Automatický podávač zvierat pomocou starých digitálnych hodiniek: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Dobrý deň, v tomto návode vám ukážem, ako som vyrobil automatický podávač domácich zvierat pomocou starých digitálnych hodiniek. Tiež som vložil video o tom, ako som vyrobil tento podávač. Tento pokyn bude zaradený do súťaže o PCB a ako láskavosť by som ocenil, keby ste za tento pokyn hlasovali nižšie. Pomohlo by nám to vytvoriť úžasnejšie projekty a podeliť sa o to s vami na inštrukciách: D

Existuje mnoho spôsobov, ako vytvoriť kŕmidlo pre domáce zvieratá pomocou mikrořadičov, ale existuje veľa ľudí, ktorým mikrokontroléry robia starosti. Rozhodol som sa preto vyrobiť kŕmidlo pre domáce zvieratá pomocou základného časovača (digitálne hodinky s funkciou alarmu), aby ľudia, ktorí neuprednostňujú mikro-ovládače, neboli ponechaní mimo hobby elektroniky.

Potrebné súbory Eagle budú priložené nižšie.

AKO tento obvod funguje, bude popísané na konci návodu.

K tomuto projektu budete potrebovať tieto nástroje:

1. Pomocná ruka pri spájkovaní (voliteľné)
2. Flux
3. Spájka
4. Spájkovačka
5. Skrutkovač
6. Ohnuté kliešte na nos
7. Odizolovač drôtu
8. Horúca lepiaca pištoľ

Ďalšie nástroje, ktoré budete potrebovať, ak sa rozhodnete vyrobiť si DPS doma:

1. Hrubá špongia
2. Laserova tlačiareň
3. Žehlička alebo laminátor
4. Kontajnery
5. Chlorid železitý
6. Vŕtačka do DPS
7. Vŕtačka alebo rotačný nástroj

Potrebné súčasti sú tieto:

1. Jednostranná laminovaná doska plátovaná meďou (pre PCB pre domácich majstrov)
2. Časopisový papier (pre PCB pre domácich majstrov)
3. Tyristor 2p4m - 2
4. Regulátor napätia LM7805 - 1
5. Nastaviteľný regulátor LM317 - 1
6. Optická spojka PC817 - 2
7. Rezistor 1k - 1
8. Rezistor 820 ohmov - 2
9. Kondenzátor 47uf 50v - 1 (v prípade potreby je možné ho zvýšiť)
10. Ženské hlavičky
11. Mužské hlavičky
12. Servo (Tower Pro -Micro Servo SG90) - 1
13. Digitálne hodinky s funkciou alarmu (ktoré nepípajú každú hodinu) - 1
14. Mini tlačidlový spínač (vysoký) - 3
15. Medená bodkovaná doska - 1
16. Tenké flexibilné drôty
17. 10k potenciometer - 1
18. 9 -voltový konektor batérie - 1
19. Miniatúrny posuvný spínač - 1
20. Gombík potenciometra - 1
21. Mikrospínač
22. Skrutky a matice
23. Malý plastový kontajner (na uchovávanie potravín)
24. 9V batéria

Krok 1: Navrhovanie DPS (pomocou softvéru Eagle)

Existuje veľa softvérov, z ktorých si môžete vybrať, keď potrebujete navrhnúť DPS. Softvér Autodesk Eagle ma však presvedčil, pretože je veľmi profesionálny a ponúka obrovskú knižnicu komponentov, ktorú je možné v prípade potreby ešte rozšíriť, a poskytuje väčšiu schopnosť prispôsobiť dosky plošných spojov.

Ak ste ešte nikdy nepoužívali Eagle na výrobu DPS, stiahnite si ho zadarmo práve teraz.

Pripojím potrebné súbory Eagle spolu s pdf na vytlačenie DPS.

Nezabudnite ho vytlačiť na časopisový papier pomocou laserovej tlačiarne. Keď som použil lesklý papier, nefungovalo to tak dobre.

Pri tlači by ste mali nastaviť „Skutočnú veľkosť“, aby sa výtlačok nezmenšoval ani nerozširoval.

Krok 2: Vyrobte si PCB sami

Rozhodol som sa pokračovať v leptaní vlastnej DPS doma z niekoľkých dôvodov. Napriek tomu, že niektoré spoločnosti ponúkajú výrobu DPS za niekoľko dolárov, ich dodacie poplatky sú mnohonásobne vyššie ako ceny za DPS. Nakoniec som zistil, že sú to zbytočné náklady a kúpa skutočného krmítka pre zvieratá by bola lacnejšia. Tiež sa mi páči spokojnosť po tom, čo si vyrobím vlastnú DPS. Iste je to trochu zložité, ale akonáhle sa zorientujete, možnosti sú nekonečné.

