מתקן הזנת חתולים אוטומטי: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

פרויקטים של Fusion 360 »

אם אינך שולט בכמות המזון שהחתול שלך אוכל זה עלול לגרום לאכילת יתר ובעיות עודף משקל. זה נכון במיוחד אם אתה רחוק מהבית ומשאיר מזון נוסף לחתול שלך לצרוך בלוח הזמנים שלה. פעמים אחרות אתה עשוי להבין שאתה שוכח לשים את ההזנה בזמן ולא ניתן לחזור הביתה.

מחלק מזון אוטומטי לחתולים יכול להפעיל ולפזר כמות מדויקת של מזון יבש בכל עת שתגדיר מראש וניתן לשלוט בו באמצעות הטלפון הנייד שלך בכל מקום בעולם.

פרויקט זה הינו פרויקט למידה שלם מהדפסה תלת מימדית ועד עיצוב ב- Fusion360, מתכנות ארדואינו ועד יסודות IOT, עיצוב אלקטרוניקה בנשר ועד ייצור PCB דו צדדי.

הפרקים העיקריים של זה ניתן להוראה הם

סדנה: חלק זה אינו קשור ישירות לייצור בפועל אולם הוא עשוי לעורר קוראים בעלי נכסי נדל ן קטנים. כל העיצוב, הדפסה תלת מימדית, ייצור pdb, אב טיפוס, עיצוב אלקטרוני וייצור נעשים בסדנה של 2x2m.

אב טיפוס: כמעט בלתי אפשרי להשיג עיצוב מושלם. עם זאת, כל איטרציה עיצובית שנכשלת מביאה רעיונות חדשים, פותרת בעיות ומובילה את העיצוב לרמה גבוהה יותר. אז למרות שמערכת הוראות אינה כוללת בדרך כלל ניסיונות כושלים, כללתי אותם בקצרה מכיוון שהם מראים את ההתקדמות והרציונל מאחורי העיצוב הסופי.

תכנון מכני: תכנון מכניקה ומיכל.

עיצוב אלקטרוניקה: פרויקט זה מבוסס על לוח Arduino Mega. יחידת כוח, יחידת שעון, יחידת בקרת מנועי DC ויחידת wifi ESP8266 מורכבת על לוח PCB שתוכנן בהתאמה אישית. תוכל למצוא כאן הוראה בנושא

תכנות: כמה תכנות בסיסי בארדואינו. קצת תכנות ESP8266. שרת אינטרנט קטן נוצר בעזרת Arduino ו- esp8266.

ייצור: הדפסה תלת מימדית של כל החלקים המעוצבים של fusion360 והרכבתם. רוב החלקים מודפסים בתלת מימד. אחרת מפלסטיק יש מוט מתכת אחד וכמה ברגי מתכת. השאר הוא אלקטרוניקה ומנוע DC.

שלב 1: סדנה

הסדנה מכילה את כל הכלים הדרושים לייצור מעגלים אלקטרוניים, ייצור מחשבים אישיים, הדפסה תלת מימדית, ציור דגמים ועוד כמה עבודות ייצור קטנות. יש מחשב שולחני של Windows המחובר למדפסת תלת מימד ומשמש גם לייצור מוזיקה אלקטרונית.

כמובן שתמיד יותר מקום טוב יותר לחובב. עם זאת, מיקום צפוף של כלים וכמה טריקים חכמים כגון הצבת מדפסת תלת מימד מעל צגי המחשב יכולים ליצור סביבת עבודה נוחה ומהנה.

למרות שסדנה לעולם לא תהיה החלק הישיר של מדריך כדאי להזכיר עליה כאן את השלב העיקרי של התהליך.

שלב 2: אב טיפוס

משך הפרויקט הזה היה מוערך לחלוטין. זה התחיל בהערכה של שלושה עד חמישה שבועות. הוא הושלם תוך יותר מ -40 שבועות. מכיוון שלא יכולתי להשקיע זמן רציף לפרויקט זה אני לא יכול לדעת לגבי הזמן האמיתי שהושקע בפרויקט אולם אני בטוח שכל חלק בפרויקט הזה לקח יותר מהצפוי.

ביליתי זמן לא מבוטל באבטיפוס.

