Projeto de tigela de comida para animais de estimação automatizada: 13 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Este instrutível irá descrever e explicar como construir um comedouro para animais de estimação automatizado e programável com tigelas de comida anexadas. Anexei um vídeo aqui que descreve como os produtos funcionam e sua aparência.

Etapa 1: vídeos que mostram como o dispositivo funciona e sua aparência

Etapa 2: Adquira ferramentas, peças e materiais necessários

Ferramentas, peças e materiais necessários para a construção são mostrados nas fotos acima

Partes:

1x cabo de impressora USB (macho Tipo A para macho Tipo B) ou adaptador de tomada de parede 5 V AC-DC

1x recipiente com a mão e tampa de rosca na parte superior (usei um recipiente de areia para gatos de 8,5 libras)

Programação de PVC de 2 x 1-1 / 4 pol. 40 Encaixe de cotovelo S x S de 45 graus (encaixe de pvc que tem 2 extremidades mostradas na foto)

1x Charlotte Pipe 1-1 / 4 in. PVC Side Outlet 90-Degree Socket Cotovelo (encaixe de pvc que tem 3 extremidades mostradas na foto com os dois encaixes de 45 graus S x S Elbow anexados a ele)

1 placa de microcontrolador ARDUINO UNO R3 (eu comprei na loja Arduino na Amazon)

1x servo motor que vem com pequenos suportes de plástico que se prendem, como mostrado na foto (eu comprei o kit micro servo motor Smraza SG90 9G na loja Smraza na Amazon)

1 frasco de comprimidos (usei um frasco de comprimidos que poderia ser facilmente cortado com uma faca e uma tesoura com um diâmetro de 1-1 / 3 pol.)

3 fios Jumper macho para macho (comprei Elegoo EL-CP-004 Fio Dupont Multicolorido 40 pinos Macho para Macho)

1x tripé com uma base ajustável com braços que se encontram no meio (semelhante ao mostrado na foto sem a coluna central no meio; alguns tripés podem ter a coluna central removida e feita para funcionar com esta construção. Certifique-se de que haja distância suficiente entre a base e a parte superior do tripé para que o recipiente caiba.)

1x peça que pode ser colocada entre o tripé e o recipiente para centralizar o recipiente caso não esteja centrado (usei uma garrafa de suco como mostrado na foto)

2 tigelas de comida que podem ser fixadas em uma base ajustável (única coisa não mostrada nas fotos)

Materiais:

Elásticos (de preferência de tamanho médio e boa espessura para permitir o suporte do recipiente)

Gravatas zip (usei gravatas zip de 11 polegadas compradas na Lowe's)

Supercola (usei Gorilla supercola gel, a supercola líquida não gel pode ser melhor, pois o gel tende a não aderir bem a certos plásticos)

Fita adesiva (usei fita adesiva da marca Duck Tape)

Papelão (fiz recortes de uma caixa de pizza Domino's, mas você deve usar o papelão mais resistente que tiver disponível)

Bicarbonato de sódio

Ferramentas:

Tesoura ou dispositivo de corte semelhante (certifique-se de que seja forte o suficiente para cortar o plástico de maneira adequada)

Faca ou ferramenta semelhante para piercing

Secador de sopro (de preferência um com configurações ajustáveis para permitir baixa força de sopro e alto calor)

Luvas (estas serão usadas para evitar que a super cola entre nas mãos

Marcador

Etapa 3: prenda o recipiente ao tripé

O contêiner será preso ao tripé usando elásticos, laços de zíper e fita adesiva

1. Comece enrolando elásticos na alça do recipiente e prendendo-os na parte superior do tripé. Se o tripé não tiver um design que torne isso possível, você pode amarrar os elásticos juntos ou zip amarrá-los formando uma corrente fechada.
2. Em seguida, amarre os elásticos ao redor da mão do contêiner e da perna do tripé que contém as costas, conforme mostrado na imagem, e amarre-os ou prenda-os com um zíper.
3. Em seguida, amarre os laços de zíper nas mesmas áreas para proteger o contêiner de maneira adequada.
4. Assim que o recipiente estiver preso, pegue fita adesiva e enrole-a ao redor do topo do tripé para prender os elásticos.
5. Determine onde você deseja que o orifício, que fica no fundo do recipiente por onde a comida sairá, fique e certifique-se de que ele esteja centralizado no meio da base do tripé ajustável. Se não estiver, você precisará centralizar o contêiner como eu fiz e mostrei em uma imagem.