Kroky, ktoré som vykonal pri príprave medenej dosky na leptanie, sú tieto:

1. Hrubou špongiou som vymazal všetky nečistoty alebo oleje (z medenej laminovanej dosky), aby sa toner dobre prichytil k medi.
2. Potom, čo som medenú dosku vysušil, položil som ju na časopisový papier potlačenou stranou a prilepil som ju na kus papiera.
3. Potom som papier zložil na polovicu a začal na ňom žehliť (Žehličku treba zvýšiť na maximum a vypnúť paru)
4. Žehličku som položila na stranu časopisu a žehlila som ju asi 5 minút.
5. Potom som jemne zložil medenú dosku zo zloženého papiera a vložil som ju do vody (pozor, bude veľmi horúca).
6. Potom, čo som nechal časopisový papier nasiaknuť vodou, som začal jemne odlepovať časopisový papier z medenej dosky (dajte si na čas, keď ho odlepujete).
7. Potom som ho utrel do sucha.
8. Permanentnou fixkou som vyplnil všetky medzery v stopách, ktoré sa mohli vytvoriť pri odlepovaní papiera z časopisu.

Kroky, ktoré som vykonal pri leptaní medenej dosky:

1. Na leptanie medenej dosky som použil chlorid železitý. Pri manipulácii s chloridom železitým buďte opatrní.
2. Meď sa začne postupne rozpúšťať. Proces leptania môže trvať približne 10 minút.
3. Keď je hotový, opláchol som ho vo vode a utrel do sucha. (Nenechávajte ho v chloride železnatom ani po rozpustení nežiaducej medi, inak budú zjedené aj stopy).

Dokončenie DPS:

1. Vŕtačkou som vyrazil potrebné otvory do DPS.
2. Po vyvŕtaní všetkých otvorov som pomocou oceľovej vlny vyčistil toner a odhalil stopy medi pod ním.
3. Oceľovú vlnu som použil aj na druhú stranu, pretože proces vŕtania môže spôsobiť, že bude hrubý.
4. Utrel som to a odhalilo to naozaj peknú dosku s plošnými spojmi.

Krok 3: Spájkovanie komponentov na dosku plošných spojov

Väčšina ľudí považuje spájkovanie za únavnú úlohu. Ale ak dodržíte správny postup, spájkovanie si zamilujete a získate najlepší možný spájkovací spoj.

1. Uistite sa, že máte v blízkosti pracovného stola vždy odsávací ventilátor, ktorý odsáva výpary zo spaľovania taviva (v skutočnosti je to tok, ktorý spôsobuje výpary, nie spájka, a to je škodlivé pre vaše pľúca).
2. NEPOUŽÍVAJTE rukavice (môže to znieť neintuitívne, ale pracujete s nástrojom, ktorý vyžaruje veľa tepla, ak sa dotkne vašich rukavíc, nemusíte cítiť pálenie, kým sa vám rukavice neroztopia na rukách. Verte mi, áno nechcú na rukách páliť gumu alebo latex.
3. Pred spájkovaním každého komponentu vždy vyčistite hrot. Oxidovaný hrot nevytvorí dokonalý spájkovací spoj. Použite mokrú špongiu (vyrobenú špeciálne na spájkovanie, ktorá sa neroztopí, a sú dosť lacné). Na čistenie spájkovacej špičky NEPOUŽÍVAJTE hrubý brúsny papier, ochranný povlak sa opotrebuje a zostane vám holý kov.
4. Použite tavidlo (verte mi, veľmi to pomôže)

Komponenty, ktoré budete potrebovať na spájkovanie na túto DPS, sú:

1. Tyristor 2p4m - 2
2. Regulátor napätia LM7805 - 1
3. Nastaviteľný regulátor LM317 - 1
4. Optická spojka PC817 - 2
5. Rezistor 1k - 1
6. Rezistor 820 ohmov - 2
7. Kondenzátor 47uf 50v - 1 (v prípade potreby je možné ho zvýšiť)
8. Ženské hlavičky
9. Mužské hlavičky

Krok 4: Úprava serva

Servo sa zvyčajne nemôže otáčať nepretržite. Na úpravu polohy sa zvyčajne používajú s mikroradičom.

