كيفية صنع مغذي أسماك آلي: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

كجزء من دراساتنا الهندسية ، طُلب منا استخدام Arduino و / و Raspberry لحل مشكلة يومية.

كانت الفكرة أن نجعل شيئًا مفيدًا ونحن مهتمون به. أردنا حل مشكلة حقيقية. ظهرت فكرة إنشاء وحدة تغذية تلقائية للأسماك بعد قليل من العصف الذهني.

هل نسيت إطعام أسماكك من قبل؟ أم أنك مشغول جدًا لدرجة أنه ليس لديك الكثير من الوقت للعناية به وينتهي ليكون جزءًا من الأثاث؟

يحدث ذلك لصديقنا في كل مرة لأنه يعود إلى المنزل في وقت متأخر وفي صباح اليوم التالي يضطر لمغادرة المنزل مبكرًا. أحيانًا يعتني والديه بأسماكه ، لكن ليس لديهم أيضًا الكثير من الوقت للقيام بذلك في كل مرة. لذا ، لحل هذه المشكلة ، كان لدينا فكرة المشروع هذه التي يجب أن تهمك أيضًا.

كما يجب أن تعلم ، تحتاج السمكة إلى بعض المتطلبات لتعيش في ظروف جيدة. الأول هو حجم حوض السمك الذي يجب أن يكون كبيرًا بما يكفي لإفساح المجال للأسماك لتسبح بحرية. الشرط الثاني يتعلق بالمياه التي يجب تصفيتها بشكل دائم. يجب أيضًا تهوية هذه المياه وتجديدها جزئيًا لتقليل تركيزات المواد غير المرغوب فيها. أخيرًا ، يجب حفظ الماء في نطاق درجة حرارة مثالية ، اعتمادًا على نوع الأسماك. والشرط الثالث يتعلق بالطعام. في الواقع ، يجب إطعام الأسماك مرتين يوميًا.

الهدف من هذا المشروع هو إطعام أسماكنا كل يوم دون التفكير في ذلك. لهذا ، أردنا أيضًا معرفة درجة حرارة الماء لأن الأسماك تحتاج إلى أن تبقى في نطاق درجة حرارة مثالية ، اعتمادًا على أنواع الأسماك.

بسبب ضيق الوقت ، سنركز في هذا المشروع على تغذية الأسماك وقياس درجة الحرارة.

في هذا المشروع ، ستجد طريقة لإعادة بناء مشروعنا لاستخدامك الخاص. يمكن استبدال مواد النموذج بالكامل بمكونات أخرى بأحجام مختلفة ، لتكييف المشروع مع حوض السمك الخاص بك. ومع ذلك ، سيتم وصف المكونات الرئيسية لك في هذا الدليل.

بهذا المعدل ، تكتمل الوظيفة الرئيسية ، ولكن يمكن دفع كل مشروع إلى الأمام وتحسينه وتعزيزه. لذلك ، لا تتردد في تحسين هذا المشروع بنفسك من أجل رعاية أسماكنا.

الخطوة 1: المكونات

فيما يلي قائمة بالمكونات الرئيسية التي ستحتاجها للقيام بهذا المشروع:

اردوينو ميجا

Arduino Mega عبارة عن بطاقة إلكترونية مزودة بمتحكم دقيق يمكنه اكتشاف الأحداث من المستشعر والبرمجة وتشغيل المشغلات. لذلك فهي واجهة قابلة للبرمجة. هذه الواجهة هي المكون الرئيسي لمشروعنا الذي نوفر به المكونات الأخرى.

بريدبورد وأسلاك

بعد ذلك ، لدينا اللوح والأسلاك التي تتيح لنا تحقيق التوصيلات الكهربائية المختلفة.

أجهزة السيارات

ثم ، المحرك المؤازر الذي لديه القدرة على الوصول إلى المواضع المحددة مسبقًا والاحتفاظ بها. في حالتنا ، سيتم توصيل المحرك المؤازر بزجاجة بلاستيكية تعمل كخزان للأسماك. يسمح دوران الزجاجة بإسقاط الطعام للأسماك.

