Mangiatoia automatica per animali domestici utilizzando un vecchio orologio digitale: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Ciao, in questo tutorial ti mostrerò come ho realizzato una mangiatoia automatica per animali usando un vecchio orologio digitale. Ho anche incorporato un video su come ho realizzato questo alimentatore. Questa istruzione sarà inserita nel concorso PCB e come favore apprezzerei se votassi per questa istruzione in basso. Ci aiuterebbe a creare progetti più fantastici e condividerli con te su istruttori: D

Esistono molti metodi per creare una mangiatoia per animali domestici utilizzando i microcontrollori, ma ci sono molte persone là fuori che trovano che i microcontrollori siano una seccatura. Così ho deciso di realizzare una mangiatoia per animali domestici utilizzando un timer di base (un orologio digitale con funzione di sveglia), in modo che le persone che non preferiscono i microcontrollori non siano escluse dall'hobby dell'elettronica.

I file Eagle necessari saranno allegati di seguito.

COME funziona questo circuito, sarà descritto alla fine dell'istruzione.

Gli strumenti necessari per questo progetto sono:

1. Mano amica per la saldatura (opzionale)
2. Flusso
3. Saldare
4. Saldatore
5. Cacciavite
6. Pinze a becchi piegati
7. Spelafili
8. Pistola per colla a caldo

Strumenti aggiuntivi di cui avrai bisogno se scegli di realizzare il tuo PCB a casa:

1. Spugna Ruvida
2. Stampante laser
3. Ferro o laminatore
4. Contenitori
5. Cloruro ferrico
6. Punta da trapano per PCB
7. Trapano o utensile rotante

I componenti di cui avrai bisogno sono:

1. Scheda laminata placcata in rame su un lato (per PCB fai da te)
2. Carta per riviste (per PCB fai da te)
3. Tiristore 2p4m - 2
4. Regolatore di tensione LM7805 - 1
5. Regolatore Regolabile LM317 - 1
6. PC817 Fotoaccoppiatore - 2
7. Resistenza 1k - 1
8. Resistenza 820ohm - 2
9. Condensatore 47uf 50v - 1 (può essere aumentato se necessario)
10. Intestazioni femminili
11. Intestazioni maschili
12. Servo (Tower Pro-Micro Servo SG90) - 1
13. Orologio digitale con funzione sveglia (che non suona ogni ora) - 1
14. Mini interruttore a pulsante (alto) - 3
15. Tavola a punti in rame - 1
16. Fili flessibili sottili
17. Potenziometro 10k - 1
18. Connettore batteria da 9 Volt - 1
19. Interruttore a scorrimento in miniatura - 1
20. Manopola del potenziometro - 1
21. Microinterruttore
22. Dadi e bulloni
23. Piccolo contenitore di plastica (per conservare il cibo)
24. Batteria da 9V

Passaggio 1: progettazione del PCB (utilizzando il software Eagle)

Ci sono molti software tra cui scegliere quando devi progettare un PCB. Ma il software Autodesk Eagle mi ha colpito perché è molto professionale e offre un'enorme libreria di componenti che può ancora essere espansa se necessario e offre una maggiore capacità di personalizzare i PCB.

Se non hai mai usato Eagle prima per realizzare PCB, scaricalo subito gratuitamente.

Allegherò i file Eagle necessari insieme al pdf per stampare il PCB.

Ricordati di stamparlo su carta per riviste usando una stampante laser. Non ha funzionato molto bene quando ho usato la carta lucida.

L'impostazione deve essere impostata su "Dimensioni effettive" durante la stampa, in modo che la stampa non si riduca o si espanda nelle dimensioni.

Passaggio 2: PCB fai da te a casa

Ho deciso di incidere il mio PCB a casa per alcuni motivi. Anche se alcune aziende offrono di produrre PCB per pochi dollari, le loro spese di spedizione sono molte volte il prezzo che fanno pagare per il PCB. Alla fine l'ho trovata una spesa inutile e l'acquisto di una vera mangiatoia per animali domestici sarebbe stato più economico. Mi piace anche la soddisfazione dopo aver realizzato il mio PCB. Certo è un po' complicato, ma una volta che ci si prende la mano, le possibilità sono infinite.

