Industrial Strength Cat (pet) Feeder: 10 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ฉันเดินทางครั้งละหลายสัปดาห์ และฉันมีแมวจรจัดกลางแจ้งที่ต้องให้อาหารในขณะที่ฉันไม่อยู่ เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ฉันใช้ตัวป้อนแบบดัดแปลงที่ซื้อจาก Amazon ซึ่งควบคุมโดยใช้คอมพิวเตอร์ Raspberry pi แม้ว่าระบบการป้อนของฉันใช้ตัวป้อนสองตัว (ตัวหลักและตัวป้อนสำรอง) ความน่าเชื่อถือของตัวป้อนเกรดที่อยู่อาศัยยังคงเป็นข้อกังวล โปรเจ็กต์นี้ขจัดข้อกังวลด้านความน่าเชื่อถือออกไปได้มากมาย ตัวป้อนนี้เหนือกว่าตัวป้อนที่ซื้อแบบดัดแปลงด้วยวิธีต่อไปนี้: ตั้งโปรแกรมได้ง่ายขึ้น, IOT, มอเตอร์สำหรับงานหนัก, ตลับลูกปืนบนเพลา ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเป็นเหล็กทั้งหมด จ่ายอาหารทั้งหมด (ไม่มีเหลืออยู่ในตัวป้อน) การถอดประกอบทำได้ง่าย ช่วยให้ทำความสะอาดได้อย่างทั่วถึง และอัตราการป้อนจะสม่ำเสมอหรือใกล้หมด

Strength Cat Feeder ระดับอุตสาหกรรมเป็นโครงการป้อนสัตว์เลี้ยงซึ่งใช้เว็บ/อินเทอร์เน็ต: ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ (ราสเบอร์รี่ pi)

ตัวป้อนดำเนินการโดยเว็บเซิร์ฟเวอร์ เซิร์ฟเวอร์แสดงรูปภาพชามปัจจุบัน เว็บเซิร์ฟเวอร์มีปุ่มสำหรับ: ป้อนอาหารตามต้องการ, ถ่ายภาพใหม่, ปรับแต่งเวลาให้อาหารอัตโนมัติได้อย่างง่ายดาย, ระบุจำนวนอาหารที่ถูกจ่ายไป ฟีด ปริมาณอาหารเม็ดต่างๆ ในช่วงเวลาต่างๆ ของวัน - ปรับแต่งได้อย่างง่ายดาย อีเมลภาพถ่ายก่อนและหลังการป้อนเพื่อตรวจสอบการทำงาน ถ่ายภาพตามต้องการ เว็บเซิร์ฟเวอร์แสดงภาพปัจจุบันของชามบนเว็บไซต์ Logs และแสดงจำนวนอาหารที่ถูกจ่ายไป

ความน่าเชื่อถือ - มอเตอร์คุณภาพสูง ตลับลูกปืนเพื่อลดการสึกหรอ แบตเตอรี่สำรองสำหรับ pi

การเชื่อมต่อ - อยู่ห่างจากบ้าน? ตรวจสอบแหล่งอาหารของสัตว์เลี้ยงของคุณ

เครื่องป้อนนี้ได้รับการออกแบบเป็นส่วนย่อยสำหรับระบบให้อาหารแมวจรจัดกลางแจ้ง ระบบให้อาหารกลางแจ้งประกอบด้วยตัวป้อนสองตัวสำหรับสำรองในกรณีที่เกิดความล้มเหลว ระบบภายนอกเป็นหลักฐานของแรคคูน ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานโดยไม่ต้องดูแลเป็นเวลานาน ฉันจะเชื่อมโยงระบบกลางแจ้งที่ใหญ่กว่าในภายหลัง

เนื่องจากคนอื่นอาจต้องการใช้ตัวป้อนนี้ในสภาพแวดล้อมในร่ม ฉันจึงเพิ่มฐาน ฝาครอบ และชาม ฉันจะใช้ของฉันโดยไม่มีฐานและชาม ฉันยังเพิ่มส่วนขยายในกรณีที่มีคนต้องการความจุเพิ่มเติม