Se você precisar centralizar o contêiner:

1. Comece encontrando um objeto que funcione bem.
2. Para prender este objeto, comece amarrando elásticos ao redor do objeto e a perna do tripé no lado que precisa ser pressionado para centralizar o recipiente.
3. Descubra onde o objeto precisará tocar no recipiente e aplique super cola neste local, bem como uma pequena quantidade de bicarbonato de sódio na cola depois de adicionada. Nota: O bicarbonato de sódio faz com que a cola seque muito mais rápido devido ao pH do bicarbonato de sódio em relação à cola e também fortalece a ligação devido às diferentes reações químicas que ocorrem devido à presença do bicarbonato de sódio.
4. Misture o bicarbonato de sódio e a cola e pressione rapidamente o local com a cola no recipiente. Segure-o ali por cerca de 30 segundos e solte.
5. Agora use um secador de cabelo, definido para a configuração de sopro mais baixa e configuração de calor mais alta, para aquecer a cola e acelerar seu processo de secagem. Após cerca de 30 segundos a um minuto, deve estar bom. Tenha cuidado para não superaquecer a área.
6. Finalmente, enrole fita adesiva ao redor do objeto e do recipiente para prendê-lo ainda mais.

Etapa 4: montar os componentes elétricos

Você precisará de 3 fios de jumper, servo motor, cabo de impressora ou adaptador de energia de 5 volts e Arduino Uno R3 para esta etapa

1. Conecte uma extremidade de cada um dos três fios de jumper à placa Arduino Uno R3 de acordo com o diagrama, codificando cada fio por cores de forma adequada. No caso de você ter fios marrons em vez de fios pretos, use fios marrons.
2. O servo motor que você adquiriu pode ter fio marrom em vez de fio preto, e essa conexão é a mesma que aquela com o fio preto no diagrama de circuito anexado aqui.
3. Se estiver usando um cabo de impressora para alimentar o circuito, conecte o cabo da impressora na tomada apropriada mostrada no diagrama, provavelmente será envolto em metal na vida real. Conecte a outra extremidade do cabo da impressora a uma tomada USB de uma fonte de alimentação apropriada. Se estiver usando um cabo adaptador de alimentação com tomada de parede de 5 V para alimentar o circuito, conecte a extremidade apropriada no conector preto mostrado no diagrama e a outra extremidade em uma tomada elétrica apropriada.

Etapa 5: fazer upload do programa para o Arduino Uno R3

Aqui você fará o upload do código, que forneci aqui em um link de download, que permitirá a você programar o servo motor e definir o grau de rotação, quanto tempo o servo motor permanece na posição girada e quantas vezes o servo motor irá execute esta rotação Se toda a configuração do hardware estiver conectada corretamente, você pode simplesmente compilar e fazer o upload do software para a placa.

1. Instale o Arduino IDE, a partir do seguinte link:
2. Clique no instalador do Windows
3. Clique APENAS BAIXAR
4. Após a conclusão do download, clique no botão EXECUTAR
5. Clique no botão Concordo (Arduino IDE é um software livre)
6. Selecione todos os componentes da lista e clique no botão Avançar
7. Prossiga com a instalação após selecionar o local desejado
8. Instale o driver “Adafruit Industries LLC Ports”, clicando no botão Instalar
9. Instalar driver Arduino USB Driver”clicando no botão Instalar
10. Instale o driver “Linino Ports (COM & LPT)” clicando no botão Instalar
11. Pressione o botão CLOSE quando a instalação for concluída.
12. Baixe o arquivo do aplicativo: PetFeeder.ino.
13. Se toda a configuração do hardware estiver conectada corretamente, você pode simplesmente compilar e fazer o upload do software para a placa.

Etapa 6: instruções para configurar os parâmetros do programa para atender às suas necessidades

Aqui você aprenderá como alterar o código do programa que controla o servo motor

Para configurar a frequência com que o servo motor irá girar:

As duas linhas de código a seguir serão alteradas para definir a freqüência com que o servo motor irá girar. No show de configuração abaixo, o motor irá girar a cada 5 segundos. O valor é determinado multiplicando o valor do intervalo de alimentação, o 1, pelo valor longo sem sinal, 5, mostrado na segunda linha. Você pode usar esses dois números para criar qualquer período de tempo que você gostaria que os intervalos tivessem. Por exemplo, se você quiser que ele gire a cada 6 horas, você pode mudar de 5 para 60, que está mudando de 5 segundos para 60 segundos, e você pode mudar de 1 para 360, que é mudar de 1 conjunto de 60 segundos a 360 conjuntos de 60 segundos. 360 conjuntos de 60 segundos equivalem a 360 horas, o que equivale a 6 horas

#define FEED_INTERVAL 1 // minutos entre o tempo de alimentação

const unsigned long feedInterval = (unsigned long) FEED_INTERVAL * (unsigned long) 5; // expresso em segundos

Para configurar quanto tempo o servo motor permanecerá girado:

