موزع الأعلاف الأوتوماتيكي للقطط: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

مشاريع فيوجن 360 »

إذا لم تتحكم في كمية الطعام الذي تأكله قطتك ، فقد يؤدي ذلك إلى الإفراط في تناول الطعام وزيادة الوزن. هذا صحيح بشكل خاص إذا كنت بعيدًا عن المنزل وتترك طعامًا إضافيًا لقطتك لتستهلكه وفقًا لجدولها الخاص. في أحيان أخرى قد تدرك أنك تنسى وضع طعامها في الوقت المحدد ومن المستحيل العودة إلى المنزل.

يمكن لموزع طعام القطط الأوتوماتيكي المصنوع يدويًا تشغيل وتوزيع كمية محددة من الطعام الجاف في أي وقت تحدده مسبقًا ويمكن التحكم فيه باستخدام هاتفك المحمول في أي مكان في العالم.

هذا المشروع عبارة عن مشروع تعليمي كامل من الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى التصميم في fusion360 ، من برمجة اردوينو إلى أساسيات iot ، وتصميم الإلكترونيات في النسر إلى إنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور من جانبين.

الفصول الرئيسية من هذا الدليل هي

ورشة العمل: لا يرتبط هذا الجزء بشكل مباشر بالإنتاج الفعلي ولكنه قد يلهم القراء بعقارات صغيرة. تتم جميع عمليات التصميم والطباعة ثلاثية الأبعاد وإنتاج pdb والنماذج الأولية والتصميم الإلكتروني والتصنيع في ورشة عمل بمساحة 2 × 2 متر.

النماذج الأولية: التصميم المثالي يكاد يكون من المستحيل تحقيقه. ومع ذلك ، فإن كل تكرار تصميم فاشل يجلب أفكارًا جديدة ويحل المشكلات وينقل التصميم إلى مستوى أعلى. لذلك ، في حين أن مجموعة التعليمات لا تتضمن عادةً المحاولات الفاشلة ، فقد قمت بتضمينها لفترة وجيزة لأنها تُظهر التقدم والأساس المنطقي وراء التصميم النهائي.

التصميم الميكانيكي: تصميم الميكانيكا والحاويات.

تصميم الإلكترونيات: يعتمد هذا المشروع على لوحة Arduino Mega. يتم تجميع وحدة الطاقة ، ووحدة الساعة ، ووحدة التحكم في محرك التيار المستمر ، ووحدة ESP8266 wifi على لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور مصممة خصيصًا. يمكنك العثور على التعليمات ذات الصلة هنا

البرمجة: بعض برمجة الأردوينو الأساسية. قليلا البرمجة ESP8266. تم إنشاء خادم ويب صغير بمساعدة Arduino و esp8266.

الإنتاج: طباعة ثلاثية الأبعاد لجميع الأجزاء المصممة من fusion360 وتجميعها. معظم الأجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد. غير البلاستيك يوجد قضيب معدني واحد والعديد من البراغي المعدنية. الباقي عبارة عن إلكترونيات ومحرك تيار مستمر.

الخطوة الأولى: ورشة العمل

تحتوي الورشة على جميع الأدوات اللازمة لإنتاج الدوائر الإلكترونية ، وتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، والطباعة ثلاثية الأبعاد ، ورسم النماذج ، وبعض أعمال الإنتاج الصغيرة الأخرى. يوجد كمبيوتر مكتبي يعمل بنظام Windows متصل بطابعة ثلاثية الأبعاد ويستخدم أيضًا لصنع الموسيقى الإلكترونية.

بالطبع ، مساحة أكبر هي الأفضل دائمًا للهواة. ومع ذلك ، فإن الوضع الكثيف للأدوات وبعض الحيل الذكية مثل وضع طابعة ثلاثية الأبعاد فوق شاشات الكمبيوتر يمكن أن يخلق مساحة عمل عملية وممتعة.

على الرغم من أن ورشة العمل قد لا تكون أبدًا جزءًا مباشرًا من Instructable ، فمن الجدير بالذكر هنا باعتبارها المرحلة الرئيسية من العملية.

الخطوة 2: النماذج الأولية

تم التقليل من مدة هذا المشروع تمامًا. لقد بدأت بتقدير من ثلاثة إلى خمسة أسابيع. اكتمل في أكثر من 40 أسبوعًا. نظرًا لأنني لم أستطع استثمار الوقت المستمر لهذا المشروع ، لا يمكنني التأكد من الوقت الفعلي الذي أمضيته في المشروع ، لكنني متأكد من أن كل جزء من هذا المشروع استغرق أكثر من المتوقع.

