Progetto automatizzato della ciotola per alimenti per animali domestici: 13 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Questa guida illustrerà e spiegherà come costruire una mangiatoia per animali automatizzata e programmabile con ciotole per alimenti attaccate. Ho allegato un video qui che descrive come funzionano i prodotti e come si presenta.

Passaggio 1: video che illustrano come funziona il dispositivo e che aspetto ha

Passaggio 2: acquisire gli strumenti, le parti e i materiali necessari

Gli strumenti, le parti e i materiali necessari per la costruzione sono mostrati nelle foto sopra

Parti:

1x cavo per stampante USB (maschio di tipo A a maschio di tipo B) o adattatore di alimentazione per presa a muro da 5 V CA-CC

1x contenitore con mano e tappo a vite sulla parte superiore (ho usato un contenitore per lettiera da 8,5 libbre)

Schema PVC 2x 1-1/4 pollici. 40 45 gradi S x S raccordo a gomito (raccordo in pvc che ha 2 estremità mostrate nella foto)

1x tubo Charlotte 1-1/4 in. Uscita laterale in PVC a gomito a 90 gradi (raccordo in pvc che ha 3 estremità mostrate nella foto con i due raccordi a gomito S x S a 45 gradi collegati ad esso)

1x scheda microcontrollore ARDUINO UNO R3 (ho acquistato dal negozio Arduino su Amazon)

1x servomotore fornito con piccole staffe in plastica che si attaccano, come mostrato nella foto (ho acquistato il kit micro servomotore Smraza SG90 9G dal negozio Smraza su Amazon)

1x flacone per pillole (ho usato un flacone per pillole che potrebbe essere facilmente tagliato usando un coltello e delle forbici con un diametro di 1-1/3 pollici)

3x cavi jumper maschio-maschio (ho acquistato Elegoo EL-CP-004 Multicolore Dupont Wire 40pin maschio-maschio)

1x treppiede con una base regolabile con bracci che si incontrano nel mezzo (simile a quello mostrato nella foto senza la colonna centrale nel mezzo; alcuni treppiedi possono avere la colonna centrale rimossa e fatta funzionare con questa costruzione. Assicurati che ci sia una distanza sufficiente tra la base e la parte superiore del treppiede in modo che il contenitore si adatti.)

1x parte che può essere inserita tra treppiede e contenitore per centrare il contenitore nel caso in cui non sia centrato (ho usato una bottiglia di succo come mostrato nella foto)

2x ciotole per cibo che possono essere attaccate alla base regolabile (unica cosa non mostrata nelle foto)

Materiali:

Elastici (preferibilmente di medie dimensioni e di discreto spessore per consentire il sostegno del contenitore)

Fascette (ho usato fascette da 11 pollici acquistate da Lowe's)

Super colla (ho usato Gorilla super glue gel, la super colla liquida non gel potrebbe essere migliore in quanto il gel tende a non aderire bene a determinate plastiche)

Nastro adesivo (ho usato nastro adesivo del marchio Duck Tape)

Cartone (ho fatto dei ritagli per formare una scatola della pizza di Domino, ma dovresti usare il cartone più robusto che hai a disposizione)

Bicarbonato di sodio

Utensili:

Forbici o un dispositivo di taglio simile (assicurati che sia abbastanza forte da tagliare correttamente la plastica)

Coltello o uno strumento simile per il piercing

Asciugacapelli (preferibilmente uno con impostazioni regolabili per consentire una bassa forza di soffiaggio e un calore elevato)

Guanti (questi serviranno per evitare che la super colla si metta sulle mani)

marcatore

Passaggio 3: collegare il contenitore al treppiede

Il contenitore sarà attaccato al treppiede usando elastici, fascette e nastro adesivo

