Projeto de galinheiro automático: 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Como parte dos estudos do nosso 2º mestrado em Engenharia Industrial em eletromecânica, temos que realizar um projeto com um cartão Arduino ou Raspberry Pi. O projeto deve permitir resolver um problema existente.

Nosso projeto é um Galinheiro Automático e está dividido em vários módulos. Esses módulos permitem:

• A abertura e o fechamento da porta do galinheiro. Esta realização permite manter as galinhas seguras durante a noite e deixá-las soltas durante o dia.
• A automação da entrega de comida. Quando a porta se abre, o módulo fornece uma quantidade específica de comida para galinhas. A comida é distribuída uma vez por dia.
• A automação da entrega de água, baseada em uma bóia, para saber a quantidade de água disponível para as galinhas.

A principal vantagem de trabalhar este método é que cada módulo pode ser independente. Você pode escolher quais peças deseja instalar.

Além disso, este projeto é altamente flexível porque você pode desenvolver outros módulos como, por exemplo, um sistema de ultrassom para aterrorizar as raposas durante a noite, um sistema para proteger os ovos para que as galinhas não os quebrem, e muitos outros ideias são possíveis.

Etapa 1: Escolha do Projeto

Decidimos trabalhar em um problema de meio ambiente e, particularmente, na quantidade de lixo doméstico feito pelas pessoas. Focamos no fato de possuir galinhas para que aumentem o valor do lixo orgânico.

Na verdade, uma certa quantidade de resíduos como pele de frutas e vegetais, cascas de queijo, sobras … podem ser usados para alimentar as galinhas.

Possuir frango permite reduzir em até 20% esse lixo doméstico, o que não é insignificante.

As vantagens de possuir um galinheiro são reduzir a quantidade de resíduos, mas também obter ovos frescos à vontade. No entanto, ter galinhas exige manutenção, o que é um grande problema para a maioria das pessoas.

Os três problemas que decidimos resolver são:

• A abertura e o fechamento da porta diária. Se a porta ficar aberta, as galinhas correm o risco de morrer. Essa questão é que precisamos esperar o anoitecer para fechar a porta e o nascer do sol para abrir a porta. Isso causa um grande desconforto porque depende das estações. Este problema também é encontrado se as pessoas vão de férias; eles não estão lá para abrir e fechar a porta do galinheiro.
• A segunda problemática diz respeito ao nível de água do tanque. É confortável ter uma indicação ao encher o tanque de água, especialmente durante o inverno. Pensamos em instalar uma luz vermelha que acende quando o tanque está quase vazio.
• A última problemática é a distribuição diária de alimentos. Nesse caso, o problema é a quantidade de comida dada no frango. Se você der comida em excesso, corre o risco de ter roedores que vêm. A solução é dar uma certa quantia por dia. Temos que pensar em combinar esta distribuição de comida com a abertura da porta. Assim, as galinhas recebem sua comida todas as manhãs, ao nascer do sol.

Etapa 2: Lista de componentes eletrônicos

O material utilizado para este projeto é:

• Arduino MEGA: https://www.amazon.fr/gp/product/B06XKZY117/ref=o…: (preço: 12, 99 €);
• Porta: confeccionada com materiais reciclados;
• Cilindro elétrico: https://telesatshop.com/fr/moteurs-diseqc/178-supe…: (preço: 43, 20 €);
• Eletroímã: https://www.amazon.fr/gp/product/B01F4MBQBA/ref=o…: (preço: 8, 10 €);
• Float: https://www.amazon.fr/gp/product/B01MTYPK9I/ref=o….: (preço: 6,86 €);
• Distribuidor de alimentos: feito com materiais reciclados;
• Resistência de foto: https://www.amazon.fr/gp/product/B0774P1VWD/ref=o…: (preço: 5, 79 €);
• LED vermelho: https://www.amazon.fr/gp/product/B01DXBNCB6/ref=o…: (preço: 2, 60 €);
• Relés: https://www.amazon.fr/gp/product/B01H2D2RI0/ref=o…: (preço: 10, 90 €);
• Controle remoto: https://www.amazon.fr/gp/product/B01NAVJLDM/ref=o…: (preço: 7, 99 €);
• Calha: https://www.laroygroup.com/fr/products/detail/421…: (preço: 11 €);
• Fios: https://www.amazon.fr/gp/product/B01JD5WCG2/ref=o…: (preço: 6, 99 €).

