پخش کننده خوراک گربه خودکار: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

پروژه های Fusion 360 »

اگر مقدار غذای گربه خود را کنترل نکنید ، ممکن است منجر به پرخوری و مشکلات اضافه وزن شود. این امر به ویژه اگر در خارج از خانه هستید و غذای اضافی را برای گربه خود می گذارید تا طبق برنامه خود مصرف کند ، صادق است. در مواقع دیگر ممکن است متوجه شوید که تغذیه او را به موقع فراموش کرده اید و بازگشت به خانه غیرممکن است.

دستگاه پخش غذای گربه ای Diy می تواند در هر زمان که از پیش تعیین شده عمل کرده و مقدار دقیقی از غذای خشک را پخش کرده و با تلفن همراه خود در هر نقطه از جهان کنترل شود.

این پروژه یک پروژه یادگیری کامل از چاپ سه بعدی تا طراحی در fusion360 ، از برنامه نویسی آردوینو تا مبانی iot ، طراحی الکترونیک در عقاب تا تولید دو طرفه pcb است.

فصل های اصلی این دستورالعمل عبارتند از:

کارگاه آموزشی: این قسمت به طور مستقیم به تولید واقعی مربوط نمی شود ، اما ممکن است املاک کوچک را برای خوانندگان الهام بخشد. کلیه طراحی ، چاپ سه بعدی ، تولید pdb ، نمونه های اولیه ، طراحی الکترونیکی و ساخت در یک کارگاه 2x2m انجام می شود.

نمونه های اولیه: دستیابی به طراحی کامل تقریباً غیرممکن است. با این حال ، هر تکرار - شکست خورده - ایده های جدیدی را به ارمغان می آورد ، مشکلات را حل می کند و طراحی را به سطح بالاتری منتقل می کند. بنابراین ، در حالی که یک مجموعه دستورالعمل معمولاً شامل تلاش های شکست خورده نیست ، من آنها را به طور خلاصه ذکر کردم زیرا پیشرفت و منطق پشت طرح نهایی را نشان می دهند.

طراحی مکانیکی: طراحی مکانیک و ظرف.

طراحی الکترونیک: این پروژه بر اساس برد Arduino Mega طراحی شده است. یک واحد قدرت ، یک واحد ساعت ، واحد کنترل موتور DC و واحد wifi ESP8266 بر روی یک صفحه PCB سفارشی طراحی شده است. در اینجا می توانید دستورالعمل های مرتبط را پیدا کنید

برنامه نویسی: برخی از برنامه نویسی اولیه آردوینو. کمی برنامه نویسی ESP8266. یک وب سرور کوچک با کمک Arduino و esp8266 ایجاد شده است.

تولید: چاپ سه بعدی تمام قطعات طراحی شده fusion360 و مونتاژ آنها. اکثر قطعات به صورت سه بعدی چاپ می شوند. بعد از پلاستیک یک میله فلزی و چند پیچ فلزی وجود دارد. استراحت الکترونیکی و موتور dc است.

مرحله 1: کارگاه آموزشی

این کارگاه شامل تمام ابزارهای لازم برای تولید مدارهای الکترونیکی ، تولید pcb ، چاپ سه بعدی ، نقاشی مدل و برخی کارهای تولیدی دیگر است. یک کامپیوتر رومیزی ویندوز وجود دارد که به چاپگر سه بعدی متصل است و همچنین برای ساخت موسیقی الکترونیکی استفاده می شود.

البته ، فضای بیشتر همیشه برای یک علاقمند بهتر است. با این حال ، قرار دادن متراکم ابزارها و برخی ترفندهای هوشمندانه مانند قرار دادن چاپگر سه بعدی در بالای مانیتورهای رایانه می تواند یک فضای کاری کارآمد و لذت بخش ایجاد کند.

اگرچه ممکن است کارگاه هرگز قسمت مستقیم یک برنامه آموزشی نباشد ، اما در اینجا به عنوان مرحله اصلی این فرایند ذکر می شود.

مرحله 2: نمونه های اولیه

مدت زمان انجام این پروژه کاملاً دست کم گرفته شد. این کار با تخمین سه تا پنج هفته آغاز شد. در بیش از 40 هفته تکمیل شد. از آنجا که من نمی توانم زمان مستمری را برای این پروژه اختصاص دهم ، نمی توانم در مورد زمان واقعی صرف شده در پروژه مطمئن باشم ، اما مطمئن هستم که هر قسمت از این پروژه بیش از حد انتظار طول کشید.

من مدت زمان قابل توجهی را صرف نمونه های اولیه کرده ام.