1. Inizia facendo passare degli elastici attraverso la maniglia del contenitore e attaccandoli alla parte superiore del treppiede. Se il treppiede non ha un design che lo renda possibile, puoi legare insieme gli elastici o legare insieme gli elastici con cerniera formando una catena chiusa.
2. Quindi legare degli elastici attorno alla mano del contenitore, la gamba del treppiede che sostiene il contenuto, come mostrato nell'immagine, e legarli o incatenarli con una fascetta.
3. Quindi, lega le fascette alle stesse aree per fissare correttamente il contenitore.
4. Una volta che il contenitore è fissato, prendi del nastro adesivo e avvolgilo intorno alla parte superiore del treppiede per fissare gli elastici.
5. Determina dove desideri che sia il foro, che si trova sul fondo del contenitore da cui uscirà il cibo, e assicurati che sia centrato rispetto al centro della base del treppiede regolabile. Se non lo è, dovrai centrare il contenitore come ho fatto io e mostrato in una foto.

Se devi centrare il contenitore:

1. Inizia trovando un oggetto che funzioni bene.
2. Per attaccare questo oggetto, inizia legando degli elastici attorno all'oggetto e alla gamba del treppiede sul lato che deve essere premuto per centrare il contenitore.
3. Scopri dove l'oggetto dovrà toccare il contenitore e applica della super colla in questo punto, oltre a una piccola quantità di bicarbonato di sodio sulla colla una volta che è stata aggiunta. Nota: il bicarbonato di sodio fa sì che la colla si asciughi molto più velocemente a causa del pH del bicarbonato di sodio rispetto alla colla e rafforza anche il legame a causa delle diverse reazioni chimiche che si verificano a causa della presenza del bicarbonato di sodio.
4. Mescola il bicarbonato di sodio e la colla e premi rapidamente il punto con la colla sul contenitore. Tienilo lì per circa 30 secondi e rilascia.
5. Ora usa un asciugacapelli, impostato sull'impostazione di soffio più bassa e l'impostazione di calore più alta, per riscaldare la colla e accelerare il suo processo di asciugatura. Dopo circa 30 secondi a un minuto, dovrebbe essere a posto. Fare attenzione a non surriscaldare l'area.
6. Infine, avvolgi del nastro adesivo attorno all'oggetto e al contenitore per fissarlo ulteriormente.

Passaggio 4: assemblare i componenti elettrici

Avrai bisogno dei 3 cavi del ponticello, del servomotore, del cavo della stampante o dell'adattatore di alimentazione da 5 volt e di Arduino Uno R3 per questo passaggio

1. Collegare un'estremità di ciascuno dei tre fili del ponticello alla scheda Arduino Uno R3 secondo lo schema, codificando a colori ciascun filo in modo appropriato. Nel caso in cui tu abbia fili marroni invece di fili neri, usa invece il marrone.
2. Il servomotore che acquisisci potrebbe avere un filo marrone invece del filo nero, e quella connessione è la stessa di quella con il filo nero nello schema elettrico qui allegato.
3. Se si utilizza un cavo della stampante per alimentare il circuito, collegare il cavo della stampante alla presa appropriata mostrata nel diagramma, probabilmente sarà racchiuso in metallo nella vita reale. Collegare l'altra estremità del cavo della stampante a una presa USB di una fonte di alimentazione appropriata. Se si utilizza un cavo adattatore di alimentazione con presa a muro da 5 V per alimentare il circuito, collegare l'estremità appropriata al jack nero mostrato nello schema e l'altra estremità a una presa di corrente appropriata.

Passaggio 5: caricare il programma su Arduino Uno R3

Qui caricherai il codice, che ho fornito qui in un link di download, che ti permetterà di programmare il servomotore e impostare il grado di rotazione, per quanto tempo il servomotore rimane nella posizione ruotata e quanto spesso il servomotore lo farà eseguire questa rotazione Se tutta la configurazione hardware è collegata correttamente, è sufficiente compilare e caricare il software sulla scheda.