בורג ארכימדס

אב טיפוס החל בברגים של ארכימדס. זה היה גם הפרויקט הראשון שלי ב- Fusion 360. עשיתי והדפסתי לפחות 8 ברגים שונים תוך כדי לימוד התוכנה הנהדרת שנקראת Fusion 360. (Fusion 360 היא תוכנה חינמית לחובבים ובעוד שאתה יכול להפוך דברים מתוחכמים למדי עקומת הלמידה לא עד כדי כך תלולה) הראשונות נחתכו מהאמצע לשניים. לא הצלחתי למצוא דרך להדפיס פיסת בורג אנכית אחת בתלת מימד. לאחר שהדפסתי שני מחצית, הדבקתי אותן זו לזו, שזו דרך מאוד לא יעילה וגבעולית להכין בורג ארכימדס. ואז הבנתי שאם אני מוסיף "ברווזי מניפה" למדפסת איכות ההדפסה האנכית משתפרת. ישנם סוגים רבים ושונים של "ברווזי מניפה" ולכן נאלצתי למצוא את השילוב הטוב ביותר על ידי ניסוי וטעייה. לבסוף, הגעתי לבורג ארכימדס כמעט מושלם שהודפס כמקשה אחת.

מיכל הזנה

אתגר נוסף היה עיצוב מיכל ההזנה. ניתן להעביר נוזלים באמצעות הבורג ללא כל בעיה. עם זאת, חומרים מוצקים כמו מזון לחתולים יבשים היו בעיה בגלל ריבות. ניסיתי ליצור קצת מרחב בטיחות למניעת חסימות וגם הבנתי שתוספת של תנועת אחורה לכל תנועה קדימה של הבורג היא ירידה משמעותית בחסימות. צורת חצי צינור בעיצוב סופי ותוכנה מבוקרת לאחור לאחור הסירה לחלוטין את הסיכון לחסימה.

התיבה

בתחילת הפרויקט הדפסתי את כל הקופסה במדפסת. מכיוון שגודל המדפסת היה קטן יותר מגודל התיבה, הייתי צריך לחלק אותו לחתיכות מה שהפך את הקופסה לחלשה ומכוערת מאוד. אחר כך שקלתי קופסת עץ. קירות אב הטיפוס השני היו מעץ. כמה קשיי ייצור (לא היה לי מקום מתאים וכלים לחיתוך ולעצב מחדש עץ) החלטתי לשקול מחדש את הקופסה המודפסת במלואה לאב טיפוס השלישי (או העיצוב הסופי). הפכתי את העיצוב ליעיל וקטן יותר כדי שאוכל להדפיס אותו כמקשה אחת. תיאורטית הגישה הזו עבדה. בפועל, הדפסת אובייקטים גדולים לוקחת יותר מדי זמן וכל בעיה במדפסת עלולה להרוס את המוצר הסופי בכל עת גם בשעה ה -14. שעה של ההדפסה. במקרה שלי, הייתי צריך להפסיק את ההדפסה לפני סיום והייתי צריך לעצב ולהדפיס קטע חסר כחלק נוסף. עבור אב הטיפוס הבא, אני חושב להשתמש בפרספקס לקירות הארגז.

ארדואינו

התחלתי עם אונו. הוא היה קטן יותר ונראה מספיק למטרות שלי. עם זאת, הערכתי את המורכבות של פיתוח תוכנה. לאונו יש רק פלט סידורי אחד ומכיוון שהשתמשתי בפלט זה לתקשורת esp8266 לא הייתה לי יציאת דיבוג לרישום צפייה במשתנים וכו 'והתברר שללא ניפוי בזמן אמת כמעט בלתי אפשרי לקודד אפילו שירות אינטרנט קטן. עברתי ל- Arduino Mega. (ששינה את עיצוב הקופסה)

תצוגות

במהלך פיתוח הפרויקט, ניסיתי כמעט כל סוג של תצוגות בשוק כולל תצוגה קטנה. לכל אחד מהם היו יתרונות וחסרונות. אולד היה נחמד אבל נראה קטן והיה יקר בהשוואה לעיצוב הכללי. תצוגות LED בגודל 7segmet היו בהירות אך מעטות המידע הקטן. לכן, השתמשתי בתצוגת 8x2 lcd לעיצוב הסופי. העיצובים העתידיים עשויים להכיל שום תצוגה או צג גדול יותר שנראה נחמד.