ฉันใช้ตัวป้อนที่ควบคุมด้วย Raspberry pi เป็นเวลานานและฉันพอใจกับความน่าเชื่อถือ เครื่องป้อนนี้ใช้งานมาสองสามสัปดาห์แล้ว ถอดประกอบและตรวจสอบแล้ว ตัวป้อนสามารถถอดประกอบและทำความสะอาดได้ง่าย ฉันสามารถเอาเศษอาหารทั้งหมดออกเพื่อไม่ให้สัตว์ป่วยได้ ฉันเชื่อว่าความน่าเชื่อถือจะสูงมาก

โครงการนี้ต้องใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ นี่ไม่ใช่ปัญหาหากคุณไม่มีและอาศัยอยู่ในพื้นที่ขนาดใหญ่ ห้องสมุดหลายแห่งมีเครื่องพิมพ์ 3 มิติในขณะนี้

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: โครงการนี้เชื่อมโยงไปยังเว็บไซต์อื่น ๆ ที่ครอบคลุมขั้นตอนที่จำเป็นในการติดตั้งซอฟต์แวร์บน raspberry pi เป็นต้น นี่เป็น "คำแนะนำ" แรกของฉัน และคำแนะนำเหล่านี้เขียนในระดับสูงและไม่ลงรายละเอียดที่เล็กที่สุด. อาจจำเป็นต้องมีการสอบสวน/วิจัยเพิ่มเติม

เสบียง

ตัวแปลงระดับลอจิก

ราสเบอร์รี่ปี่

Raspberry Pi Micro USB Power Supply

รีเลย์

เม็ดมีดเกลียวทองเหลือง

แหล่งจ่ายไฟ DC

ไดร์เวอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์

ยางลูกปืนปิดผนึก

สเต็ปเปอร์มอเตอร์

ข้อต่อแบบยืดหยุ่น

การ์ด SD

กล้อง USB

ข้อต่อเพลาหน้าแปลน 8 มม.

เพลากลมโลหะ 8 มม. x 100 มม.

ขั้นตอนที่ 1: ทำความเข้าใจว่า Feeder ทำงานอย่างไร

ตัวป้อนประกอบด้วยถังที่บรรจุอาหาร กรวยวางอยู่ด้านบนของสกรูลำเลียง สกรูลำเลียงถูกหมุนด้วยสเต็ปเปอร์มอเตอร์ซึ่งมีแรงบิดมากเกินพอที่จะหมุนสว่านได้

มอเตอร์ขับเคลื่อนด้วยหม้อแปลง 12V ผ่านตัวควบคุมแบบสเต็ป การจ่ายไฟไปยังคอนโทรลเลอร์ถูกควบคุมโดยรีเลย์ซึ่งจะเปิด/ปิดไฟเฉพาะเมื่อตัวป้อนทำงานเท่านั้น สเต็ปเปอร์มอเตอร์ใช้พลังงานแม้ว่าจะไม่ได้หมุนก็ตาม นี่คือเหตุผลที่ฉันติดตั้งรีเลย์ - จ่ายไฟเมื่อจำเป็นต้องใช้มอเตอร์เท่านั้น ตัวควบคุม stepper ถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi ซึ่งมีเว็บเซิร์ฟเวอร์

หน้าดัชนีเว็บเซิร์ฟเวอร์มีสี่ปุ่มที่ควบคุม pi มีปุ่ม "การตั้งค่า" (เชื่อมโยงกับหน้าการตั้งค่า) ปุ่ม "ฟีดเลย" (ลิงก์ไปยังหน้าฟีดเลย) ปุ่ม "รูปภาพ" (ลิงก์ไปยังหน้ารูปภาพ) และ "รีเซ็ตการเติม" (ลิงก์ไปยัง หน้ารีเซ็ต)

"ปุ่มการตั้งค่า" -> settings.php - หน้านี้เขียนการตั้งค่าไปยังไฟล์ข้อความ (configuration.txt) ที่อยู่ในไดเร็กทอรี /var/www/html ไฟล์ txt นี้จะถูกอ่านทุกชั่วโมงเพื่อดูว่าถึงเวลาให้อาหารหรือไม่และต้องป้อนเท่าใด

"ป้อนเลย" -> button.php - หน้านี้เรียกเชลล์สคริปต์ "feedNow.sh" ซึ่งเรียกสคริปต์หลาม"

/home/icf/catFeeder/feedNow.py.