1. Installa Arduino IDE, dal seguente link:
2. Fare clic sul programma di installazione di Windows
3. Clicca su SOLO DOWNLOAD
4. Al termine del download, fare clic sul pulsante ESEGUI
5. Fare clic sul pulsante Accetto (Arduino IDE è un software gratuito)
6. Seleziona tutti i componenti dall'elenco e fai clic sul pulsante Avanti
7. Procedere con l'installazione dopo aver selezionato la posizione desiderata
8. Installa il driver "Adafruit Industries LLC Ports", facendo clic sul pulsante Installa
9. Installa driver Arduino USB Driver” facendo clic sul pulsante Installa
10. Installa il driver “Linino Ports (COM&LPT)” facendo clic sul pulsante Installa
11. Premere il pulsante CHIUDI quando l'installazione è completa.
12. Scarica il file dell'applicazione: PetFeeder.ino.
13. Se tutta la configurazione hardware è collegata correttamente, puoi semplicemente compilare e caricare il software sulla scheda.

Passaggio 6: istruzioni per configurare i parametri del programma in base alle proprie esigenze

Qui imparerai come modificare il codice del programma che controlla il servomotore

Per configurare la frequenza di rotazione del servomotore:

Le seguenti due righe di codice verranno modificate per impostare la frequenza di rotazione del servomotore. Nell'impostazione mostrata di seguito, il motore ruoterà ogni 5 secondi. Il valore viene determinato moltiplicando il valore dell'intervallo di alimentazione, 1, per il valore lungo senza segno, 5, mostrato nella seconda riga. Puoi usare questi due numeri per creare qualsiasi periodo di tempo che desideri siano gli intervalli. Ad esempio, se volessi che ruoti ogni 6 ore, potresti cambiare da 5 a 60, che lo cambia da 5 secondi a 60 secondi, e potresti cambiare 1 a 360, che lo cambia da 1 set di Da 60 secondi a 360 serie da 60 secondi. 360 serie di 60 secondi equivalgono a 360 ore, che equivale a 6 ore

#define FEED_INTERVAL 1 // minuti tra il tempo di alimentazione

const unsigned long feedInterval = (unsigned long) FEED_INTERVAL * (unsigned long) 5; // espresso in secondi

Per configurare la durata della rotazione del servomotore:

Utilizzare il codice seguente per modificarlo. Il codice void feederOpen prima ripristina il servomotore al suo angolo base di 0, quindi ruota di 90 gradi per un periodo di 4000 millesimi di secondo, o 4 secondi, e dopo questi 4 secondi, il servomotore esegue il codice void feederClose per ruotare di 90 gradi nella direzione opposta, tornando alla posizione originale di 0. Per modificare il grado di rotazione del servomotore, modificare il valore di 90 ai gradi desiderati in entrambe le sezioni vuote. Per impostare la durata della rotazione del servomotore, modificare il valore del ritardo, che in questo esempio è 4000

alimentatore vuotoClose() {

servo.write(90);

}

void feederOpen() {

servo.write(0);

ritardo (4000);

servo.write(90);

}

Passaggio 7: collegare il ritaglio di cartone al servomotore e il servomotore al flacone della pillola

Il ritaglio di cartone sarà attaccato al servomotore usando la supercolla e il servomotore sarà attaccato al flacone della pillola usando elastici e super colla

1. Determinare una dimensione appropriata per il ritaglio di cartone in base al diametro dell'apertura del flacone di pillole che verrà coperta. Lascia un po' di spazio in più su ciascun lato nel caso in cui il cartone non sia perfettamente allineato con l'apertura del flacone di pillole dopo che è stato fissato in modo permanente sul servomotore con la colla super.
2. Ritagliare una forma quadrata o rettangolare in base alle dimensioni decise con le forbici o un altro strumento da taglio.
3. Prendi la piccola staffa di plastica, mostrata nell'immagine, o una simile, e taglia l'estremità del braccio che ha 6 fori. Ci sono 4 bracci, uno con 7 fori, uno con 6 fori e due con 2 fori. Questo serve per evitare che il braccio colpisca il flacone della pillola quando il servomotore ruota.
4. Attacca la staffa di plastica al ritaglio di cartone usando la supercolla. Orienta il cartone sulla staffa come ritieni opportuno e assicurati che ci sia dello spazio extra su ciascun lato per ogni evenienza.
5. Fissare la staffa all'area appropriata del servomotore. L'ho orientato in modo che il braccio a 7 fori fosse esteso direttamente sul flacone della pillola.
6. Lega degli elastici attorno al servomotore e orientalo in modo che ci sia appena un piccolo spazio tra il cartone e l'apertura del flacone della pillola.
7. Una volta posizionato, applica la supercolla nel punto in cui il servomotore tocca il flacone della pillola e un po' di bicarbonato di sodio tratta la miscela allo stesso modo di prima.