پیچ ارشمیدس

نمونه سازی با پیچ های ارشمیدس آغاز شد. این همچنین اولین پروژه Fusion 360 من بود. من هنگام یادگیری نرم افزار عالی به نام Fusion 360 ، حداقل 8 پیچ مختلف ایجاد و چاپ کردم. (Fusion 360 نرم افزاری رایگان برای علاقمندان است و در حالی که می توانید چیزهای نسبتاً پیچیده ای بسازید ، منحنی یادگیری آنقدرها هم تند نیست) اولین موارد از وسط به دو تقسیم شد به من راهی برای چاپ سه بعدی یک پیچ عمودی پیدا نکردم. پس از چاپ دو نیم ، آنها را به هم چسباندم که روشی بسیار ناکارآمد و بدل برای ساختن پیچ ارشمیدس است. سپس ، متوجه شدم که اگر "اردک فن" را به چاپگر اضافه کنم ، کیفیت چاپ عمودی بهبود می یابد. انواع مختلفی از "اردکهای فن" وجود دارد ، بنابراین من مجبور شدم بهترین ترکیب را با آزمون و خطا پیدا کنم. سرانجام ، من به یک پیچ ارشمیدس تقریباً کامل تبدیل شدم که به صورت یک تکه چاپ شده بود.

ظرف تغذیه

چالش دیگر طراحی ظرف خوراک بود. مایعات را می توان با پیچ بدون هیچ مشکلی منتقل کرد. با این حال ، مواد جامد مانند غذای خشک گربه به دلیل مربا مشکل ساز بود. من سعی کردم فضای ایمنی را برای جلوگیری از گرفتگی ایجاد کنم و همچنین متوجه شدم که افزودن حرکت رو به عقب برای هر حرکت رو به جلو پیچ ها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. شکل نیمه لوله ای با طراحی نهایی و حرکت نرم افزاری به عقب ، خطر هرگونه گرفتگی را کاملاً برطرف کرد.

جعبه

در ابتدای پروژه ، کل جعبه را در چاپگر چاپ کردم. از آنجا که اندازه چاپگر کوچکتر از اندازه جعبه بود ، مجبور شدم آن را به قطعات تقسیم کنم که جعبه را بسیار ضعیف و زشت می کند. سپس یک جعبه چوبی در نظر گرفتم. دیوارهای نمونه اولیه چوب بودند. برخی مشکلات تولید (من مکان و ابزار مناسبی برای برش و تغییر شکل چوب نداشتم) تصمیم گرفتم در جعبه چاپ شده برای نمونه اولیه سوم (یا طرح نهایی) تجدید نظر کنم. من طرح را کارآمدتر و کوچکتر کردم تا بتوانم آن را به صورت یک تکه چاپ کنم. از لحاظ نظری این رویکرد کار کرد. در عمل ، چاپ اشیاء بزرگ زمان زیادی می برد و هر گونه مشکلی در چاپگر می تواند محصول نهایی را در هر زمان حتی در روز چهاردهم از بین ببرد. ساعت چاپ در مورد من ، من مجبور بودم چاپ را قبل از اتمام آن متوقف کنم و مجبور بودم قسمت مفقوده را به عنوان یک قسمت اضافی طراحی و چاپ کنم. برای نمونه اولیه بعدی ، من فکر می کنم از پلکسی برای دیوارهای جعبه استفاده کنم.

آردوینو

من با Uno شروع کردم. کوچکتر بود و به اندازه کافی برای اهداف من به نظر می رسید. با این حال ، من پیچیدگی توسعه نرم افزار را دست کم گرفتم. Uno فقط یک خروجی سریال دارد و از آنجا که از آن خروجی برای ارتباطات esp8266 استفاده می کردم ، هیچ پورت اشکال زدایی برای ثبت متغیرهای مشاهده و غیره نداشتم و معلوم شد که بدون اشکال زدایی در زمان واقعی ، کدگذاری حتی یک سرویس وب کوچک تقریباً غیرممکن است. من به آردوینو مگا تغییر کردم. (که طراحی جعبه را تغییر داد)

نمایش می دهد

در طول توسعه پروژه ، من تقریباً همه نوع نمایشگرهای موجود در بازار را امتحان کردم ، از جمله یک صفحه نمایش کوچک روغنی. هر کدام مزایا و معایبی داشتند. اولد زیبا بود اما کوچک به نظر می رسید و در مقایسه با طراحی کلی گران قیمت بود. نمایشگرهای رهبری 7 ثانیه روشن بودند اما اطلاعات کمی در اختیار داشتند. بنابراین ، من از صفحه نمایش LCD 8x2 برای طراحی نهایی استفاده کردم. طرح های آینده ممکن است فاقد صفحه نمایش یا نمایشگر روغنی بزرگتر باشد که زیبا به نظر می رسد.