"ปุ่มรีเซ็ต" เพียงแค่รีเซ็ตจำนวนตัวป้อนเป็นศูนย์ การนับปัจจุบันถูกดูแลโดยไฟล์ "fdrCount.txt"

"ปุ่มรูปภาพ" บังคับให้กล้องถ่ายภาพใหม่ รูปภาพบนเว็บไซต์จะอัปเดต 1 ครั้งต่อชั่วโมง และถ่ายทุกๆ 10 นาทีทุกชั่วโมง (หลังจากที่ตัวป้อนจ่ายอาหารแล้ว

crontab จะถูกแก้ไขเพื่อเรียกใช้สคริปต์ python "checkDispenseFood.py" ทุกชั่วโมงทุกชั่วโมง สคริปต์นี้อ่านไฟล์ configuration.txt จะดูเวลาปัจจุบัน ดูว่าเวลาตรงกันสำหรับสามฟีดครั้งใดๆ หรือไม่ หากมีการจับคู่ ระบบจะจ่ายปริมาณอาหารที่กำหนดโดยไฟล์ configuration.txt สคริปต์ยังเรียกสคริปต์ที่ส่งอีเมลภาพถ่ายจากกล้องก่อนป้อนและหลังให้อาหาร วิธีนี้จะทำให้ใครบางคนสามารถยืนยันได้ว่าพวกเขากำลังกินอาหารทั้งหมดและที่จ่ายยานั้นใช้งานได้จริง

สว่านนี้ได้รับการทดสอบกับอาหารเม็ดแมวชนิดเดียวเท่านั้น (Meow Mix) ตัวป้อนจะล้างถังพักให้หมดด้วย "รูหนู" เพียงเล็กน้อย ดูเหมือนว่าตัวป้อนจะจ่ายอาหารในปริมาณที่สม่ำเสมอไม่ว่ากรวยจะเต็มหรือใกล้จะว่างเปล่าก็ตาม

ขั้นตอนที่ 2: เริ่มพิมพ์ชิ้นส่วนอุปกรณ์ป้อนแมวและสั่งซื้อชิ้นส่วนเพื่อซื้อ

ไฟล์เครื่องพิมพ์ 3d ทั้งหมดอยู่ที่ Thingsiverse ลิงค์

ดาวน์โหลดและเริ่มพิมพ์ไฟล์ stl ทั้งหมด พวกเขาจะใช้เวลาสักครู่ในการพิมพ์ ดังนั้นในขณะที่พิมพ์ชิ้นส่วนทั้งหมด ให้ย้ายไปยังส่วนคอมพิวเตอร์ของโครงการ

ขั้นตอนที่ 3: เริ่มโหลดระบบปฏิบัติการบน Pi และกำหนดค่า

คำแนะนำเหล่านี้มีไว้สำหรับการติดตั้งแบบไม่มีหัว ฉันใช้ mac ดังนั้นฉันไม่รู้ว่าขั้นตอนใดจะแตกต่างไปจากคอมพิวเตอร์ประเภทที่คุณใช้อยู่

ดาวน์โหลด Raspbian อย่าใช้ NOOBS

กำหนดค่าและติดตั้ง Raspbian บน sdcard - และติดตั้งการ์ดใน PI ลิงค์สอน. ฉันใช้ balenaEtcher

ติดตั้งการ์ดและ ssh ลงใน pi

รักษาความปลอดภัย pi. ของคุณ

สร้าง icf (บัญชี Cat Feeder อุตสาหกรรม)

sudo adduser icf

ติดตั้งและกำหนดค่าเว็บเซิร์ฟเวอร์ - ติดตั้งและกำหนดค่า php

ดาวน์โหลดไฟล์จาก github

ขั้นตอนที่ 4: คัดลอกไฟล์เว็บเซิร์ฟเวอร์ไปที่ /var/www/html Folder

คัดลอกไฟล์เว็บเซิร์ฟเวอร์ไปที่ /var/www/html โฟลเดอร์

ตรวจสอบ/ตั้งค่าการอนุญาต/เจ้าของไฟล์

หลังจากคัดลอกไฟล์บน pi แล้ว ให้ตรวจสอบว่าเจ้าของและการอนุญาตตรงกับรูปภาพหรือไม่

หากคุณยังใหม่กับ linux/raspberry pi? Google "chown" & "chmod" เพื่อเรียนรู้วิธีตั้งค่าเจ้าของและการอนุญาตใน Linux