Passaggio 8: garantire il corretto grado di rotazione e incollare la staffa al servomotore

Qui incollerai la staffa con il cartone al servomotore e verificherai che il servomotore sia programmato correttamente al grado corretto

1. Innanzitutto, con il programma caricato e i componenti elettrici collegati, esegui il programma e assicurati che il servomotore sia allineato correttamente e impostato sulla rotazione corretta, se non riesci a farlo perfetto e c'è abbastanza spazio per farlo senza creare troppo molto di un'apertura nel cartone che comporterebbe una fuoriuscita costante di cibo, ritagliare l'area del cartone che rimane coprendo l'apertura del flacone della pillola mentre è in posizione di rotazione aperta.
2. Ora che la rotazione corretta è stata determinata, nota dove si trovava la scheda mentre era in posizione 0 gradi, togli la staffa con il cartone dal servomotore, applica un po' di supercolla nell'area della staffa che si attacca al servomotore e riapplicarlo al servomotore nella posizione precedentemente annotata mentre si trovava nella posizione 0 gradi. Lascia asciugare questo pezzo per un po 'in modo che la colla possa fissarsi, la colla che ho usato si fissa completamente dopo 24 ore.

Passaggio 9: applicare il flacone della pillola al contenitore e ritagliare un foro nel contenitore

Qui aderirai il flacone della pillola al contenitore usando la supercolla, forbici il meccanismo del flacone della pillola e un coltello o un altro oggetto perforante

1. Determina dove vuoi che si trovi il foro nel contenitore e metti il fondo del flacone di pillole sul contenitore e disegna un cerchio sul fondo del contenitore con un pennarello. Dovrà essere posizionato correttamente sopra il centro della base del treppiede.
2. Ritagliare il foro utilizzando lo strumento di perforazione e lo strumento di taglio.
3. Taglia il fondo del flacone della pillola usando lo strumento per piercing e lo strumento da taglio.
4. Taglia un pezzo di cartone che possa stare intorno al buco e copri il buco
5. Tagliare perfettamente il cartoncino che coprirebbe il buco
6. Incolla, usando il bicarbonato di sodio e il metodo di riscaldamento, il cartone attorno al foro in modo che funga da base per il flacone della pillola
7. Nastro adesivo ai bordi della base
8. Incolla, usando il bicarbonato di sodio e il metodo di riscaldamento, il flacone della pillola alla base di cartone e lascia asciugare per un periodo di tempo appropriato. Dopo che si è asciugato, applica del nastro adesivo attorno al lato del flacone della pillola e del contenitore per dare un supporto migliore

Passaggio 10: collegare i tubi in PVC alla base del treppiede

Qui attaccherai i tubi in pvc alla base del treppiede usando cartone, colla super, fascette e nastro adesivo

1. Ritaglia un pezzo di cartone a cui puoi attaccare il tubo in pvc che fungerà da base. Ritaglia un altro pezzo identico.
2. Superincolla un pezzo alla base e usa il metodo di riscaldamento del bicarbonato di sodio, quindi incolla l'altro pezzo sul primo pezzo di cartone usando lo stesso metodo. Ora nastro adesivo gli angoli alla base.
3. Collegare il tubo in pvc come mostrato nelle foto e incollarli in posizione utilizzando il metodo del bicarbonato di sodio/riscaldamento.
4. Scopri come deve essere posizionato il tubo in pvc per adattarsi correttamente sotto il flacone per pillole in modo che il cibo cada nel tubo in pvc. Ora incolla la base dal tubo in pvc alla base di cartone usando il metodo del bicarbonato di sodio/riscaldamento. Tienilo in posizione corretta mentre lo fai.
5. Fissare ulteriormente il tubo in pvc utilizzando fascette e nastro adesivo fissandoli alla base del treppiede.

