Automatisk kattemiddeldispenser: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Fusion 360 -prosjekter »

Hvis du ikke kontrollerer mengden mat som katten din spiser, kan dette føre til overspising og problemer med overvekt. Dette gjelder spesielt hvis du er borte fra hjemmet og legger igjen ekstra mat for katten din å spise på egen plan. Andre ganger kan du innse at du glemmer å sette fôret i tide og umulig å dra hjem.

Diy automatisk kattematdispenser kan betjene og dosere en presis mengde tørrfôr når som helst du forhåndsinnstiller den og kan kontrolleres med mobiltelefonen din hvor som helst i verden.

Dette prosjektet er et komplett læringsprosjekt fra 3d -utskrift til design i fusion360, fra arduino -programmering til iot basics, elektronikkdesign i ørn til diy tosidig PCB -produksjon.

Hovedkapitler i denne instruerbare er

Workshop: Denne delen er ikke direkte relatert til selve produksjonen, men kan inspirere lesere med liten eiendom. All design, 3d -utskrift, pdb -produksjon, prototyper, elektronisk design og produksjon utføres på et 2x2m verksted.

Prototyper: Perfekt design er nesten umulig å oppnå. Hver -mislykket design -iterasjon bringer imidlertid nye ideer, løser problemer og tar design til et høyere nivå. Så selv om et instruksjonssett vanligvis ikke inkluderer mislykkede forsøk, inkluderte jeg dem kort fordi de viser fremdriften og begrunnelsen bak det endelige designet.

Mekanisk design: Design av mekanikk og container.

Elektronikkdesign: Dette prosjektet er basert på Arduino Mega -bord. En kraftenhet, en klokkeenhet, likestrømsmotorstyringsenhet og ESP8266 wifi -enhet er satt sammen på et spesialdesignet kretskort. Du kan finne relatert Instructable her

Programmering: Noen grunnleggende Arduino -programmeringer. Litt ESP8266 programmering. En liten webserver er opprettet ved hjelp av Arduino og esp8266.

Produksjon: 3d -utskrift av alle fusion360 -designede deler og montering av dem. De fleste delene er 3D -trykte. andre enn plast er det en metallstang og flere metallskruer. Resten er elektronikk og en likestrømsmotor.

Trinn 1: Workshop

Verkstedet inneholder alle nødvendige verktøy for å produsere elektroniske kretser, PCB -produksjon, 3d -utskrift, modellmaling og noen andre små produksjonsarbeider. Det er en stasjonær Windows -datamaskin som er koblet til en 3d -skriver og også brukes til å lage elektronisk musikk.

Selvfølgelig er mer plass alltid bedre for en hobbyist. Imidlertid kan tett plassering av verktøy og noen smarte triks som å plassere 3d -skriver over datamaskinmonitorene skape et brukbart og hyggelig arbeidsområde.

Selv om et verksted kanskje aldri er den direkte delen av en instruerbar Det er verdt å nevne om det her som hovedfasen i prosessen.

Trinn 2: Prototyper

Prosjektets varighet ble fullstendig undervurdert. Det startet med en estimering på tre til fem uker. Den ble fullført på mer enn 40 uker. Siden jeg ikke kunne investere kontinuerlig tid til dette prosjektet, kan jeg ikke være sikker på den faktiske tiden jeg brukte på prosjektet, men jeg er sikker på at hver del av dette prosjektet tok mer enn forventet.

Jeg har brukt mye tid på prototyper.

Arkimedes skrue

Prototyping startet med Archimedes -skruer. Dette var også mitt første Fusion 360 -prosjekt. Jeg laget og skrev ut minst 8 forskjellige skruer mens jeg lærte den flotte programvaren Fusion 360. (Fusion 360 er gratis programvare for hobbyfolk, og mens du kan lage ganske sofistikerte ting, er læringskurven ikke så bratt) De første ble kuttet fra midten i to. Jeg kunne ikke finne en måte å 3d -skrive ut ett vertikalt stykke skrue. Etter å ha skrevet ut to halvdeler limte jeg dem sammen, noe som er en veldig ineffektiv og forfengelig måte å lage en arkimedes -skrue på. Så innså jeg at hvis jeg legger til "vifteender" på skriveren, blir vertikal utskriftskvalitet bedre. Det er mange forskjellige typer "fan ducks", så jeg måtte finne den beste kombinasjonen ved å prøve og feile. Til slutt endte jeg opp med en nesten perfekt arkimedes -skrue trykt som et stykke.

Fôrbeholder

En annen utfordring var utformingen av fôrbeholderen. Væsker kan overføres med skruen uten problemer. Imidlertid var faste materialer som tørr kattemat et problem på grunn av syltetøy. Jeg prøvde å skape litt sikkerhetsplass for å forhindre papirstopp, og innså også at tillegg av bevegelse bakover for hver bevegelse fremover av skruen reduserte papirstopp betydelig. Halv rørform av den endelige designen og programvarekontrollert bevegelse bakover fjernet fullstendig risikoen for fastkjøring.