دکمه ها

من سه دکمه برای کنترل دستگاه در نمونه های اولیه قرار دادم. سپس ، تصمیم گرفتم از آنها در طرح های زیر استفاده نکنم زیرا مونتاژ آنها زمان می برد ، من نمی توانم آنها را به اندازه کافی محکم کنم و پیچیدگی بیشتری به قابلیت استفاده از دستگاه می بخشند.

نمونه های اولیه الکترونیک

من چندین نمونه اولیه الکترونیکی ساختم. برخی از آنها روی تخته نان ، برخی از آنها روی تخته نان مسی بودند. برای طراحی نهایی ، با استفاده از چاپگر سه بعدی اصلاح شده ، pcb سفارشی تهیه کردم. (در اینجا دستورالعمل آن پروژه وجود دارد)

مرحله 3: قطعات پلاستیکی را طراحی کنید

شما می توانید طراحی تمام قسمت های سه بعدی را در این پیوند معکوس پیدا کنید.

همچنین می توانید به طرح Fusion 360 در آدرس زیر دسترسی پیدا کنید:

مرحله 4: قطعات را چاپ کنید

همه قطعات چاپگر سه بعدی را می توانید در اینجا پیدا کنید:

آگاه باشید. چاپ زمان می برد. تکمیل جعبه بیرونی که بزرگترین قسمت است ممکن است 14 ساعت طول بکشد.

پیچ ارشمیدس قسمت خاصی است که باید به صورت عمودی چاپ کنید. ممکن است برای خنک کردن فیلمنت ذوب شده از نازل به یک دمنده خوب هوا (اردک سرگرم کننده) نیاز داشته باشید.

مرحله 5: طراحی مدار و ساخت PCB

ساخت PCB برای این پروژه در اینجا شرح داده شده است.

فایلهای طراحی مدار EAGLE https://github.com/byucelyigit/catfeed هستند

اکثر قطعات ماژول های الکترونیکی هستند مانند:

• ساعت،
• کنترل موتور DC ،
• کنترل نمایشگر ،
• نمایش دادن،
• esp8266 ،
• آردوینو مگا
• مبدل قدرت

انواع مختلفی از این مدلها وجود دارد. اکثر آنها ورودی/خروجی مشابهی دارند ، بنابراین تطبیق طرح فعلی عقاب آسان خواهد بود. با این حال ، برخی تغییرات ممکن است مورد نیاز باشد.

مرحله 6: نوشتن نرم افزار

در اینجا می توانید کد کامل را پیدا کنید.

این کد ممکن است بر روی برخی از تعاریف برد Arduino کار نکند. من از Arduino AVR Boards 1.6.15 استفاده کردم. موارد جدید کار نمی کردند (یا با برخی مشکلات جزئی یا عمده کار می کردند)

همچنین تعدادی کد نمونه html اضافه کردم. از صفحات Html می توان برای آزمایش قابلیت اتصال وای فای دستگاه استفاده کرد.

دستگاه دستورات ساده url html را می پذیرد. به عنوان مثال: برای شروع تغذیه می توانید به سادگی "https://192.168.2.40/؟pin=30ST" را از مرورگر ارسال کنید. (IP ممکن است با توجه به تنظیمات شبکه محلی شما تغییر کند) علاوه بر شروع و توقف دستگاه ، می توانید زمان و تنظیم زنگ هشدار را با استفاده از فرمت یکسان با پارام های مختلف تنظیم کنید.

این دستور html توسط esp8266 دریافت شده و توسط نرم افزار تجزیه می شود. نرم افزار به عنوان یک وب سرور ساده عمل می کند. دستورات را اجرا می کند و در صورت موفقیت 200 را برمی گرداند.

این روش کنترل زیبا ترین روش کنترل دستگاه های iot نیست. در اینجا می توانید راههای بهتری برای ارتباطات IOT مانند MQTT پیدا کنید. من در حال برنامه ریزی برای تجدید نظر در نرم افزار هستم تا پروتکل بهتری را شامل شود.

من از Microsoft Visual Code به عنوان ویرایشگر استفاده کردم. من با Arduino IDE شروع کردم اما به VSCode تغییر کردم. من اکیداً توصیه می کنم که اگر می خواهید بیش از 100 خط کد بنویسید ، حتی به استفاده از Arduino IDE فکر نکنید.

مرحله 7: جمع آوری

ویدئوی مونتاژ مفصل و ویدئوی نمونه اولیه در اینجا آمده است