi.

Arhimedov vijak je poseban dio koji morate ispisati okomito. Možda će vam trebati dobar ventilator (zabavna patka) kako biste ohladili otopljeni film na izlazu iz mlaznice.

Korak 5: Dizajnirajte sklop i napravite ploču

Ovdje je opisana izrada PCB -a za ovaj projekt.

Datoteke dizajna EAGLE kola su

Većina dijelova su elektronički moduli, kao što su:

• Sat,
• DC kontrola motora,
• kontrola ekrana,
• displej,
• esp8266,
• arduino mega
• pretvarač snage

Postoji mnogo različitih varijanti ovih modula. Većina njih ima slične ulaze/izlaze pa će biti lako prilagoditi trenutni dizajn orla. Međutim, možda će biti potrebne neke izmjene.

Korak 6: Napišite softver

Kompletan kôd možete pronaći ovdje.

Ovaj kôd možda neće raditi na nekim definicijama Arduino ploče. Koristio sam Arduino AVR ploče 1.6.15. Noviji nisu radili (ili su radili s nekim manjim ili većim problemima)

Dodao sam i neki html uzorak koda. HTML stranice mogu se koristiti za testiranje mogućnosti WiFi veze uređaja.

Uređaj prihvaća jednostavne html url naredbe. Na primjer: za početak hranjenja možete jednostavno poslati "https://192.168.2.40/?pin=30ST" iz preglednika. (IP se može promijeniti ovisno o postavkama vaše lokalne mreže) Osim pokretanja i zaustavljanja uređaja, možete postaviti vrijeme i postaviti alarm koristeći isti format s različitim parametrima.

Ovu html naredbu prima esp8266 i softver analizira. Softver djeluje kao jednostavan web poslužitelj. Izvršava naredbe i vraća 200 ako je uspješno.

Ovaj način upravljanja nije najelegantniji način upravljanja iot uređajima. Ovdje možete pronaći bolje načine IOT komunikacije poput MQTT -a. Planiram revidirati softver tako da uključi bolji protokol.

Koristio sam Microsoft Visual Code kao uređivač. Počeo sam s Arduino IDE -om, ali sam prešao na VSCode. Toplo vam savjetujem da, ako želite pisati kôd za više od 100 redaka, nemojte ni razmišljati o korištenju Arduino IDE -a.

Korak 7: Sastavite

Detaljan video zapis montaže i radni prototip videa su ovdje