เล้าไก่อัตโนมัติ: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

อะไร?

โครงการนี้เป็นเล้าไก่อัตโนมัติ มันวัดระดับน้ำและตัวป้อนของอ่างน้ำและตัวป้อน นอกจากนี้ยังจะเปิดและปิดโดยอัตโนมัติ สิ่งนี้จะเกิดขึ้นในเวลาหรือแสงกลางวัน เมื่อปิดประตู ไก่สามารถเปิดผ่านชิป RFID ที่ขาได้ ข้อมูลทั้งหมดของเล้าไก่จะปรากฏบนเว็บไซต์

ทำไม?

บ้านเราก็มีไก่แต่ไม่มีเวลาเช็คไก่ ด้วยโปรเจ็กต์นี้ ฉันสามารถตรวจสอบไก่ของฉันได้อย่างง่ายดาย และรู้ว่าพวกมันถูกบันทึกไว้ในเล้า

เครื่องมือ

คุณต้องมีรูเลื่อยสำหรับมอเตอร์เพื่อเปิดประตู สำหรับแกนหมุนที่ต่อเชือกและสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ฉันใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ คุณสามารถทำจากไม้ได้หากต้องการ แต่จะใส่กับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ได้ยากกว่า ฉันยังใช้กาวติดราวกันตกสำหรับประตูด้วย

เครื่องมืออื่นๆ

เนื่องจากเป็นโครงการของโรงเรียน ฉันจึงทำเล้าไก่มินิด้วย ฉันใช้โต๊ะเลื่อยสำหรับสิ่งนี้ สกรูและสว่าน

เสบียง

อิเล็กทรอนิกส์

• ราสเบอร์รี่ pi 4
• HC-SR05 อัลตราโซนิกเซนเซอร์
• เซ็นเซอร์ระดับน้ำ
• โมดูลเซ็นเซอร์ไวแสง
• สเต็ปปิ้งมอเตอร์ + ไดรเวอร์ ULN2003
• SparkFun RFID Starter Kit + แท็ก RFID
• จอ LCD 16x2
• MCP3008
• PCF8574
• เขียงหั่นขนม
• ตัวต้านทาน 10K
• แหล่งจ่ายไฟเขียงหั่นขนม

อุปกรณ์อื่นๆ

• น้ำพุดื่ม
• สเต็ปกล่องไซโล
• แผ่นพีวีซี
• แผ่นไม้อัด (เล้าไก่)

ขั้นตอนที่ 1: การออกแบบ

คุณสามารถเห็นภาพการออกแบบเล้าไก่ที่ฉันทำ ส่วนใหญ่จะใช้ได้ผลถ้าคุณต้องการใช้โปรเจ็กต์นี้กับเล้าไก่ของคุณ สิ่งเดียวที่คุณต้องเปลี่ยนคือตำแหน่งของโถน้ำ ถาดป้อน และขนาดของประตู ส่วนที่เหลือทั้งหมดไม่จำเป็นต้องเปลี่ยน แต่คุณสามารถทำได้ตามที่เห็นสมควร

ขั้นตอนที่ 2: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เซ็นเซอร์พื้นฐาน

ในภาพด้านบนคุณจะเห็นแผนผังอิเล็กทรอนิกส์ของโครงการนี้ เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกจะใช้สำหรับวัดระดับของตัวป้อนและเซ็นเซอร์ระดับน้ำสำหรับระดับน้ำ ส่วนประกอบทั้งสองนี้จะเชื่อมต่อผ่านส่วนประกอบ MCP3008 กับ PI

หน้าจอ LCD

ด้วย PCF8574 เราสามารถแสดงที่อยู่ IP จาก pi บนหน้าจอ LCD ต้องใช้ที่อยู่ IP เพื่อเข้าถึงเว็บไซต์ บนเว็บไซต์เราจะแสดงข้อมูลจากเซ็นเซอร์

สเต็ปเปอร์มอเตอร์

สเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่ฉันใช้มาพร้อมกับ uln2003 ดังนั้นมันเพียงแค่เชื่อมต่อทั้งสองเข้าด้วยกัน สเต็ปเปอร์มอเตอร์มีแม่เหล็ก 4 ตัวเปิดอยู่และจะช่วยให้มอเตอร์หมุนได้ หมุดสี่ตัวบน uln2003 แต่ละตัวสอดคล้องกับแม่เหล็กเหล่านี้ 1 อัน