I passaggi che ho seguito per preparare la scheda di rame per l'incisione sono:

1. Ho usato una spugna ruvida per rimuovere lo sporco o gli oli (del pannello laminato in rame) in modo che il toner aderisca bene al rame.
2. Dopo aver asciugato la tavola di rame, l'ho posizionata sulla carta della rivista, rivolta verso il lato stampato, e l'ho attaccata a un pezzo di carta.
3. Successivamente ho piegato la carta a metà, e ho cominciato a stirarci sopra (il Ferro dovrebbe essere aumentato al massimo della fiamma e il Vapore spento)
4. Ho posizionato il ferro sul lato della carta della rivista e l'ho stirato per circa 5 minuti.
5. Successivamente ho tolto delicatamente la tavola di rame dalla carta piegata, e l'ho messa in acqua (attenzione, sarà molto calda).
6. Dopo aver lasciato che la carta della rivista assorbisse l'acqua, ho iniziato a staccare delicatamente la carta della rivista dal pannello di rame (prenditi il tuo tempo, quando la stacchi).
7. Successivamente l'ho asciugato.
8. Ho usato un pennarello indelebile per colmare eventuali lacune nelle tracce che potrebbero essersi formate quando si staccava la carta della rivista.

I passaggi che ho seguito per Etch the Copper Board:

1. Ho usato il cloruro ferrico per incidere la scheda di rame. Si prega di prestare attenzione quando si maneggia con cloruro ferrico.
2. Il rame inizia a dissolversi a poco a poco. Il processo di incisione può richiedere circa 10 minuti.
3. Quando è completo, l'ho risciacquato con acqua e asciugato. (NON lasciarlo nel cloruro ferrico anche dopo che il rame indesiderato si è dissolto, altrimenti anche le tracce verranno divorate).

Finalizzazione del PCB:

1. Ho usato un trapano per praticare i fori necessari nel PCB.
2. Dopo aver praticato tutti i fori, ho usato della lana d'acciaio per rimuovere il toner, rivelando le tracce di rame sottostanti.
3. Ho usato la lana d'acciaio anche sull'altro lato, poiché il processo di foratura potrebbe lasciarla ruvida.
4. L'ho cancellato e ha rivelato un circuito stampato davvero carino.

Passaggio 3: saldatura dei componenti sul PCB

La maggior parte delle persone trova la saldatura un compito noioso. Ma se segui la procedura corretta, ti innamorerai della saldatura e otterrai il miglior giunto di saldatura possibile.

1. Assicurati di avere sempre un aspiratore vicino al tuo banco di lavoro per aspirare i fumi dal flusso che brucia (in realtà è il flusso che provoca i fumi, non la saldatura, e questo è dannoso per i tuoi polmoni).
2. NON usare i guanti (potrebbe sembrare controintuitivo, ma stai lavorando con uno strumento che emette molto calore, se tocca i tuoi guanti, potresti non sentire la bruciatura finché i guanti non si sciolgono sulle tue mani. Fidati di me, lo fai non voglio bruciare gomma o lattice sulle tue mani.
3. Pulisci sempre la punta prima di saldare ogni componente. Una punta ossidata non creerà un giunto di saldatura perfetto. Usa una spugna bagnata (quelle fatte apposta per la saldatura, che non si sciolgono e costano poco). NON utilizzare carta vetrata ruvida per pulire la punta di saldatura, il rivestimento protettivo si consumerà e rimarrai con il metallo nudo.
4. Usa il flusso (fidati di me, questo aiuta molto)

I componenti che dovrai saldare su questo PCB sono:

1. Tiristore 2p4m - 2
2. Regolatore di tensione LM7805 - 1
3. Regolatore Regolabile LM317 - 1
4. PC817 Fotoaccoppiatore - 2
5. Resistenza 1k - 1
6. Resistenza 820ohm - 2
7. Condensatore 47uf 50v - 1 (può essere aumentato se necessario)
8. Intestazioni femminili
9. Intestazioni maschili

Passaggio 4: modifica del servo

I servo di solito non possono girare continuamente. Di solito vengono utilizzati con un microcontrollore per regolare la posizione.

I passaggi che ho fatto per farlo girare continuamente sono:

1. Ho tolto il coperchio del Servo dopo aver rimosso le sue viti
2. Ho dissaldato i fili dal circuito all'interno del servo e l'ho collegato direttamente al motore.
3. Ho smontato il coperchio anteriore che ospita gli ingranaggi, in modo da rimuovere il finecorsa che impedisce al servo di ruotare continuamente.
4. Ma per qualche ragione il mio servo non aveva un fine corsa, quindi ho rimesso tutto a posto.