Kroky, ktoré som urobil, aby sa sústavne otáčal, sú tieto:

1. Po odstránení jeho skrutiek som vytiahol kryt serva
2. Odspájkoval som vodiče z obvodu vo vnútri serva a pripojil som ho priamo k motoru.
3. Rozobral som predný kryt, v ktorom sú umiestnené prevody, aby som odstránil koncový doraz, ktorý bráni nepretržitému otáčaniu serva.
4. Ale z nejakého dôvodu moje servo nemalo koncovú zarážku, a tak som všetko vrátil na miesto.

Dôvod, prečo som namiesto bežného motora použil servo, je ten, že servo je možné ľahko namontovať na kryt, a tiež skutočnosť, že k nemu možno nádobu s jedlom pripevniť iba jednou skrutkou.

Zasiahne dve muchy jednou ranou.

Krok 5: Úprava hodiniek

Väčšina náramkových hodiniek má funkciu alarmu, ktorá vás pomocou Piezo bzučiaka upozorní na dosiahnutie nastaveného času. Na tento projekt budete potrebovať práve to, ale nemalo by to pípať každú hodinu. Niektoré hodinky majú hodinový alarm, ktorý by nakoniec spustil podávač každú hodinu. Nechceme obéznych domácich miláčikov.

Tu sú kroky, ktoré som urobil:

1. Najprv som vyskúšal funkciu alarmu a potom som skontroloval, ktoré tlačidlo alarm vypne. Zdá sa, že tlačidlo svetla v týchto konkrétnych hodinkách vypne alarm.
2. Potom som prešiel na demontáž hodiniek.
3. Dva kontakty, ktoré sa dotýkajú piezo bzučiaka, mu posielajú signál a tieto svorky budeme potrebovať na spustenie nášho obvodu.
4. Tlačidlá fungujú tak, že sa spoločný kontakt dotýkajú svoriek v obvode hodiniek.
5. Po odskrutkovaní dosky držiaka batérie som odlomil bežné kontakty, ktoré slúžia ako tlačidlá.
6. Na dosku som spájkoval drôt, aby som ho mohol použiť ako bežný kontakt.
7. Pripojil som ďalší vodič k terminálu, ktorý sa pripája k piezoelektrickému bzučiaku.
8. Potom som oddelil displej od obvodu, aby som mohol spájkovať vodiče s jeho tlačidlami.

Ako som vytvoril základňu na držanie tlačidiel:

1. Na kúsok bodkovanej dosky som spájkoval 3 mini tlačidlové prepínače, ktoré budú použité na zmenu nastavení hodiniek.
2. Jeden terminál všetkých 3 spínačov som zapojil do spoločného kontaktu hodiniek.
3. Potom boli tlačidlá hodiniek pripojené k jednotlivým spínačom.
4. Doska batérie bola spájkovaná so spoločnou svorkou spínačov a svorka pre piezový bzučiak bola pripojená k predlžovacím vodičom.
5. Pripojil som tiež drôt k vypínaču alarmu, o ktorom sme zistili, že je to tlačidlo svetla na hodinkách.

Keď som to všetko dokončil, hodinky som zaskrutkoval na miesto.

Krok 6: Spájkovanie zvyšných komponentov

Zostávajúce komponenty, ktoré bolo potrebné spájkovať:

1. Spájkoval som dvoma vodičmi na ľavý a stredný kolík 10K potenciometra.
2. Na PCB som tiež spájkoval 9 -voltový konektor batérie.
3. Potenciometer bol tiež spájkovaný s PCB.
4. Vstup poplachového signálu bol spojený s prvým tyristorom a spoločným kontaktom so zemou DPS.
5. Vodič vypnutia alarmu bol pripojený k zberaču druhého optočlena a vysielač bol pripojený k zemi.
6. Potom som spájkoval niektoré vodiče, ktoré sa pripojili k mikrospínaču.
7. Medzi PCB a mikrospínač som pridal mini posuvný spínač, aby bolo možné podávač v prípade potreby vypnúť.

Krok 7: Kryt pre komponenty

Kroky, ktoré som vykonal pri inštalácii všetkých komponentov do krytu:

1. Použil som plastové puzdro, ktorému som vopred urobil potrebné otvory.
2. Servo som vložil do potrebného otvoru a zaskrutkoval na miesto.
3. Horúcim lepidlom som hodinky prilepil k puzdru.
4. Potom som zaskrutkoval gombíky hodiniek do puzdra (všetky 3 tlačidlá fungujú perfektne).
5. Pripojil som servo k doske plošných spojov a nainštaloval potenciometer a posuvný spínač do krytu.
6. Potom som previedol káble pre mikrospínač cez malý otvor v blízkosti serva a naskrutkoval PCB na kryt.
7. Na spodný kryt puzdra som pripevnil plastovú svorku, aby bolo možné podávač ľahko namontovať na akvárium, a zaskrutkoval kryt.
8. Na potenciometer som umiestnil gombík, aby bolo jednoduchšie ho nastaviť.
9. Orezal som vodiče pre mikrospínač a spájkoval som ich s normálne uzavretými kontaktmi mikrospínača.