Nel caso in cui il pvc non si sia fissato correttamente dopo il super incollaggio:

Utilizzare fascette e nastro adesivo per modificare la posizione del tubo in pvc e posizionarlo correttamente sotto l'apertura del flacone di pillole

Passaggio 11: collegare le ciotole all'alimentatore

In questo passaggio imparerai come attaccare le ciotole del cibo alla mangiatoia usando la super colla o la super colla e del nastro adesivo

1. Determina quali due ciotole vuoi usare. Poiché il treppiede ha una base regolabile che puoi sollevare e abbassare, puoi adattarlo all'altezza della tua ciotola.
2. Se possibile, fai dei buchi nella ciotola e fai passare delle fascette attraverso di essa, quindi lega e incolla le ciotole in una posizione in cui rimarrà sotto il tubo in pvc. Altrimenti incollare le ciotole direttamente sotto l'apertura del tubo in pvc dove il cibo uscirà e nella ciotola usando il metodo del bicarbonato di sodio/riscaldamento.

Passaggio 12: programmare il codice per erogare la quantità di cibo che si desidera erogare

Questa sezione spiega per determinare per quanto tempo il servomotore deve rimanere aperto, il che determinerà la quantità di cibo che scorre nelle ciotole ad ogni pasto

1. Il tasso di conversione per il mio flacone per pillole da 1-1/3 di pollice di diametro è il seguente: ogni secondo, circa 2 once fluide di cibo fuoriescono in media dal contenitore. Sulla base di questa velocità, puoi determinare come programmare il codice per rilasciare l'esatta quantità di cibo che vorresti fosse rilasciata se usi il mio stesso diametro del flacone per pillole.
2. Dovrai calcolare il tuo tasso di conversione in base alla tua configurazione in quanto potrebbe variare.
3. Esempio, vuoi dare ai tuoi gatti 4 once fluide di cibo per ogni mangime e la portata è di 2 once fluide al secondo. Si imposterà il valore su 2000, che equivale a 2 secondi di tempo in cui il servomotore viene ruotato in posizione aperta.

Passaggio 13: ora hai finito! Sezione aggiuntiva contenente informazioni su ricerca e sviluppo e suggerimenti per gli aggiornamenti

Questa sezione conterrà ulteriori informazioni e foto riguardanti il processo di costruzione di questo dispositivo, oltre a suggerimenti per aggiornare questa build. Abbiamo incluso schizzi della costruzione e foto di un sondaggio che abbiamo creato per ricercare il mercato

Suggerimenti per gli aggiornamenti: Il prodotto potrebbe trarre vantaggio dall'implementazione di una tecnologia più avanzata. L'aggiunta di un'app che i consumatori potrebbero utilizzare per programmare l'ora aiuterebbe con comodità. Inoltre, è possibile aggiungere una telecamera, un altoparlante e un microfono in modo che l'utente possa controllare l'animale e persino parlare con lui. L'aggiunta di oggetti appesantiti a ciascuna gamba del treppiede migliorerebbe la stabilità del dispositivo in modo che non cada. L'applicazione di un guscio protettivo all'Arduino Uno R3 e qualche altra forma di protezione per i cavi dei ponticelli offrirebbe un grande miglioramento della durata.

Informazioni sulla ricerca sul cibo per cani: La nostra ciotola per cibo deve essere progettata per ospitare vari tipi di cibo secco per funzionare con diversi animali domestici. Di seguito sono elencate le marche più popolari di alimenti per animali domestici. Taste of the Wild Natural - Dog Purina - Dog Iams - Cat Friskies - Cat Durante la progettazione della nostra ciotola e del nostro dispenser, abbiamo tenuto presente che il cibo per animali è disponibile in tutti i tipi di forme e dimensioni a seconda delle dimensioni dell'animale. Per iniziare, ho trovato i marchi di alimenti per animali domestici per cani e gatti più venduti in modo da poter essere certi che il nostro distributore potesse ospitare questi marchi famosi.