Ako vyrobiť automatický podávač rýb: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

V rámci našich inžinierskych štúdií sme boli požiadaní, aby sme na vyriešenie každodenného problému použili Arduino alebo/a malinu.

Cieľom bolo vytvoriť niečo užitočné a to, čo nás zaujíma. Chceli sme vyriešiť skutočný problém. Myšlienka výroby automatického podávača rýb prišla na rad po niekoľkých brainstormingoch.

Už ste niekedy zabudli nakŕmiť svoje ryby? Alebo ste tak zaneprázdnení, že nemáte veľa času sa o to starať a končí to ako súčasť nábytku?

Nášmu priateľovi sa to stane zakaždým, pretože sa vracia domov neskoro a na druhý deň ráno musí odísť z domu skôr. Niekedy sa o jeho rybu starajú jeho rodičia, ale tiež nemajú na to vždy čas. Aby sme tento problém vyriešili, mali sme tento projektový nápad, ktorý by mal zaujímať aj vás.

Ako by ste mali vedieť, ryba potrebuje na život v dobrých podmienkach určité požiadavky. Prvým z nich je veľkosť akvária, ktorá musí byť dostatočne veľká, aby mala ryby voľný priestor na plávanie. Druhá podmienka sa týka vody, ktorá musí byť trvalo filtrovaná. Túto vodu je tiež potrebné prevzdušniť a čiastočne obnoviť, aby sa znížili koncentrácie nežiaducich látok. Nakoniec musí byť voda udržiavaná v optimálnom teplotnom rozmedzí, v závislosti od druhu rýb. A tretia podmienka sa týka jedla. Ryby sa musia kŕmiť až dvakrát denne.

Cieľom tohto projektu je kŕmiť naše ryby každý deň bez toho, aby sme o tom premýšľali. Preto sme tiež chceli poznať teplotu vody, pretože ryby je potrebné udržiavať v optimálnom teplotnom rozmedzí v závislosti od druhu rýb.

Vzhľadom na časové obmedzenie sa v tomto projekte zameriame na kŕmenie rýb a meranie teploty.

V tomto projekte nájdete spôsob, ako prebudovať náš projekt pre vlastné použitie. Materiály modelu môžu byť úplne nahradené inými komponentmi rôznych veľkostí, aby sa projekt prispôsobil vášmu akváriu. V tomto návode vám však budú popísané hlavné komponenty.

Týmto tempom je hlavná funkcia dokončená, ale každý projekt je možné posunúť ďalej, zlepšiť a vylepšiť. Neváhajte preto tento projekt vylepšiť sami, aby ste sa mohli starať o naše ryby.

Krok 1: Komponenty

Tu je zoznam hlavných komponentov, ktoré budete na tento projekt potrebovať:

Arduino Mega

Arduino Mega je elektronická karta vybavená mikrokontrolérom, ktorý dokáže detekovať udalosti zo senzora, programovať a ovládať ovládače. Ide teda o programovateľné rozhranie. Toto rozhranie je hlavnou súčasťou nášho projektu, s ktorým dodávame ostatné komponenty.

Chlieb a drôty

Ďalej tu máme dosku a vodiče, ktoré nám umožňujú dosiahnuť rôzne elektrické spojenia.

Servo motor

Potom servomotor, ktorý má schopnosť dosiahnuť vopred určené polohy a udržať ich. V našom prípade bude servomotor spojený s plastovou fľašou, ktorá by slúžila ako nádrž na ryby. Otáčanie fľaše umožňuje vypustiť potravu pre ryby.

Teplotný senzor

Máme aj teplotný senzor. Senzor určuje teplotu vo vode a tieto informácie odosiela prostredníctvom 1-vodičovej zbernice do Arduina. Senzor je možné používať pri teplote -55 až 125 ° C, čo je oveľa viac, ako potrebujeme.

LCD obrazovka

LCD displej slúži na zobrazenie informácií o teplote. Tiež musíte použiť 10 kΩ potenciometer na ovládanie kontrastu obrazovky a 220 Ω odpor na obmedzenie prúdu na obrazovke.

LED diódy

Musíte tiež použiť 2 LED diódy, ktoré indikujú, či je teplota vody príliš vysoká alebo príliš nízka

Odpory

Odpory sa používajú hlavne na obmedzenie prúdu v niektorých komponentoch.

Plastová fľaša

Ako nádrž na ryby sme vzali plastovú fľašu

Vo fľaši musíte vyrezať niekoľko otvorov, aby jedlo mohlo spadnúť na vaše ryby

Tu je tabuľka obsahujúca ceny komponentov a kde ich môžete nájsť (obrázok 9)

Krok 2: Zostavenie drevených panelov

Na začiatok vyberte niekoľko drevených panelov a v jednom z panelov znížte umiestnenie svojich zariadení. Použitím niektorých klincov a drevených panelov môžete vytvoriť svoj model.

Dva drevené panely pripevnite k sebe pod uhlom 90 ° (obrázok 2) a spevnite ich dvoma drevenými konzolami (obrázok 3).