لقد قضيت وقتًا طويلاً في النماذج الأولية.

برغي أرخميدس

بدأت النماذج الأولية باستخدام براغي أرخميدس. كان هذا أيضًا أول مشروع لي فيوجن 360. لقد صنعت وطبع ما لا يقل عن 8 مسامير مختلفة أثناء تعلم البرنامج الرائع المسمى Fusion 360. (Fusion 360 هو برنامج مجاني للهواة ، وبينما يمكنك صنع أشياء متطورة إلى حد ما ، فإن منحنى التعلم ليس شديد الانحدار) تم قطع الأولى من الوسط إلى قسمين. لم أجد طريقة لطباعة قطعة برغي عمودية ثلاثية الأبعاد. بعد طباعة نصفين ، قمت بلصقهما معًا وهي طريقة غير فعالة ومتعثرة للغاية لصنع برغي أرخميدس. ثم أدركت أنه إذا أضفت "بط المروحة" إلى الطابعة ، فإن جودة الطباعة الرأسية تتحسن. هناك العديد من الأنواع المختلفة من "البط المعجبين" لذلك كان علي أن أجد أفضل مزيج من خلال التجربة والخطأ. أخيرًا ، انتهى بي الأمر إلى برغي أرخميدس مثالي تقريبًا مطبوع كقطعة واحدة.

حاوية الأعلاف

كان التحدي الآخر هو تصميم حاوية العلف. يمكن نقل السوائل عن طريق البرغي دون أي مشكلة. ومع ذلك ، كانت المواد الصلبة مثل طعام القطط الجاف مشكلة بسبب الاختناقات. حاولت إنشاء مساحة أمان لمنع الاختناقات وأدركت أيضًا أن إضافة الحركة الخلفية لكل حركة أمامية للمسمار قد قلل من الاختناقات بشكل كبير. أدى شكل نصف الأنبوب من التصميم النهائي والحركة الخلفية التي يتم التحكم فيها بواسطة البرنامج إلى إزالة مخاطر أي تشويش تمامًا.

الصندوق

في بداية المشروع ، قمت بطباعة الصندوق بالكامل في الطابعة. نظرًا لأن حجم الطابعة كان أصغر من حجم الصندوق ، فقد اضطررت إلى تقسيمها إلى قطع مما جعل الصندوق ضعيفًا جدًا وقبيحًا. ثم فكرت في صندوق خشبي. كانت جدران النموذج الأولي الثاني من الخشب. بعض صعوبات الإنتاج (لم يكن لدي مكان مناسب وأدوات لقطع الخشب وإعادة تشكيله) قررت إعادة النظر في الصندوق المطبوع بالكامل للنموذج الأولي الثالث (أو التصميم النهائي). لقد جعلت التصميم أكثر كفاءة وأصغر حتى أتمكن من طباعته كقطعة واحدة. من الناحية النظرية تم عمل هذا النهج. في الممارسة العملية ، تستغرق طباعة الأشياء الكبيرة وقتًا طويلاً وأي مشكلة في الطابعة يمكن أن تدمر المنتج النهائي في أي وقت حتى في اليوم الرابع عشر. ساعة من الطباعة. في حالتي ، اضطررت إلى التوقف عن الطباعة قبل أن تنتهي واضطررت إلى تصميم وطباعة الجزء المفقود كجزء إضافي. بالنسبة للنموذج الأولي التالي ، أفكر في استخدام plexi لجدران الصندوق.

اردوينو

لقد بدأت مع أونو. كان أصغر ويبدو كافيًا لأهدافي. ومع ذلك ، فقد قللت من أهمية تعقيد تطوير البرمجيات. لدى Uno مخرج تسلسلي واحد فقط ، وبما أنني كنت أستخدم هذا الإخراج لاتصالات esp8266 ، لم يكن لدي منفذ تصحيح لتسجيل متغيرات المشاهدة وما إلى ذلك ، واتضح أنه بدون تصحيح الأخطاء في الوقت الفعلي ، كان من المستحيل تقريبًا كتابة حتى خدمة ويب صغيرة. لقد تحولت إلى Arduino Mega. (التي غيرت تصميم الصندوق)

يعرض

أثناء تطوير المشروع ، جربت تقريبًا كل نوع من شاشات العرض في السوق بما في ذلك شاشة oled الصغيرة. كل واحد منهم لديه مزايا وعيوب. كان Oled لطيفًا ولكنه بدا صغيرًا وكان مكلفًا مقارنة بالتصميم العام. كانت شاشات LED 7segmet مشرقة ولكن القليل من المعلومات الحالية. لذلك ، استخدمت شاشة LCD مقاس 8 × 2 للتصميم النهائي. قد لا تحتوي التصميمات المستقبلية على شاشة عرض أو شاشة OLED أكبر تبدو رائعة.