כפתורים

שמתי שלושה כפתורים לשליטה במכשיר באבות הטיפוס הראשונים. לאחר מכן, החלטתי לא להשתמש בהם בעיצובים הבאים מכיוון שהרכבתם לוקחת זמן, לא יכולתי להפוך אותם ליציבים מספיק והם הוסיפו מורכבות נוספת לשימושיות המכשיר.

אב טיפוס אלקטרוניקה

הכנתי מספר אב טיפוס אלקטרוניקה. חלקם היו על לוח הלחם, חלקם על לוח נחושת. לצורך העיצוב הסופי הכנתי מחשב אישי מותאם אישית באמצעות מדפסת תלת מימד שונה. (הנה ההנחיה לפרויקט הזה)

שלב 3: עיצוב חלקי הפלסטיק

אתה יכול למצוא עיצוב של כל החלקים התלת -ממדיים בקישור הזה.

כמו כן, תוכל להגיע לעיצוב Fusion 360 בכתובת:

שלב 4: הדפס את החלקים

את כל חלקי המדפסת התלת מימדית ניתן למצוא כאן:

היו מודעים. ההדפסה לוקחת זמן. התיבה החיצונית שהיא החלק הגדול ביותר עשויה להימשך עד 14 שעות להשלמתה.

הבורג של ארכימדס הוא החלק המיוחד שאתה צריך להדפיס אנכית. ייתכן שתזדקק למפוח אוויר טוב (ברווז מהנה) על מנת לקרר פילמנט מומס כשהוא זורם מהזרבובית.

שלב 5: עיצוב מעגל והכנת Pcb

יצירת PCB לפרויקט זה מתוארת כאן.

קבצי עיצוב מעגל EAGLE הם

רוב החלקים הם מודולי אלקטרוניקה כגון:

• שָׁעוֹן,
• בקרת מנוע dc,
• בקרת תצוגה,
• לְהַצִיג,
• esp8266,
• ארדואינו מגה
• ממיר כוח

ישנם סוגים רבים ושונים של מודולים אלה. לרובם יש כניסות/יציאות דומות כך שיהיה קל להתאים את עיצוב הנשר הנוכחי. עם זאת, ייתכן שיהיה צורך בשינויים מסוימים.

שלב 6: תוכנת כתיבה

תוכל למצוא את הקוד המלא כאן.

קוד זה עשוי שלא לפעול על כמה הגדרות לוח Arduino. השתמשתי ב- Arduino AVR Boards 1.6.15. חדשים יותר לא עבדו (או עבדו עם כמה בעיות קטנות או גדולות)

הוספתי גם קוד לדוגמה של html. ניתן להשתמש בדפי HTML לבדיקת יכולות חיבור ה- wifi של המכשיר.

המכשיר מקבל פקודות HTML פשוטות. לדוגמה: כדי להתחיל להאכיל אתה יכול פשוט לשלוח "https://192.168.2.40/?pin=30ST" מהדפדפן. (כתובת ה- IP עשויה להשתנות בהתאם להגדרות הרשת המקומית שלך) בנוסף להפעלה ולהפסקת המכשיר, תוכל להגדיר זמן ולהגדיר אזעקה באמצעות אותו פורמט עם מצלמות שונות.

פקודת html זו מתקבלת על ידי esp8266 ומנותחת על ידי התוכנה. תוכנה פועלת כשרת אינטרנט פשוט. הוא מבצע פקודות ומחזיר 200 אם הוא מצליח.

שיטת שליטה זו אינה הדרך האלגנטית ביותר לשלוט במכשירי יוט. כאן תוכל למצוא דרכים טובות יותר לתקשורת IOT כגון MQTT. אני מתכנן לשנות תוכנות כך שיכללו פרוטוקול טוב יותר.

השתמשתי ב- Microsoft Visual Code כעורך. התחלתי עם Arduino IDE אבל עברתי ל- VSCode. אני ממליץ בחום שאם אתה כותב קוד ליותר מ -100 שורות אל תחשוב אפילו על שימוש ב- Arduino IDE.

שלב 7: הרכבה

סרטון הרכבה מפורט וסרטון אב טיפוס עובד כאן