هوشمند حیوان خانگی فیدر: 9 مراحل

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

آیا حیوان خانگی داری؟

• نه: یکی را قبول کنید! (و دوباره به این instructable).
• بله: کار خوبی است!

آیا عالی نیست اگر بتوانید بدون لغو برنامه ها به عزیزان خود غذا بدهید و به او آب بدهید تا به موقع به خانه برسید؟ ما می گوییم دیگر نگران نباشید.

در این پروژه ما یک دستگاه پخش غذا و آب از راه دور (از طریق وب) ساخته ایم.

از طریق داشبورد آنلاین می توانید داده ها را مشاهده کرده و پخش کننده ها را کنترل کنید:

• سطح غذا و آب را در مخازن مشاهده کنید.
• مشاهده سطوح غذا و آب در کاسه.
• آیا حیوان در این لحظه غذا می خورد یا می نوشد؟
• برنامه ریزی برای تغذیه (دستگاه در صورت وجود غذای کافی در کاسه غذا را پخش نمی کند).
• به صورت خودکار آب توزیع زمانی که کاسه خالی می شود.
• با فشار یک دکمه غذا/آب را پخش کنید.
• دریافت اطلاعیه های فشار به تلفن خود (توسط برنامه تلگرام).

ما که هستیم؟

ایجاد شده توسط تام کافمن و کاتیا فیچمن ، دانشجوی علوم کامپیوتر در IDC Herzliya.

این پروژه برای یک دوره IOT ساخته شده است.

تدارکات

الکترونیک

• 2 X ESP8266 (Wemos d1 mini).
• سیم های بلوز.
• 2 X Breadboard.
• سنسور اولتراسونیک 4 X
• 2 X سلول بار.
• 2 X تقویت کننده سلول بار (HX711).
• سروو (180 درجه).
• سروو (چرخش مداوم).
• منبع تغذیه 2X6V

قطعات

• ذرت بوداده تلگراف (لینک آمازون).
• قیف پخش کننده چاپ سه بعدی (https://www.thingiverse.com/thing:3998805).
• ضمیمه سرو سرویس چاپگر مواد چاپ سه بعدی (https://www.thingiverse.com/thing:3269637).
• جایگاه پخش کننده مواد غذایی چاپ سه بعدی (طراحی شده برای این پروژه:
• پایه و صفحه سلول بارگذاری سه بعدی (طراحی شده برای این پروژه:
• پخش کننده آب (پیوند آمازون به چیزی مشابه).
• سیم (برای اتصال دستگیره آب سردکن به سروو).
• پایه سنسور اولتراسونیک 3 X

مرحله 1: چگونه کار می کند؟

تخته های ESP8266 خواندن سنسورها را از طریق Mosquitto (کارگزار MQTT) به Node-RED ارسال می کنند.

Node-RED داده ها را پردازش می کند و اقدامات لازم را انجام می دهد (همچنین دستورات توزیع را از طریق Mosquitto به تابلوهای ESP8266 ارسال کنید) و اطلاعات را روی داشبورد نمایش می دهد.

همه محاسبات در Node-RED انجام می شود ، بنابراین به راحتی می توان این پروژه را تکرار کرد و پردازش داده ها را با توجه به تنظیمات و ترجیحات خود بدون کثیف شدن دست با کد نویسی تغییر داد.

مرحله 2: نرم افزارها

آردوینو IDE

بارگیری و نصب کنید (پیوند:

پشه

بارگیری و نصب کنید (پیوند:

Node.js

بارگیری و نصب کنید (پیوند:

Node-RED

دستورالعمل ها را دنبال کنید:

گرمک

بارگیری:

تلگرام

برنامه را بر روی تلفن هوشمند خود نصب کنید.

مرحله 3: چیدمان مدار

* هر دو دستگاه دارای مدارهای یکسان هستند

توزیع کننده آب

• سنسور اولتراسونیک (برای مخزن آب)

  • GND - G
  • VCC - 5 ولت
  • ECHO - D5
  • TRIGGER - D0

• سنسور اولتراسونیک (برای فاصله حیوان خانگی از کاسه)

  • GND - G
  • VCC - 5 ولت
  • ECHO - D6
  • TRIGGER - D7

• بارگذاری سلول

  • سبز - A+ (HX711)
  • WHITE - A- (HX711)
  • BLACK - E- (HX711)
  • RED - E + (HX711)

• HX711 (تقویت کننده لودسل)