أزرار

أضع ثلاثة أزرار للتحكم في الجهاز في النماذج الأولية. بعد ذلك ، قررت عدم استخدامها في التصميمات التالية لأن تجميعها يستغرق وقتًا ، ولم أستطع جعلها قوية بدرجة كافية وكانت تضيف تعقيدًا إضافيًا إلى قابلية استخدام الجهاز.

نماذج الإلكترونيات

لقد صنعت العديد من النماذج الأولية للإلكترونيات. كان بعضهم على اللوح ، وبعضهم على لوح نحاسي. بالنسبة للتصميم النهائي ، قمت بعمل لوحة مطبوعة مخصصة باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد معدلة. (هنا هو التوجيه لهذا المشروع)

الخطوة الثالثة: تصميم الأجزاء البلاستيكية

يمكنك العثور على تصميم لجميع الأجزاء ثلاثية الأبعاد في هذا الرابط العكسي.

كما يمكنك الوصول إلى تصميم Fusion 360 على:

الخطوة 4: اطبع الأجزاء

يمكن العثور على جميع أجزاء الطابعة ثلاثية الأبعاد هنا:

كن حذرا. تستغرق الطباعة وقتًا. قد يستغرق الصندوق الخارجي وهو الجزء الأكبر ما يصل إلى 14 ساعة حتى يكتمل.

برغي أرخميدس هو الجزء الخاص الذي يتعين عليك طباعته عموديًا. قد تحتاج إلى منفاخ هواء جيد (بطة ممتعة) من أجل تبريد فيلم مصهور ذائب أثناء تدفقه من الفوهة.

الخطوة 5: تصميم الدائرة وعمل Pcb

صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور لهذا المشروع موصوف هنا.

ملفات تصميم دوائر EAGLE هي

معظم الأجزاء عبارة عن وحدات إلكترونية مثل:

• ساعة،
• التحكم في محرك التيار المستمر،
• التحكم في العرض ،
• عرض،
• esp8266 ،
• اردوينو ميجا
• محول الطاقة

هناك العديد من الأنواع المختلفة لهذه الوحدات. معظمهم لديهم مدخلات / مخرجات مماثلة لذلك سيكون من السهل تكييف تصميم النسر الحالي. ومع ذلك ، قد تكون هناك حاجة لبعض التعديلات.

الخطوة 6: اكتب البرنامج

يمكنك العثور على الرمز الكامل هنا.

قد لا يعمل هذا الرمز مع بعض تعريفات لوحة Arduino. لقد استخدمت Arduino AVR Boards 1.6.15. أحدث منها لم تنجح (أو عملت مع بعض المشاكل الصغيرة أو الكبرى)

لقد أضفت أيضًا بعض نماذج التعليمات البرمجية بلغة html. يمكن استخدام صفحات Html لاختبار قدرات اتصال wifi للجهاز.

يقبل الجهاز أوامر url بسيطة html. على سبيل المثال: لبدء التغذية يمكنك ببساطة إرسال "https://192.168.2.40/؟pin=30ST" من المتصفح. (قد يتغير IP وفقًا لإعدادات الشبكة المحلية الخاصة بك) بالإضافة إلى بدء تشغيل الجهاز وإيقافه ، يمكنك ضبط الوقت وضبط المنبه باستخدام نفس التنسيق مع معلمات مختلفة.

يتم تلقي أمر html هذا بواسطة esp8266 ويتم تحليله بواسطة البرنامج. يعمل البرنامج كخادم ويب بسيط. يقوم بتنفيذ الأوامر وإرجاع 200 إذا كان ناجحًا.

طريقة التحكم هذه ليست الطريقة الأكثر أناقة للتحكم في أجهزة iot. هنا يمكنك إيجاد طرق أفضل لاتصالات إنترنت الأشياء مثل MQTT. أخطط لمراجعة البرنامج ليشمل بروتوكولًا أفضل.

لقد استخدمت Microsoft Visual Code كمحرر. لقد بدأت مع Arduino IDE لكنني تحولت إلى VSCode. أنصح بشدة أنه إذا كنت تريد كتابة رمز لأكثر من 100 سطر ، فلا تفكر حتى في استخدام Arduino IDE.

الخطوة 7: التجميع

فيديو التجميع المفصل والفيديو النموذج الأولي للعمل هنا