ขั้นตอนที่ 5: แก้ไขไฟล์ 'sudoers'

พิมพ์คำสั่งต่อไปนี้ sudo nano /etc/sudoer

เพิ่มบรรทัดที่ด้านล่างของไฟล์

www-data ALL=(ทั้งหมด) NOPASSWD: /var/www/html/feedNow.sh, NOPASSWD: /var/www/html/camera.sh

ขั้นตอนที่ 6: คัดลอกไฟล์สคริปต์ไปยัง CatFeeder Directory

สร้างไดเร็กทอรี catFeeder ในไดเร็กทอรี icf และคัดลอกไฟล์จาก github ไปยังไดเร็กทอรีนั้น

ตรวจสอบและตั้งค่าเจ้าของ/สิทธิ์เพื่อให้ตรงกับภาพด้านบน

เปลี่ยนรหัสในไฟล์ต่อไปนี้สำหรับอีเมลของคุณ: sendAfterEmail.py, sendBeforeEmail.py

ขั้นตอนที่ 7: แก้ไขไฟล์ Crontab เพื่อเรียกใช้สคริปต์ 'checkDispenseFood'

พิมพ์คำสั่งต่อไปนี้ที่บรรทัดคำสั่ง

sudo crontab -e

เพิ่มบรรทัดต่อไปนี้ที่ด้านล่างของไฟล์

10 */1 * * * sh /var/www/html/camera.sh >> /home/icf/logs/camera 2>&1

0 * * * * sh /home/icf/catFeeder/checkDispenseFood.sh >> /home/icf/logs/cronlog

การดำเนินการนี้จะดำเนินการสคริปต์ 'checkDispenseFood.sh' ทุกชั่วโมงทุกชั่วโมง หากการตั้งค่าจากเว็บเซิร์ฟเวอร์ตรงกัน ตัวป้อนจะจ่ายอาหาร

การดำเนินการนี้จะถ่ายภาพทุกๆ 10 นาทีหลังจากชั่วโมง

ขั้นตอนที่ 8: เริ่มส่วนการเดินสายไฟของโครงการ - สร้างกล่องควบคุม

สร้างกล่องควบคุม ฉันทำให้กล่องควบคุมใหญ่ขึ้น เพื่อให้ประกอบและต่อสายไฟได้ง่ายขึ้น ฉันอาจปรับเปลี่ยนการออกแบบนี้และทำให้กะทัดรัดมากขึ้น

การต่อมอเตอร์เข้ากับกล่องควบคุม: ใช้ชุดปลั๊กสำหรับเครื่องบินสองชุด ตัดสายไฟสี่ (4) เส้นออกจากมอเตอร์ มีรูหนึ่งรูในที่ยึดมอเตอร์สำหรับปลั๊ก มีสองรูในกล่องควบคุม ใช้รูใดก็ได้สำหรับปลั๊กมอเตอร์ ติดตั้งมอเตอร์ในที่ยึดมอเตอร์โดยใช้ซ็อกเก็ตฐานสิบหกขนาด 3 มม. x 8 มม. (4) สี่ตัว และบัดกรีสายไฟ 4 เส้นเข้ากับปลั๊กตัวเดียว ตัดขั้วต่อดูปองท์ออกจากอีกด้านหนึ่งของสายไฟ 4 เส้นแล้วบัดกรีปลั๊กทั้งสองข้างเพื่อสร้างสายเคเบิลที่เสียบเข้ากับกล่องควบคุม บัดกรีสายไฟ 4 เส้นเข้ากับปลั๊กอื่นเพื่อใช้กับปลั๊กกล่องควบคุม ติดตั้งปลั๊กในกล่องควบคุม