  • GND - G
  • VCC - 5 ولت
  • DT - D4
  • SCK - D3

• سروو (180 درجه)

  • GND - G
  • VCC - 5 ولت

پخش کننده غذا

• سنسور التراسونیک (مخزن مواد غذایی)

  • GND - G
  • VCC - 5 ولت
  • ECHO - D5
  • TRIGGER - D0

• سنسور اولتراسونیک (برای فاصله حیوان خانگی از کاسه)

  • GND - G
  • VCC - 5 ولت
  • ECHO - D6
  • TRIGGER - D7

• بارگذاری سلول

  • سبز - A+ (HX711)
  • WHITE - A- (HX711)
  • BLACK - E- (HX711)
  • RED - E + (HX711)

• HX711 (تقویت کننده لودسل)

  • GND - G
  • VCC - 5 ولت
  • DT - D4
  • SCK - D3

• سروو (چرخش مداوم)

  • GND - G
  • VCC - 5 ولت
  • کنترل - D8

مرحله 4: کاردستی

پخش کننده آب

1. سروو را به قسمت بالای قسمت پایین دیسپنسر بچسبانید (همانطور که در عکس نشان داده شده است).
2. یک سوراخ کوچک در دستگیره آب سردکن ایجاد کنید.
3. سر سروو را با سیم به دستگیره وصل کنید (مطمئن شوید که سر سرو در موقعیت 0 قرار دارد و از محکم بودن سیم اطمینان حاصل کنید).
4. یک سنسور اولتراسونیک را به قسمت داخلی مخزن ، نزدیک قسمت بالای آن (سنسور رو به پایین) بچسبانید.
5. یک سنسور اولتراسونیک را در زیر دستگیره آب به بیرون بچسبانید (مطمئن شوید که به اندازه کافی بالا باشد تا کاسه آب روی خواندن آن تأثیر نگذارد).

پخش کننده غذا

1. سروو را به نگهدارنده آن وصل کنید (قسمت چاپ سه بعدی).
2. قیف (قسمت چاپ سه بعدی) را به نگهدارنده مخزن (قسمت چاپ سه بعدی) بچسبانید.
3. نگهدارنده مخزن را به پایه توزیع کننده (قسمت پرینت سه بعدی) وصل کرده و مخزن را در جای خود قرار دهید.
4. قسمت نخ ریسی (چاپ سه بعدی) را در محل خود و از طریق قسمت لاستیکی در حال چرخش دستگاه پخش کننده قرار دهید.
5. قسمت نگهدارنده سرو را به پایه توزیع کننده پیچ کنید.
6. یک سنسور اولتراسونیک را به قسمت داخلی درب مخزن (سنسور رو به پایین) بچسبانید.
7. یک سنسور اولتراسونیک را به طرف نگهدارنده مخزن بچسبانید به طرف محلی که حیوان خانگی شما غذا می خورد.

بارگذاری سلول ها

هر سلول بار را به پایه و صفحه چاپ شده سه بعدی (پیکان سلول بار به سمت پایین) بچسبانید

مرحله 5: پشه

Mosquitto را باز کنید (کاربران ویندوز: به پوشه Mosquitto بروید ، cmd را باز کنید و وارد کنید: "mosquitto -v").

* برای دریافت آدرس IP داخلی کامپیوتر ، cmd را اجرا کرده و "ipconfig" را وارد کنید.

مرحله 6: Arduino IDE

Arduino IDE را باز کنید و قسمت "Install ESP8266 Add-on in Arduino IDE" این راهنما را دنبال کنید:

به Tools-> Board بروید و "LOLIN (WEMOS) D1 R2 & mini" را انتخاب کنید.

به Sketch-> Include Library-> Add. ZIP Library … بروید و 3 کتابخانه را در فایل "Libraries.rar" اضافه کنید.

طرح "HX711Calibration" را باز کنید ، آن را در هر دو ESP8266 بارگذاری کنید ، اجرا کنید و دستورالعمل ها را دنبال کنید (در ابتدای کد و در مانیتور سریال) تا کالیبره سلول های بار را انجام دهید (مطمئن شوید که میزان باود نمایشگر سریال روی 115200 baud).

* ضریب کالیبراسیون و افست صفر (برای استفاده بعدی) را بنویسید.

"FoodDispenser" و "WaterDispenser" را از طریق IDE باز کنید و متغیرهای زیر را با تنظیمات خود تغییر دهید (در فایل "Settings.h"):

• WIFI_SSID
• WIFI_PASSWORD
• MQTT_SERVER
• LOAD_CELL_CALIBRATION_FACTOR
• LOAD_CELL_ZERO_OFFSET

* در MQTT_SERVER آدرس IP داخلی را از مرحله "Mosquitto" وارد کنید.

