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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Fusion 360 projekti »

Ako ne kontrolirate količinu hrane koju vaša mačka jede, to može dovesti do prejedanja i problema s prekomjernom težinom. To je osobito istinito ako ste odsutni od kuće i ostavljate mački dodatnu hranu po vlastitom rasporedu. Ponekad ćete možda shvatiti da ste zaboravili staviti hranu na vrijeme i nemoguće se vratiti 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 mobitelom bilo gdje u svijetu.

Ovaj projekt je cjelovit projekt učenja od 3D ispisa do dizajna u fusion360, od arduino programiranja do osnova iota, dizajna elektronike u orlu do izrade dvostrane tiskane ploče.

Glavna poglavlja ovog uputstva su

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

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

Strojarski dizajn: Dizajn mehanike i spremnika.

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

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

Proizvodnja: 3D ispis svih dijelova dizajniranih u fusion360 i njihovo sastavljanje. Većina dijelova je 3D ispisana. osim plastike postoji jedna metalna šipka i nekoliko metalnih vijaka. Ostalo je elektronika i istosmjerni motor.

Korak 1: Radionica

Radionica sadrži sve potrebne alate za izradu elektroničkih sklopova, izradu PCB -a, 3D ispis, oslikavanje modela i neke druge male proizvodne radove. Postoji Windows stolno računalo koje je spojeno na 3D pisač i također se koristi za elektroničko stvaranje glazbe.

Naravno, više prostora uvijek je bolje za hobiste. Međutim, gusto postavljanje alata i neki pametni trikovi, poput postavljanja 3D pisača iznad monitora računala, 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 tjedana. Završeno je za više od 40 tjedana. Budući da nisam mogao uložiti kontinuirano vrijeme za 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 projekt Fusion 360. 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 iz sredine na dva. Nisam mogao pronaći način za 3d ispis jednog okomitog vijka. Nakon što sam ispisao dvije polovice, zalijepio sam ih zajedno što je vrlo neučinkovit i uporni način da se Arhimed zavrti. Zatim sam shvatio da se, ako u pisač dodam "ventilacijske patke", poboljšava okomita kvaliteta ispisa. Postoji mnogo različitih vrsta "navijačkih patki" pa sam pokušajem i pogreškom morao pronaći najbolju kombinaciju. Konačno, završio sam gotovo savršenim arhimedovim vijkom ispisanim u jednom komadu.

Kontejner za hranu

Drugi izazov bio je dizajn spremnika 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 pomaka 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.

Kutija

Na početku projekta ispisao sam cijelu kutiju u pisaču. Budući da je veličina pisača 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 drva) odlučio sam ponovno razmotriti potpuno tiskanu kutiju za treći prototip (ili konačni dizajn). Dizajn sam učinio učinkovitijim i manjim kako bih ga mogao ispisati kao jedan komad. Teoretski se radio na ovom pristupu. 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 tiskanja. 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 upotrijebiti plexi za stijenke kutije.

Arduino

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

Zasloni

Tijekom razvoja projekta isprobao sam gotovo sve vrste zaslona na tržištu, uključujući i mali oled zaslon. Svaki od njih imao je prednosti i nedostatke. Oled je bio lijep, ali je izgledao mali i bio je skup u usporedbi s cjelokupnim dizajnom. 7segmetasti LED zasloni bili su svijetli, ali malo su predstavljali malo informacija. Dakle, za konačni dizajn upotrijebio sam LCD zaslon veličine 8x2. Budući dizajni možda neće sadržavati zaslon ili veći oled zaslon koji izgleda lijepo.

Gumbi

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

Prototipovi elektronike

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

Korak 3: Dizajnirajte plastične dijelove

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

Također možete doći do dizajna Fusion 360 na:

Korak 4: Ispišite dijelove

Svi dijelovi 3D pisača mogu se pronaći ovdje:

Biti svjestan. Za ispis je potrebno vrijeme. Vanjski okvir, koji je najveći dio, može potrajati do 14 sati da se dovrši.

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

Korak 5: Dizajnirajte krug i napravite tiskanu ploču

Ovdje je opisana izrada PCB -a za ovaj projekt.

Datoteke dizajna kola EAGLE su

Većina dijelova su elektronički moduli, kao što su:

• Sat,
• kontrola istosmjernog motora,
• kontrola prikaza,
• prikaz,
• 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 kod uzorka. Html stranice mogu se koristiti za testiranje mogućnosti bežične 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.

Ova metoda upravljanja nije najelegantniji način upravljanja iot uređajima. Ovdje možete pronaći bolje načine IOT komunikacije poput MQTT -a. Planiram revidirati softver kako bi uključio 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 montaže i radni prototip videa su ovdje