Elektronické súčiastky budú umiestnené v plastovom boxe, ktorý bude upevnený za zvislým dreveným panelom.

Za týmto účelom vyrežte v tomto boxe otvor, aby ste viedli napájací kábel (obrázok 4).

Potom ho pripevnite zošívačkou na drevený panel (obrázok 5).

Potom umiestnite obrazovku LCD, servomotor a diódy LED do príslušných otvorov. Upevnite plastovú fľašu na servomotor (obrázok 6).

Krok 3: Zapojenie

Na oddelenie kódu servomotora od kódu LCD, snímača a diód LED musíte použiť dve Arduino. Pretože sa servomotor otáča každých 12 hodín, senzor bude každých 12 hodín odosielať informácie o teplote na obrazovku LCD, ak sú ich kódy v rovnakom programe.

Prvý bude spravovať snímač, LCD obrazovku a diódy LED. Druhý bude riadiť servomotor.

Pre zapojenie senzora budete musieť pripojiť (senzor -> Arduino):

• VCC -> Arduino 5V, plus odpor 4,7 kΩ prechádzajúci z VCC do Data
• Údaje -> Akýkoľvek pin Arduino
• GND -> Arduino GND

Na zapojenie LCD obrazovky budete musieť pripojiť (LCD -> Arduino):

• VSS -> GND
• VDD -> VCC
• V0 -> 10 kΩ potenciometer
• RS -> Arduino pin 12
• R/W -> GND
• E -> Kolík Arduino 11
• DB0 až DB3 -> ŽIADNY
• DB4 -> Arduino pin 5
• DB5 -> pin Arduino 4
• DB6 -> pin Arduino 3
• LED (+) -> VCC cez odpor 220 Ω
• LED (-) -> GND

Pre zapojenie LED diód budete musieť pripojiť (Arduino -> LED -> Breadboard):

Akýkoľvek pin Arduino -> anódový kolík -> katódový pin na GND cez odpor 220 Ω

Pre zapojenie servomotora budete musieť pripojiť (servomotor -> Arduino):

• VCC -> Arduino 5V
• GND -> Arduino GND
• Údaje -> Akýkoľvek pin Arduino

Konečné zapojenie vidíte na obrázkoch.

Krok 4: Softvér

Keďže máme dva Arduino, budeme potrebovať aj dva programy.

Každý program je rozdelený na tri časti. Prvá z nich je o deklarácii premenných a obsahuje knižnice.

Druhá časť je nastavenie. Je to funkcia používaná na inicializáciu premenných, režimy pinov, začatie používania knižníc atď.

Posledná časť je slučka. Po vytvorení funkcie nastavenia urobí funkcia slučky presne to, čo naznačuje jej názov, a postupne sa opakuje, čo umožní programu zmeniť sa a reagovať.

Naše kódy nájdete v spojenom súbore.

Krok 5: Ako to funguje

Teraz sa pozrime, ako projekt funguje.

Arduino MEGA je naprogramovaný tak, aby napájal servomotor každých 12 hodín. Tento servomotor umožní plastovej fľaši otočiť sa o 180 ° a potom sa vrátiť do pôvodnej polohy.

Vo fľaši musíte vyrezať niekoľko otvorov. Keď sa teda otočí, pustí do akvária nejaké krmivo pre ryby (veľkosti otvorov závisia od veľkosti a množstva jedla, ktoré chcete pustiť).

Teplotný snímač doručí elektronickú správu do Arduina a Arduino bude komunikovať s LCD obrazovkou, aby sa na obrazovke zobrazila teplota.

Ak teplota vody nie je medzi optimálnymi hodnotami (podľa druhu rýb zadáme kód [20 ° C; 30 ° C]), bude napájaná jedna z LED diód. Ak je teplota pod rozsahom, rozsvieti sa LED dióda vedľa správy („Voda je príliš studená!“). Ak je teplota nad rozsahom, rozsvieti sa druhá LED dióda.

Krok 6: Záver

Na záver môžeme konštatovať, že projekt je plne funkčný a je schopný vykonávať svoje dve hlavné funkcie: kŕmiť ryby dvakrát denne a zobrazovať teplotu pomocou dvoch signálov (LED), aby sa zabránilo obmedzujúcim teplotným podmienkam pre ryby.

Vzhľadom na zdržanlivosť a naše súčasné znalosti sme nemohli povedať, že náš projekt je plne automatizovaný systém. Projekt sa nám nepodarilo zlepšiť, ako sme chceli, a preto vám navrhujeme niekoľko nápadov, ako dosiahnuť tento účel:

Regulácia teploty vody: LCD displej môže zobrazovať iba informácie o teplote a indikovať nám horný/dolný teplotný limit pomocou LED diód a nemá žiadny vplyv na jeho reguláciu

Manuálny režim na kŕmenie rýb: Vytvorte možnosť kŕmiť svoje ryby sami bez toho, aby ste museli čakať 12 hodín

A mnoho ďalších nápadov, ktoré vám umožníme si vytvoriť pre vlastné a vysoko personalizované podávače rýb.