Krok 8: Nádoba na potraviny

Na skladovanie potravín som použil plastový kontajner, ktorý má dávkovať podávač.

1. Urobil som niekoľko otvorov, každý pre iné funkcie.
2. Ako rozdeľovač som použil kus plastu, do ktorého som tiež urobil otvor, cez ktorý jedlo prešlo.
3. Horúcim lepidlom som to nalepil na nádobu.
4. Použil som aj ďalší kus plastu ako nastaviteľný kryt, aby som obmedzil množstvo potravín, ktoré vypadávajú z podávača.
5. Na pripevnenie nastaviteľného krytu k nádobe som použil maticu a skrutku.
6. Na prilepenie matice na miesto som použil horúce lepidlo.
7. Potom som horúcim lepidlom prilepil rameno serva k strednému otvoru nádoby.
8. Do otvoru na okraji som pridal maticu a skrutku. Toto sa použije na spustenie mikrospínača.
9. Potom som zaistil v kontajneri k servu pomocou skrutky dodanej so servom.

Krok 9: Testovací beh

Pri počiatočnom teste servo pokračuje v prevádzke bez zastavenia po jednej otáčke. Musíme teda nastaviť skrutku, ktorá má spustiť mikrospínač.

Zdá sa, že to správne spustilo v druhom teste.

Pridal som kryt nádoby a znova som to vyskúšal. Zdá sa, že to funguje perfektne.

Pokračoval som a označil vypínač a tlačidlá, ktorými sa hodiny ovládajú.

Otáčaním potenciometra môžeme nastaviť rýchlosť, ktorou sa servo otáča.

Pridal som nejaké krmivo pre ryby a zapol podávač. Potom som vyskúšal funkciu časovaného kŕmenia. Funguje to tiež perfektne.

Krok 10: Ako funguje obvod

V základných pojmoch hodinkový alarm spustí podávač do výdaja jedla a mikrospínač vypne otáčanie, keď je úplné otočenie dokončené.

Celý proces je taký, že:

1. Hodinky vysielajú pulz do piezoelektrického bzučiaka, ktorý spôsobuje zvuk, ktorý počujete.
2. Pulz je veľmi malý, preto na zachytenie pulzu používame tyristor.
3. Pulz zapne tyristor, ktorý umožní prechod elektriny.
4. Pulz sa však rýchlo zapína a vypína (čo spôsobuje zvuk píp-stop-píp-zastavenie….), Takže na jeho zapnutie potrebujeme druhý tyristor.
5. Keď sa zapne prvý tyristor, zapnú sa obidva optočleny
6. Prvý optočlen zapne druhý tyristor (a ten zostane zapnutý bez toho, aby sa vypínal, kým nestlačíte mikrospínač).
7. Druhý optočlen zapne spínač zastavenia alarmu (je to preto, že ak alarm stále pípne a automat už dokončil jedno otočenie, bude sa otáčať ďalej, pretože hodinky stále vysielajú signál. Výsledkom bude mnoho otočení nie iba jeden).
8. Potom, čo druhý optočlen vypne alarm, vypne sa aj prvý tyristor, ale druhý tyristor zostane ZAPNUTÝ.
9. Potom, čo dávkovač dokončí jednu úplnú otáčku, skrutka, ktorú sme pripevnili na jeden z okrajov, zasiahne mikrospínač a odpojí napájanie obvodu (pretože sme drôty spájkovali s normálne uzavretým kontaktom).
10. Kondenzátor, ktorý sme pridali do obvodu, mu dodá posledný kop, ktorý potrebuje servo na mikrospínač, a to aj po odpojení napájania. Je to potrebné, pretože ak nie je kondenzátor, skrutka sa zasekne na mikrospínači a ponechá napájanie odpojené.
11. Podávanie sa zastaví, kým hodinky znova nepošlú signál, keď je zapnutý alarm.
12. Cyklus sa opakuje

Dúfam, že tento návod pomôže. Nezabudnite o tom hlasovať nižšie, aby sme mohli pokračovať v vytváraní úžasných projektov a podeliť sa s vami o pokyny. Zostaňte úžasní a vidíme sa v ďalšom projekte:)