Boksen

I begynnelsen av prosjektet skrev jeg ut hele esken i skriveren. Siden størrelsen på skriveren var mindre enn størrelsen på esken, måtte jeg dele den i biter som gjorde boksen veldig svak og stygg. Da vurderte jeg en trekasse. Den andre prototypens vegger var av tre. Noen produksjonsvansker (jeg hadde ikke riktig sted og verktøy for å kutte og omforme tre). Jeg bestemte meg for å revurdere fullt trykt eske for den tredje prototypen (eller den endelige designen). Jeg gjorde designet mer effektivt og mindre slik at jeg kunne skrive det ut som ett stykke. Teoretisk sett ble denne tilnærmingen jobbet. I praksis tar det for lang tid å skrive ut store objekter, og ethvert problem med skriveren kan ødelegge sluttproduktet når som helst, selv på 14. time med utskrift. I mitt tilfelle måtte jeg slutte å skrive ut før den var ferdig, og jeg måtte designe og skrive ut manglende segment som en ekstra del. For den neste prototypen tenker jeg å bruke plexi til boksens vegger.

Arduino

Jeg begynte med Uno. Den var mindre og så nok ut til mine formål. Imidlertid undervurderte jeg kompleksiteten til programvareutvikling. Uno har bare en seriell utgang, og siden jeg brukte den utgangen til esp8266-kommunikasjon, hadde jeg ingen feilsøkingsport for å logge på variabler osv., Og det viste seg at uten feilsøking i sanntid var det nesten umulig å kode selv en liten webtjeneste. Jeg byttet til Arduino Mega. (som endret utformingen av esken)

Viser

Under utviklingen av prosjektet prøvde jeg nesten alle typer skjermer på markedet, inkludert en liten oled -skjerm. Hver av dem hadde fordeler og ulemper. Oled var hyggelig, men så liten ut og var dyr i forhold til generell design. 7segmet led -skjermer var lyse, men lite informasjon var liten. Så jeg brukte 8x2 lcd -skjerm for det endelige designet. De fremtidige designene kan inneholde ingen skjerm eller en større oled -skjerm som ser bra ut.

Knapper

Jeg satte tre knapper for å kontrollere enheten i de første prototypene. Deretter bestemte jeg meg for å ikke bruke dem i de følgende designene fordi det tok tid å sette dem sammen, jeg kunne ikke gjøre dem solide nok, og de økte enhetens brukervennlighet.

Elektronikk prototyper

Jeg laget flere elektronikkprototyper. Noen av dem var på brødbrettet, noen av dem på et kobberbrett. For den endelige designen laget jeg en tilpasset PCB ved hjelp av en modifisert 3d -skriver. (her er instruksjonene for det prosjektet)

Trinn 3: Design plastdelene

Du kan finne design av alle 3d -delene i denne tinglenken.

Du kan også nå Fusion 360 -designet på:

Trinn 4: Skriv ut delene

Alle 3d -skriverdeler finner du her:

Vær oppmerksom. Utskrift tar tid. Den ytre boksen, som er den største delen, kan ta opptil 14 timer å fullføre.

Archimedes 'skrue er den spesielle delen du må skrive ut vertikalt. Du kan trenge en god luftblåser (morsom and) for å kjøle ned smeltet filmanet når den renner ut fra munnstykket.

Trinn 5: Design krets og lag PCB

PCB -produksjon for dette prosjektet er beskrevet her.

EAGLE kretsdesignfiler er

De fleste delene er elektronikkmoduler som:

• Klokke,
• DC motorstyring,
• skjermkontroll,
• vise,
• esp8266,
• arduino mega
• strømomformer

Det er mange forskjellige varianter av disse modellene. De fleste av dem har lignende innganger/utganger, så det vil være enkelt å tilpasse nåværende ørndesign. Noen endringer kan imidlertid være nødvendige.

Trinn 6: Skriv programvare

Du finner hele koden her.

Denne koden fungerer kanskje ikke på noen Arduino -borddefinisjoner. Jeg brukte Arduino AVR Boards 1.6.15. Nyere fungerte ikke (eller jobbet med noen mindre eller store problemer)

Jeg har også lagt til noen html -prøvekode. Html -sider kan brukes til å teste enhetens wifi -tilkoblingsmuligheter.

Enheten godtar enkle html url -kommandoer. For eksempel: for å begynne å mate kan du ganske enkelt sende "https://192.168.2.40/?pin=30ST" fra nettleseren. (IP kan endres i henhold til dine lokale nettverksinnstillinger). I tillegg til å starte og stoppe enheten, kan du stille inn tid og stille alarm ved hjelp av samme format med forskjellige params.

Denne html -kommandoen mottas av esp8266 og analyseres av programvaren. Programvare fungerer som en enkel webserver. Den utfører kommandoer og returnerer 200 hvis den lykkes.

Denne kontrollmetoden er ikke den mest elegante måten å kontrollere iot -enheter på. Her kan du finne bedre måter for IOT -kommunikasjon som MQTT. Jeg planlegger å revidere programvaren for å inkludere en bedre protokoll.

Jeg brukte Microsoft Visual Code som redaktør. Jeg begynte med Arduino IDE, men byttet til VSCode. Jeg anbefaler på det sterkeste at hvis du skal skrive kode for mer enn 100 linjer, ikke engang tenke på å bruke Arduino IDE.

Trinn 7: Monter

Detaljert monteringsvideo og fungerende prototype -video er her