Il motivo per cui ho usato un Servo invece di un normale motore è perché il servo può essere facilmente montato su un involucro, e anche il fatto che il contenitore del cibo può essere fissato ad esso utilizzando una sola vite.

Prende due piccioni con una fava.

Passaggio 5: modifica dell'orologio

La maggior parte degli orologi da polso dispone di una funzione di sveglia che utilizza un cicalino piezoelettrico per avvisarti quando viene raggiunto un orario prestabilito. Per questo progetto ti servirà proprio quello, ma non dovrebbe emettere un segnale acustico ogni ora. Alcuni orologi hanno l'allarme orario, che finirebbe per attivare l'alimentatore ogni ora. Non vogliamo animali obesi.

Ecco i passaggi che ho eseguito:

1. Ho prima testato la funzione di allarme e successivamente ho verificato quale pulsante disattiva l'allarme. Sembra che il pulsante per la luce spenga l'allarme in questo orologio specifico.
2. Successivamente, sono passato allo smontaggio dell'orologio.
3. I due contatti che toccano il cicalino piezoelettrico sono ciò che gli invia il segnale e avremo bisogno di questi terminali per attivare il nostro circuito.
4. I pulsanti funzionano toccando il contatto comune ai terminali sul circuito dell'orologio.
5. Dopo aver svitato la piastrina porta batterie, ho interrotto i contatti comuni che fungono da pulsanti.
6. Ho saldato un filo alla piastra in modo da poterlo utilizzare come contatto comune.
7. Ho saldato un altro filo al terminale che si collega al cicalino piezoelettrico.
8. Successivamente ho separato il display dal circuito, in modo da poter saldare i fili ai contatti dei pulsanti.

Come ho realizzato una base per contenere i pulsanti:

1. Ho saldato 3 mini interruttori a pulsante a un pezzo di tabellone, che verrà utilizzato per modificare le impostazioni dell'orologio.
2. Ho collegato un terminale di tutti e 3 gli interruttori al contatto comune dell'orologio.
3. Successivamente collegate i pulsanti dell'orologio ai singoli interruttori.
4. La piastra della batteria è stata saldata al terminale comune degli interruttori e il terminale per il cicalino piezoelettrico è stato collegato a fili estensibili.
5. Ho anche collegato un filo all'interruttore di disconnessione dell'allarme che abbiamo scoperto essere il pulsante per la luce sull'orologio.

Dopo aver completato tutto ciò, ho rimontato l'orologio.

Passaggio 6: saldatura del resto dei componenti

I restanti componenti che dovevano essere saldati:

1. Ho saldato in due fili al pin sinistro e centrale di un potenziometro 10K.
2. Ho anche saldato un connettore della batteria da 9 volt al PCB.
3. Anche il potenziometro è stato saldato al PCB.
4. L'ingresso del segnale di allarme è stato collegato al primo tiristore e il contatto comune alla massa del PCB.
5. Il cavo di spegnimento dell'allarme è stato collegato al collettore del secondo fotoaccoppiatore e l'emettitore è stato collegato a terra.
6. Successivamente ho saldato alcuni fili che si sarebbero collegati a un microinterruttore.
7. Ho aggiunto un mini interruttore a scorrimento tra il pcb e il microinterruttore in modo che l'alimentatore possa essere spento quando necessario.

Passaggio 7: alloggiamento per i componenti

I passaggi che ho seguito per installare tutti i componenti in un alloggiamento:

1. Ho utilizzato un involucro di plastica di cui ho preventivamente fatto le aperture necessarie.
2. Ho inserito il servo nell'apertura necessaria e l'ho avvitato in posizione.
3. Ho usato la colla a caldo per attaccare l'orologio alla cassa.
4. Successivamente ho avvitato i pulsanti dell'orologio alla cassa (tutti e 3 i pulsanti sembrano funzionare perfettamente).
5. Ho collegato il servo al PCB e ho installato il potenziometro e l'interruttore a scorrimento sull'involucro.
6. Successivamente ho fatto passare i fili per il microinterruttore attraverso la piccola apertura vicino al servo e ho avvitato il PCB sul telaio.
7. Ho fissato un morsetto di plastica sul coperchio inferiore dell'involucro in modo che la mangiatoia possa essere montata facilmente su un acquario e ho avvitato il coperchio.
8. Ho posizionato una manopola sul potenziometro in modo che sia più facile regolarlo.
9. Ho tagliato i fili per il microinterruttore e l'ho saldato ai contatti normalmente chiusi del microinterruttore.