طرح ها را در دو ESP8266 (یک کد در هر برد) بارگذاری کنید.

* توجه داشته باشید که ما از کتابخانه "AsyncMqttClient" استفاده کرده ایم و از کتابخانه "pubsubclient" متداول تر استفاده نمی کنیم ، زیرا esp8266 با کتابخانه "HX711" ترکیب می شود.

* در صورت انتخاب تغییرات در کد ، اطمینان حاصل کنید که از توابع "تاخیر" و "تسلیم" در داخل عملکردهای فراخوانی استفاده نکنید زیرا باعث خرابی می شود.

مرحله 7: Ngrok

فایل بارگیری شده را از حالت فشرده خارج کنید (از پیوند مرحله "نرم افزارها").

"ngrok.exe" را باز کرده و دستور "ngrok http 1880" را اجرا کنید.

* می توانید نزدیکترین منطقه را به شما (au، eu، ap، us، jp، in، sa) انتخاب کنید. پیش فرض ما هستیم.

به عنوان مثال اجرای فرمان: "ngrok http --region = eu 1880" (منطقه را به اروپا تنظیم کنید).

اکنون آدرس وب خود را برای استفاده خارجی خواهید دید (ما به این آدرس YOUR_NGROK_ADDRESS اشاره می کنیم).

مرحله 8: گره-RED

Node-RED را باز کنید (کاربران ویندوز: cmd را باز کنید و "node-red" را وارد کنید) و به آدرس https:// localhost: 1880 بروید (اگر کار نمی کند ، آدرس را در پنجره cmd که در آن نوشته شده است "Server now در حال اجرا در ")

منو را باز کنید (در گوشه بالا سمت راست) و "مدیریت پالت" را فشار دهید.

به برگه "نصب" بروید ، این ماژول ها را جستجو و نصب کنید:

• node-red-contrib-persist.
• node-red-contrib-cron-plus.
• node-red-contrib-ui-led.
• node-red-dashboard.
• node-red-contrib-telegrambot.

به منو-> فایل جریان را وارد و بارگذاری کنید (فایل RAR پیوست را استخراج کرده و فایل json را بارگذاری کنید).

تصاویر پیوست شده برای توضیحات در مورد جریان را مشاهده کنید.

شما باید این گره ها را با تنظیمات خود تغییر دهید:

• نمایه گره "فرستنده تلگرام" را با نام کاربری و رمز ربات خود به روز کنید (از این راهنما استفاده کنید:
• در پایین جریان ، بارهای گره های "آدرس Ngrok" و "Telegram Chat Id" را تغییر دهید (با استفاده از راهنمای تلگرام در پیوند بالا ، شناسه چت خود را دریافت کنید).

• در قسمت پایین جریان گره های تنظیمات وجود دارد - آنها را با توجه به نیاز خود تغییر دهید:

  • فعال کردن حیوان خانگی هشدار خوردن/نوشیدن.
  • فاصله فعال سازی هشدار خوردن/آشامیدن را مشخص کنید.
  • تعریف شن و ماسه و مخازن پردازش داده.
  • تغییر زمان توزیع (برای چه مدت طول می کشد توزیع - حالت خودکار و فشار دکمه).
  • درصد آستانه سرریز ظرف غذا را تعیین کنید (در صورت وجود غذای کافی در کاسه ، غذای خودکار را قطع کنید).

استقرار جریان (در بالا سمت راست).

* فقط در اولین استقرار ، در پنجره اشکال زدایی هشدار در مورد از بین رفتن فایل 'persistance.json' را مشاهده خواهید کرد. نگران این موضوع نباشید زیرا در لحظه ای که زمان تغذیه را تنظیم می کنید یا سوئیچ آب خودکار را تغییر می دهید ، این فایل را مقداردهی می کند و دیگر این هشدار را ندارید.

می توانید داشبورد خود را در https:// NODE-RED_PC'S_INTERNAL_IP_ADDRESS: 1880/ui (اگر به همان LAN سرور متصل هستید) یا YOUR_NGROK_ADDRESS/ui (از همه جا) مشاهده کنید.

مرحله 9: جمع بندی

امیدواریم این آموزش آموزنده و قابل خواندن ، درک و اجرا باشد.

با خیال راحت هر چیزی از ما بخواهید.