جهاز استشعار درجة الحرارة

لدينا أيضًا جهاز استشعار درجة الحرارة. يحدد المستشعر درجة الحرارة في الماء ويرسل هذه المعلومات عبر ناقل بسلك واحد إلى Arduino. يمكن استخدام المستشعر في درجة حرارة تتراوح من -55 إلى 125 درجة مئوية ، وهو أكثر بكثير مما نحتاج إليه.

شاشة عرض من الكريستال السائل

تُستخدم شاشة LCD لعرض معلومات درجة الحرارة. تحتاج أيضًا إلى استخدام مقياس جهد 10 كيلو أوم للتحكم في تباين الشاشة ومقاومة 220 أوم للحد من التيار في الشاشة.

المصابيح

تحتاج أيضًا إلى استخدام مصباحي LED للإشارة إلى ما إذا كانت درجة حرارة الماء مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا

المقاومات

تستخدم المقاومات بشكل أساسي للحد من التيار في بعض المكونات.

زجاجة بلاستيكية

أخذنا زجاجة بلاستيكية كخزان طعام للأسماك

تحتاج إلى قطع بعض الثقوب في الزجاجة للسماح للطعام بالسقوط على الأسماك

اليك جدول يحتوي على اسعار المكونات و اين يمكنك بواسطتها (صوره 9)

الخطوة 2: تجميع الألواح الخشبية

للبدء ، اختر بعض الألواح الخشبية وقم بقص وضع أجهزتك في إحدى اللوحات. باستخدام بعض المسامير والألواح الخشبية ، يمكنك إنشاء النموذج الخاص بك.

قم بتثبيت اللوحين الخشبيين بزاوية 90 درجة (الصورة 2) وقم بتدعيمهما بقوسين خشبيين (الصورة 3).

سيتم وضع المكونات الإلكترونية في صندوق بلاستيكي ، وسيتم تثبيت هذا الصندوق خلف اللوحة الخشبية العمودية.

للقيام بذلك ، قم بقطع ثقب في هذا المربع لتمرير كابل الطاقة (الصورة 4).

ثم قم بإصلاحه باستخدام دباسة على اللوحة الخشبية (الصورة 5).

بعد ذلك ، ضع شاشة LCD والمحرك المؤازر ومصابيح LED في الثقوب المقابلة لها. ثبت الزجاجة البلاستيكية على المحرك المؤازر (الصورة 6).

الخطوة 3: الأسلاك

تحتاج إلى استخدام اثنين من Arduino لفصل رمز المحرك المؤازر عن كود شاشة LCD والمستشعر ومصابيح LED. نظرًا لأن المحرك المؤازر سوف يدور كل 12 ساعة ، سيرسل المستشعر معلومات درجة الحرارة إلى شاشة LCD كل 12 ساعة أيضًا إذا كانت أكواده في نفس البرنامج.

الأول هو إدارة المستشعر وشاشة LCD ومصابيح LED. الثاني سوف يدير المحرك المؤازر.

بالنسبة لأسلاك المستشعر ، سيتعين عليك توصيل (Sensor -> Arduino):

• VCC -> Arduino 5V ، بالإضافة إلى مقاوم 4.7 كيلو أوم ينتقل من VCC إلى البيانات
• البيانات -> أي دبوس اردوينو
• GND -> Arduino GND

بالنسبة لأسلاك شاشة LCD ، يجب عليك توصيل (LCD -> Arduino):

• VSS -> GND
• VDD -> VCC
• V0 -> 10 kΩ مقياس الجهد
• RS -> دبوس Arduino 12
• R / W -> GND
• E -> Arduino pin 11
• DB0 إلى DB3 -> لا شيء
• DB4 -> Arduino pin 5
• DB5 -> Arduino pin 4
• DB6 -> Arduino pin 3
• LED (+) -> VCC من خلال المقاوم 220
• LED (-) -> GND

بالنسبة لأسلاك LEDs ، سيتعين عليك الاتصال (Arduino -> LED -> Breadboard):

أي دبوس اردوينو -> دبوس الأنود -> دبوس الكاثود إلى GND من خلال المقاوم 220

بالنسبة للأسلاك ذات المحركات المؤازرة ، سيتعين عليك الاتصال (محرك مؤازر -> أردوينو):

• VCC -> Arduino 5V
• GND -> Arduino GND
• البيانات -> أي دبوس اردوينو

يمكنك رؤية الأسلاك النهائية في الصور.