Use o seguinte código para alterar isso. O código void feederOpen primeiro redefine o servo motor para seu ângulo de base de 0, depois gira a 90 graus por um período de 4000 milésimos de segundo, ou 4 segundos, e após esses 4 segundos, o servo motor executa o código void feederClose para gire 90 graus na direção oposta, de volta à posição original de 0. Para alterar o grau de rotação do servo motor, altere o valor de 90 para os graus que você gostaria em ambas as seções vazias. Para definir por quanto tempo você gostaria que o servo motor permanecesse girado, altere o valor do atraso, que é 4000 neste exemplo

void feederClose () {

servo.write (90);

}

void feederOpen () {

servo.write (0);

atraso (4000);

servo.write (90);

}

Etapa 7: prenda o recorte de papelão ao servo motor e o servo motor ao frasco de comprimidos

O recorte de papelão será preso ao servo motor usando supercola, e o servo motor será preso ao frasco de comprimidos usando elásticos e supercola

1. Determine um tamanho apropriado para o recorte de papelão com base no diâmetro da abertura do frasco de comprimidos que será coberta. Deixe um pouco mais de espaço de cada lado, caso o papelão não fique perfeitamente alinhado com a abertura do frasco de comprimidos após ter sido fixado permanentemente no servo motor com super cola.
2. Recorte um quadrado ou retângulo com base nas dimensões decididas com uma tesoura ou outra ferramenta de corte.
3. Pegue o pequeno suporte de plástico, mostrado na imagem, ou um semelhante, e corte a extremidade do braço que tem 6 furos nele. Existem 4 braços, um com 7 furos, um com 6 furos e dois com 2 furos. Isso evita que o braço bata no frasco de comprimidos quando o servo motor gira.
4. Prenda o suporte de plástico ao recorte de papelão usando supercola. Oriente o papelão no suporte conforme achar necessário e certifique-se de que haja algum espaço extra em cada lado, para garantir.
5. Fixe o suporte na área apropriada do servo motor. Eu o orientei de forma que o braço de 7 furos ficasse estendido diretamente no frasco de comprimidos.
6. Amarre elásticos ao redor do servo motor e oriente-o de forma que haja apenas um pequeno espaço entre o papelão e a abertura do frasco de comprimidos.
7. Uma vez situado, aplique supercola no local onde o servo motor toca o frasco de comprimidos e um pouco de bicarbonato de sódio trate a mistura da mesma maneira que antes.

Etapa 8: Certifique-se do grau correto de rotação e suporte de cola para servo motor

Aqui você irá colar o suporte com o papelão ao servo motor e testar se o servo motor está devidamente programado para os graus corretos

1. Primeiro, com o programa carregado e os componentes elétricos conectados, execute o programa e certifique-se de que o servo motor está devidamente alinhado e configurado para a rotação correta, se você não conseguir obtê-lo perfeito e houver espaço suficiente para fazer isso sem criar também Uma abertura no papelão que resultaria em derramamento constante de comida, corte a área do papelão que permanece cobrindo a abertura do frasco de comprimidos enquanto ele está na posição de rotação aberta.
2. Agora que a rotação correta foi determinada, observe onde a placa de papelão estava situada na posição de 0 grau, retire o suporte com papelão do servo motor, aplique um pouco de supercola na área do suporte que se conecta ao servo motor e aplique-o de volta ao servo motor na posição que foi observada anteriormente enquanto na posição de 0 grau. Deixe esta peça secar um pouco para que a cola possa endurecer, a cola que usei endurece totalmente após 24 horas.

Etapa 9: aplique o frasco de comprimidos no recipiente e faça um orifício no recipiente

Aqui você vai colar o frasco de comprimidos ao recipiente usando supercola, tesoura o mecanismo do frasco de comprimidos e uma faca ou outro objeto perfurante

1. Determine onde deseja que o orifício no recipiente seja localizado e coloque o fundo do frasco de comprimidos no recipiente e desenhe um círculo no fundo do recipiente com um marcador. Ele precisará ser colocado corretamente acima do centro da base do tripé.
2. Corte o buraco usando a ferramenta de perfuração e a ferramenta de corte.
3. Corte o fundo do frasco de comprimidos usando a ferramenta de perfuração e a ferramenta de corte.
4. Corte um pedaço de papelão que caiba ao redor do orifício e cubra o orifício
5. Corte perfeitamente o papelão que cobriria o buraco
6. Cole, usando bicarbonato de sódio e método de aquecimento, o papelão ao redor do orifício para que funcione como uma base para o frasco de comprimidos
7. Fita adesiva nas bordas da base
8. Cole, usando o bicarbonato de sódio e o método de aquecimento, o frasco de comprimidos na base de papelão e deixe-o secar por um período de tempo apropriado. Depois de secar, aplique fita adesiva ao redor do frasco de comprimidos e do recipiente para dar melhor suporte