Passaggio 8: contenitore per il cibo

Ho usato un contenitore di plastica per conservare il cibo, che deve essere erogato dalla mangiatoia.

1. Ho fatto diverse aperture, ognuna per funzioni diverse.
2. Ho usato un pezzo di plastica come divisorio, al quale ho fatto anche un'apertura per far passare il cibo.
3. Ho usato la colla a caldo per attaccarlo al contenitore.
4. Ho anche usato un altro pezzo di plastica come copertura regolabile, per limitare la quantità di cibo che cade dalla mangiatoia.
5. Ho usato un dado e un bullone per fissare il coperchio regolabile al contenitore.
6. Ho usato la colla a caldo per attaccare il dado in posizione.
7. Successivamente, ho incollato il braccio del servo all'apertura centrale del contenitore con la colla a caldo.
8. Ho aggiunto un dado e un bullone all'apertura sul bordo. Questo sarà usato per attivare il microinterruttore.
9. Successivamente ho fissato nel contenitore al servo, utilizzando la vite fornita con il servo.

Passaggio 9: esecuzione di prova

Durante il test iniziale, il servo continua a funzionare senza fermarsi dopo un giro. Quindi dobbiamo regolare il bullone che dovrebbe attivare il microinterruttore.

Sembra attivarlo correttamente al secondo test.

Ho aggiunto il coperchio del contenitore e l'ho testato di nuovo. Sembra funzionare perfettamente.

Sono andato avanti e ho etichettato l'interruttore di accensione e spegnimento e i pulsanti che controllano l'orologio.

Ruotando il potenziometro, possiamo regolare la velocità di rotazione del servo.

Ho aggiunto del cibo per pesci e ho acceso la mangiatoia. Successivamente ho testato la funzione di alimentazione a tempo. Funziona perfettamente.

Passaggio 10: come funziona il circuito

In parole povere, l'allarme dell'orologio fa scattare l'alimentatore nell'erogazione del cibo e il microinterruttore disattiva la rotazione quando un giro completo è completo.

Il processo completo è questo:

1. L'orologio invia un impulso al cicalino piezoelettrico che provoca il suono che si sente.
2. Il polso è molto piccolo, quindi usiamo un tiristore per rilevare il polso.
3. L'impulso accende il tiristore consentendo il passaggio dell'elettricità.
4. Ma l'impulso si attiva e disattiva rapidamente (il che provoca il suono beep-stop-beep-stop…), quindi abbiamo bisogno di un secondo tiristore per tenerlo acceso.
5. Quando il primo tiristore si accende, accende entrambi gli accoppiatori ottici
6. Il primo fotoaccoppiatore accende il secondo tiristore (e questo rimane acceso, senza spegnersi fino alla pressione del microinterruttore).
7. Il secondo accoppiatore ottico attiva l'interruttore di arresto dell'allarme (questo perché se l'allarme sta ancora suonando e il distributore ha già completato un giro, continuerà a girare, poiché l'orologio continua a inviare il segnale. Ciò comporterà molti giri piuttosto che uno solo).
8. Dopo che il secondo accoppiatore ottico disattiva l'allarme, anche il primo tiristore si disattiva, ma il secondo tiristore rimane attivo.
9. Dopo che l'erogatore ha completato un giro completo, il bullone che abbiamo fissato su uno dei bordi colpirà il microinterruttore e toglierà l'alimentazione al circuito (poiché abbiamo saldato i fili al contatto normalmente chiuso).
10. Il condensatore che abbiamo aggiunto al circuito gli darà l'ultimo calcio di cui il servo ha bisogno per superare il microinterruttore, anche dopo che l'alimentazione è stata scollegata. Questo è necessario perché se non c'è il condensatore, il bullone si bloccherà al microinterruttore e manterrà l'alimentazione scollegata.
11. L'alimentazione si interrompe finché l'orologio non invia nuovamente un segnale, quando l'allarme viene attivato.
12. Il ciclo si ripete

Spero che questo istruibile aiuti. Ricordati di votarlo qui sotto, così possiamo continuare a realizzare fantastici progetti e condividere con te gli istruttori. Resta fantastico e ci vediamo al prossimo progetto:)