เครื่องอ่าน RFID

เครื่องอ่าน RFID ต้องเชื่อมต่อด้วยสายไฟ 3 เส้นเท่านั้น กราวด์ vcc และ TX TX จะส่งสัญญาณอนุกรมไปยัง PI ดังนั้นเราจึงต้องการพินนี้กับพิน RX คุณยังสามารถเชื่อมต่อเสาอากาศกับเครื่องอ่าน RFID เพื่อให้เข้าถึงได้มากขึ้น หากคุณต้องการใช้เซ็นเซอร์ RFID อย่างมีประสิทธิภาพ ฉันแนะนำสิ่งนี้ สำหรับสิ่งที่ฉันทำคือช่วงของเซ็นเซอร์ RFID นั้นดีพอ ทันทีที่คุณเริ่มทำงานกับไก่จริง คุณต้องการให้มีช่วงพิเศษจากเสาอากาศ หากไม่มีมัน มันจะไม่สอดคล้องกันมากสำหรับไก่ที่จะเปิดใช้งานมัน

ขั้นตอนที่ 3: เล้าไก่

วัสดุ

ฉันสร้างเล้าไก่จากแผ่นไม้อัด 1 แผ่นที่หั่นเป็น 3 ส่วนเท่าๆ กัน กับสิ่งที่เหลืออยู่ ฉันทำเครื่องป้อนและขาตั้งที่ราสเบอร์รี่ Pi ของฉันสามารถพักได้

ล่าง

• ทำรางน้ำ 2 รางสำหรับผนัง
• ทำ 2 รูเล็ก ๆ ที่สายไฟของคุณสามารถไหลผ่านได้
• ตัดชิ้นส่วนของจะออกจากด้านล่างสำหรับเครื่องอ่าน RFID
• ทำที่สำหรับเครื่องอ่าน RFID ในชิ้นไม้และวางไว้ในรู

หลังจากที่ฉันทาสีสุ่มฉันก็ขันด้านล่างเข้ากับผนัง คุณสามารถดูผลลัพธ์สุดท้ายของเครื่องอ่าน RFID ในภาพสุดท้าย หากคุณมีทางลาดสำหรับไก่ของคุณ คุณสามารถวางเครื่องอ่าน RFID ไว้ข้างใต้ได้ ฉันยังทำขารองรับเพื่อให้สายไฟมีที่ว่างใต้โครงงานของฉัน

ผนัง

ผนังด้านหน้าจะมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดอยู่ สำหรับรูของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ต้องมีความสูงของประตูอย่างน้อย 2 เท่าจากด้านล่างของประตู มิฉะนั้นประตูของคุณจะไม่สามารถเปิดได้เต็มที่ ฉันแนะนำให้มีพื้นที่เพิ่มขึ้นอย่างน้อย 5 ซม. เพื่อความปลอดภัย ตรงมุมมีที่สำหรับ PI ของคุณ เขียงหั่นขนมจะถูกติดกาวที่ด้านในของผนังด้านหน้า

• ทำรูสำหรับประตูของคุณ
• ทำรูสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ของคุณ
• ขันสกรูผนังอีกด้านบนผนังด้านหน้าเป็นมุม 90 องศา
• ขันไม้ที่มุมผนัง 2 อัน

ประตู

ตัดประตูที่คุณต้องการออกจากแผ่นพีวีซี ทำให้มันใหญ่กว่าตัวประตูเล็กน้อยเพื่อปิดประตูให้สนิท ทำรูเล็กๆ ที่ประตูเพื่อผูกเชือก

แกนหมุน

ฉันพิมพ์ 3 มิติ แต่คุณสามารถสร้างมันขึ้นมาจากวัสดุอื่นได้ ฉันจะแนบการออกแบบใต้ขั้นตอนนี้

ขั้นตอนที่ 4: รหัส

เว็บไซต์

เว็บไซต์ที่ฉันสร้างไว้สำหรับมือถือก่อน คุณสามารถดู:

• น้ำปัจจุบัน ระดับป้อน
• ฮิสโตแกรมของชามน้ำ, ตัวป้อน
• ถ้าประตูเปิด/ปิด
• ไก่ที่คุณมีแท็กRFIDสำหรับ
• ไก่ที่เปิดประตูด้วยRFID

นอกจากนี้คุณยังสามารถ:

• แก้ไข/เพิ่มไก่และมีแท็ก
• แก้ไขเมื่อ/วิธีเปิดประตู

รหัส

หากคุณต้องการใช้รหัส คุณจะต้องเปลี่ยนบางสิ่ง

• บางทีที่อยู่ซีเรียลของ RFID ของคุณอาจมีการเปลี่ยนแปลง
• จำนวนขั้นในการเปิด/ปิดประตูอาจแตกต่างกัน
• การเชื่อมต่อกับฐานข้อมูลของคุณ
• % สำหรับระดับน้ำและตัวป้อน