Etapa 10: prenda os tubos de PVC à base do tripé

Aqui, você fixará os tubos de pvc na base do tripé usando papelão, super cola, laços de zíper e fita adesiva

1. Corte um pedaço de papelão no qual você possa prender o tubo de pvc e que servirá de base para ele. Corte outra peça idêntica.
2. Supercola uma peça na base e use o método de aquecimento com bicarbonato de sódio, depois cole a outra peça no primeiro pedaço de papelão usando o mesmo método. Agora coloque fita adesiva nos cantos da base.
3. Conecte o tubo de pvc conforme mostrado nas fotos e cole-os no lugar usando o método de aquecimento / bicarbonato de sódio.
4. Descubra como o tubo de pvc precisa ser posicionado para caber corretamente embaixo do frasco de comprimidos, de modo que a comida caia no tubo de pvc. Agora super cola a base do tubo de pvc na base de papelão usando o método de bicarbonato de sódio / aquecimento. Mantenha-o devidamente situado ao fazer isso.
5. Prenda ainda mais o tubo de pvc usando laços de zíper e fita adesiva, fixando-os na base do tripé.

Caso o pvc não tenha endurecido corretamente após a super colagem:

Use zíper e fita adesiva para alterar a posição do tubo de pvc e posicione-o corretamente sob a abertura do frasco de comprimidos

Etapa 11: prenda as tigelas de comida ao alimentador

Nesta etapa, você aprenderá como prender tigelas de comida ao alimentador usando super cola ou super cola e fita adesiva

1. Determine quais duas tigelas você deseja usar. Como o tripé tem uma base ajustável que você pode levantar e abaixar, você pode encaixá-lo na altura de sua tigela.
2. Se possível, faça furos na tigela e faça laços de zíper através dela e, em seguida, amarre e super cole as tigelas em uma posição onde ela permanecerá sob o tubo de pvc. Caso contrário, cole as tigelas diretamente sob a abertura do tubo de pvc, de onde a comida fluirá para fora e para dentro da tigela usando o método de bicarbonato de sódio / aquecimento.

Etapa 12: programe o código para dispensar a quantidade de alimento que você gostaria de dispensar

Esta seção explica como determinar por quanto tempo o servo motor deve permanecer aberto, o que determinará a quantidade de alimento que flui para as tigelas em cada momento de alimentação

1. A taxa de conversão para o meu frasco de comprimidos de 1-1 / 3 polegadas de diâmetro é a seguinte: a cada segundo, cerca de 2 onças fluidas de comida, em média, fluem do recipiente. Com base nessa taxa, você pode determinar como programar o código para liberar a quantidade exata de comida que gostaria de liberar se usar o mesmo diâmetro do frasco de comprimidos que eu.
2. Você precisará descobrir sua própria taxa de conversão com base em sua configuração, pois ela pode variar.
3. Por exemplo, você deseja alimentar seus gatos com 4 onças fluidas de comida por cada alimentação e a taxa de fluxo é de 2 onças fluidas por segundo. Você definirá o valor para 2000, que é igual a 2 segundos de tempo que o servo motor é girado para a posição aberta.

Etapa 13: Agora você terminou! Seção extra contendo informações de P&D e sugestões para atualizações

Esta seção conterá informações extras e fotos sobre o processo de construção deste dispositivo, bem como sugestões para atualizar esta construção. Incluímos esboços da construção, bem como fotos de uma pesquisa que criamos para pesquisar o mercado

Sugestões de atualizações: O produto pode se beneficiar da implementação de tecnologia mais avançada. Adicionar um aplicativo que os consumidores possam usar para programar o tempo ajudaria com a conveniência. Além disso, pode-se adicionar câmera, alto-falante e microfone para que o usuário acompanhe o animal e até converse com ele. Adicionar objetos com peso a cada perna do tripé aumentaria a estabilidade do dispositivo para que ele não caísse. Aplicar uma capa protetora ao Arduino Uno R3, bem como alguma outra forma de proteção para os fios de jumper, ofereceria uma grande melhoria na durabilidade.

Informações sobre a pesquisa de alimentos para cães: Nossa tigela de comida deve ser projetada para acomodar vários tipos de alimentos secos para funcionar com diferentes animais de estimação. Abaixo estão as marcas mais populares de alimentos para animais de estimação. Taste of the Wild Natural - Dog Purina - Dog Iams - Cat Friskies - Cat Ao projetar nossa tigela e dispensador, tivemos em mente que os alimentos para animais de estimação vêm em todos os tipos de formas e tamanhos, dependendo do tamanho do animal. Para começar, encontrei as marcas de alimentos para animais de estimação mais vendidas para cães e gatos para que pudéssemos ter certeza de que nosso dispensador poderia acomodar essas marcas populares.