ติดตั้ง pi โดยใช้ซ็อกเก็ตฐานสิบหก 2 มม. X 8 มม. รีเลย์โดยใช้ซ็อกเก็ตฐานสิบหก 2 มม. X 8 มม. และตัวควบคุมโดยใช้ M3 x 8 มม. และน็อตในกล่อง และต่อสายไฟตามแผนภาพการเดินสายไฟ ตั้งค่าดิปสวิตช์ของคอนโทรลเลอร์เป็น เปิด, เปิด, ปิด, เปิด, ปิด, ปิด โครงงานนี้ใช้สายแบบดูปองท์ผสมกันแบบธรรมดา จำเป็นต้องมีการบัดกรี การบัดกรีเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับปลั๊กเป็นหลัก ฉันใช้ปลั๊กสำหรับเครื่องบินเพื่อให้สามารถเสียบและถอดปลั๊กได้อย่างง่ายดาย

ตัดปลายลวดหม้อแปลงและบัดกรีบนปลั๊กการบินอื่น ต่อสายไฟตามแผนภาพการเดินสาย

ขั้นตอนที่ 9: ประกอบ Cat Feeder

ถึงตอนนี้ ชิ้นส่วนทั้งหมดของคุณควรพิมพ์แล้ว

Bolting: ฉันใช้เม็ดมีดทองเหลืองสำหรับการเชื่อมต่อแปดครั้ง ฉันจะทำความสะอาดถาดป้อนกระดาษบ่อยๆ ฉันจึงต้องการให้ด้ายอยู่ในสภาพดี ใส่อุปกรณ์ทองเหลืองลงในฐานและตัวเรือนด้านล่างของตัวป้อนสกรู

ประกอบสว่าน - ใช้ตะไบกลมถ้าเพลาไม่พอดีกับสว่าน (อันที่จริงผมต้องเจาะผ่านตรงกลางแล้วใช้ตะไบกลมเพื่อลงเอยด้วยการเชื่อมต่อที่แน่นหนา) ใช้สกรูฝา 3 มม. x 8 มม. สำหรับครีบปลาย เพลาควรจะสามารถเลื่อนเข้าและออกจากครีบได้ ทำการปรับเพลาขั้นสุดท้ายระหว่างการประกอบขั้นสุดท้าย

ยึดฐานเข้ากับส่วนต่อขยายฐาน ตัวป้อนจริงของฉันไม่ได้ใช้สิ่งนี้ ฉันเพิ่มส่วนขยายฐานสำหรับทุกคนที่สร้างสิ่งนี้ที่ใช้ชาม ใช้ (4) 4 มม. x 12 มม. และน็อต

โบลท์ส่วนรองรับมอเตอร์เข้ากับที่ยึดมอเตอร์ ใช้ (3) 4 มม. x 12 มม. และน็อต

Bolt The Motor รองรับฐาน ใช้สลักเกลียวและน็อต (4) 4 มม. x 40 มม.

ติดคัปปลิ้งเข้ากับเพลามอเตอร์

เลื่อนแบริ่งไปที่แกนสว่าน

วางสว่านในรางด้านล่างและเลื่อนรางให้เข้าที่ ขณะที่นำเพลาเข้าไปในข้อต่อ เสร็จสิ้นการฉายภาพเพลาและขันสกรูชุดทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับเพลาและข้อต่อให้แน่น

วางรางด้านบนเหนือรางด้านล่าง และสลักลงไปที่ฐานและรางล่าง

เพิ่มขั้วต่อประกบสี่ตัวเข้ากับเสาและขันให้แน่นโดยใช้ (4) 4 มม. x 40 มม. และน็อต

เพิ่มฮอปเปอร์และโบลต์ประกบเข้ากับฮ็อปเปอร์

ขั้นตอนที่ 10: เพิ่มพลังให้กับ Pi และกล่องควบคุม

เสียบ pi และกล่องควบคุมของคุณ เปิดเว็บเบราว์เซอร์ นำทางไปยัง pi ของคุณ ตั้งเวลาป้อนอาหาร และแนะนำแมวของคุณให้รู้จักกับอุปกรณ์ป้อนอาหารตัวใหม่