คุณสามารถค้นหารหัสบน GitHub ของฉัน รหัสไม่สมบูรณ์แบบและโดยปกติฉันจะยังคงเปลี่ยนแปลงบางสิ่ง

ขั้นตอนที่ 5: เซ็นเซอร์

สเต็ปเปอร์มอเตอร์และ LDR

• ใส่สเต็ปเปอร์มอเตอร์ลงในรูที่คุณทำไว้
• สกรู

• ติด 2 ขาของ LDR ด้วยรางรู

  • ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขาไม่สัมผัสกับโลหะของมอเตอร์
  • คุณยังสามารถใส่ท่อหดด้วยความร้อนรอบขาเพื่อไม่ให้ไฟฟ้าลัดวงจรได้

• ฉันยังบัดกรีลวดที่ขาของ LDR

  คุณสามารถเชื่อมต่อด้วยวิธีอื่นได้หากต้องการ

หากคุณต้องการใช้สิ่งนี้ที่บ้าน ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีบางสิ่งปิดบังมอเตอร์และ LDR เพื่อให้น้ำไม่สามารถสัมผัสได้ LDR ยังคงต้องการแสง ดังนั้นทำให้ฝาครอบโปร่งใสหรือมีรูที่ LDR ยังคงมีแสงแดดส่องอยู่

เซ็นเซอร์อุลตร้าโซนิค

• ทำรูที่ด้านข้างของตัวป้อนเพื่อให้พอดีกับรางสายไฟ
• ขันเซ็นเซอร์ไปที่ด้านบนของตัวป้อน
• เมื่อทำอย่างถูกต้องคุณสามารถวัดระยะห่างของอาหารภายในตัวป้อนได้
• วางสายไฟรางรูและเชื่อมต่อกับ PI

เซ็นเซอร์ระดับน้ำ

• ทำรูที่ด้านล่างของชามน้ำ
• ใส่เซ็นเซอร์เพื่อให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อยู่นอกชาม
• ใช้วัสดุยาแนวกันน้ำเพื่อให้เซ็นเซอร์อยู่กับที่
• ผลลัพธ์จะเป็นอย่างในรูป
• วางสายไฟรางรูและเชื่อมต่อกับ PI

เครื่องอ่าน RFID

• วางผู้อ่านไว้ในรูที่คุณทำไว้
• ตอนนี้คุณต้องการเพียงสายไปยังPI

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบ

สุ่ม

• ทาสีด้านล่างและผนัง
• ขันสกรูด้านล่างและผนังเข้าด้วยกัน

ผลลัพธ์จะเป็นเหมือนในรูปแรก

เขียงหั่นขนม + PI

• วาง PI ไว้บนขาตั้งที่คุณสร้างขึ้น
• ใช้กาวหรือเทปกาวสองหน้าติดเขียงหั่นขนมบนผนัง
• ต้องเชื่อมต่อถึงกันได้

สายไฟ

โดยปกติเซ็นเซอร์จะมีสายไฟเชื่อมต่ออยู่แล้ว เดินสายไฟที่ด้านล่างแล้ววางรางที่รูถัดจากตัวป้อน ในภาพที่สองคุณสามารถเห็นผล

ขั้นตอนที่ 7: สิ้นสุดผลิตภัณฑ์

ปิดบัง

ในตอนท้ายฉันทำปกสำหรับเขียงหั่นขนมของฉัน คุณไม่ต้องการมัน แต่มันดูดีกว่าในความคิดของฉัน ฉันทำจากแผ่นพีวีซีที่ฉันตัดประตูออก

การเปลี่ยนแปลง

สิ่งที่ฉันจะเปลี่ยนถ้าคุณจะสร้างสิ่งนี้คือ

• ตำแหน่งเขียงหั่นขนม + Pi ฉันจะวางมันให้สูงขึ้นเล็กน้อยเพื่อให้ไก่ไปไม่ถึงสายไฟ
• ครอบคลุมที่ดีกว่าสำหรับเขียงหั่นขนมและสเต็ปเปอร์มอเตอร์ภายนอก/LDR
• สายไฟบนผนังซ่อนไว้ดีกว่า

• เครื่องอ่าน RFID พร้อมเสาอากาศหรืออันที่มีช่วงที่ดีกว่า

  • ช่วงที่มากขึ้นก็จะหมายถึงต้นทุนที่สูงขึ้น เครื่องอ่านเสาอากาศและ RFID นั้นไม่ถูก
  • ฉันอยากจะแนะนำให้ทำเสาอากาศของคุณเองถ้าทำได้ มันถูกกว่ามากและถ้าคุณทำอย่างนั้นช่วงของคุณจะเพิ่มขึ้น หากคุณไม่พอใจกับช่วงที่คุณยังคงมองหาเสาอากาศ