الخطوة 4: البرمجيات

نظرًا لأن لدينا برنامجين Arduino ، فسنحتاج أيضًا إلى برنامجين.

ينقسم كل برنامج إلى ثلاثة أجزاء. الأول يتعلق بإعلان المتغيرات ويتضمن المكتبات.

الجزء الثاني هو الإعداد. إنها وظيفة تستخدم لتهيئة المتغيرات وأنماط الدبوس والبدء في استخدام المكتبات وما إلى ذلك.

الجزء الأخير هو الحلقة. بعد إنشاء وظيفة الإعداد ، تقوم وظيفة الحلقة الحلقية بالضبط بما يوحي به اسمها ، وتتكرر بشكل متتابع ، مما يسمح لبرنامجك بالتغيير والاستجابة.

يمكنك العثور على أكوادنا في الملف المرتبط.

الخطوة 5: كيف يعمل

الآن ، دعونا نرى كيف يعمل المشروع.

تمت برمجة Arduino MEGA لتشغيل المحرك المؤازر كل 12 ساعة. سيسمح هذا المحرك المؤازر للزجاجة البلاستيكية بإجراء دوران 180 درجة ثم العودة إلى موضعها الأولي.

تحتاج إلى قطع بعض الثقوب في الزجاجة. لذلك ، عندما يتحول ، سيسقط بعض طعام الأسماك في الحوض (تعتمد أحجام الثقوب على حجم وكمية الطعام الذي تريد إسقاطه).

سيقوم مستشعر درجة الحرارة بتوصيل رسالة إلكترونية إلى Arduino وسيقوم Arduino بالتواصل مع شاشة LCD لعرض درجة الحرارة على الشاشة.

إذا لم تكن درجة حرارة الماء بين القيم المثلى (وضعنا في الكود [20 درجة مئوية ، 30 درجة مئوية] حسب أنواع الأسماك) ، فسيتم تشغيل أحد مصابيح LED. إذا كانت درجة الحرارة أقل من النطاق ، فسيتم إضاءة مؤشر LED بجوار الرسالة ("الماء بارد جدًا!"). إذا كانت درجة الحرارة أعلى من النطاق ، فسيتم إضاءة مؤشر LED الآخر.

الخطوة السادسة: الخاتمة

في الختام يمكننا القول أن المشروع يعمل بكامل طاقته وأنه قادر على تنفيذ وظيفتيه الرئيسيتين: إطعام الأسماك مرتين في اليوم وعرض درجة الحرارة بإشارتين (LED) لمنع ظروف الحد من درجة الحرارة للأسماك.

نظرًا لضبط النفس ومعرفتنا الحالية ، لا يمكننا القول أن مشروعنا هو نظام مؤتمت بالكامل. لم نتمكن من تحسين المشروع كما أردنا ، ولذلك نقترح عليك بعض الأفكار لتحقيق هذا الغرض:

تنظيم درجة حرارة الماء: يمكن لشاشة LCD فقط عرض معلومات درجة الحرارة والإشارة إلى حد درجة الحرارة الأعلى / الأدنى عبر مصابيح LED وليس لها أي تأثير على تنظيمها

الوضع اليدوي لإطعام الأسماك: وفر إمكانية لإطعام الأسماك بأنفسكم دون الحاجة إلى الانتظار لمدة 12 ساعة

والعديد من الأفكار الأخرى التي ندعك تتخيلها لتغذية الأسماك الخاصة بك وذات الطابع الشخصي للغاية.