O preço total deste projeto (para os 3 módulos) é de cerca de 150 €.

Etapa 3: construção do sistema de distribuição de alimentos

A distribuição de alimentos é feita em uma base de plástico que nós mesmos construímos. Com base nisso, adicionamos um eletroímã. Se o eletroímã não for de energia, seu eixo está fora de modo que o sistema de distribuição de alimentos é fechado.

Como a base foi construída manualmente, você pode encontrar as explicações detalhadas a seguir

Material usado para a construção:

• 1 caixa de plástico de 3 litros (a “caixa pequena”);
• 1 caixa de plástico de 8 litros (a "caixa grande");
• 1 garrafa de plástico de 0,5 litros (a "garrafinha");
• 1 garrafa de plástico de 2 litros (a "garrafa grande");
• 1 copo de plástico (iogurte);
• 1 colher;
• 1 eletroímã;
• 5 pregos;
• 1 elástico;
• 2 braçadeiras de cabo;
• 1 pequena parte de fio (5 centímetros de comprimento);
• 1 pistola de cola.

Primeira parte: O suporte

Pegue a caixinha, cole um pequeno pedaço de plástico dentro graças à pistola de cola e corte o fundo (faz o recipiente de comida).

Pegue a caixa grande, coloque a pequena nela e faça o mesmo todo de forma a criar um caminho entre elas. Em seguida, fixe-os juntos com a pistola de cola.

Segunda parte: O mecanismo

Pegue a garrafa grande de água, corte a tampa e fixe com a pistola de cola. Com a outra parte da garrafa, faça dois furos na sua e passe com a colher. Dicas: Marque um entalhe na colher a cada contato com a garrafa para tornar o movimento de rotação da colher mais eficiente.

Pegue o frasco pequeno, corte-o em duas partes, no comprimento e fixe com a pistola de cola dentro da caixa grande logo acima do topo fixo do frasco grande. Então, pegue os cinco pregos e torça-os.

Fixe dois pregos na colher e outros dois no topo da caixa grande. Em seguida, fixe a garrafa grande de água na caixa grande com a pistola de cola. A colher deve ser colocada entre a tampa fixa da garrafa grande e a garrafa pequena de água.

Para completar este mecanismo, pegue o eletroímã e fixe-o no copo de plástico graças às duas braçadeiras de cabo.

Depois, fixe este módulo do outro lado da caixa grande graças à pistola de cola. Em seguida, faça um furo na colher, coloque o quinto prego dentro desse furo e amarre-o ao eletroímã com o barbante.

No final, faça dois furos na caixa grande. O primeiro é para o cabo e o segundo para a garrafinha de água para que saiam da caixa grande.

Etapa 4: Construção do Sistema de Distribuição de Água

Para esta parte, ajustamos uma calha clássica: adicionamos um flutuador e uma luz vermelha na calha. A construção deste módulo é fácil, por isso não temos muitas explicações.

Material usado para a construção:

• 1 cocho (a capacidade depende da quantidade de frango);
• 1 escavação com haste roscada M10; 2 porcas M10; 1 arruela de anel;
• 1 flutuador;
• 1 broca;
• 1 arma de silicone.

Construção:

1. Faça um furo no topo da calha.
2. Reúna a bóia e a haste roscada com 1 a primeira porca.
3. Fixe a cavidade da haste roscada na calha, com a arruela de anel e a segunda porca.
4. Para impermeabilizar, coloque silicone no sistema de fixação.

Etapa 5: construção do sistema da porta da frente

No nosso caso, o galinheiro já existe. Então, acabamos de adaptar o sistema.

A porta é um portão de metal simples, e adicionamos a tomada elétrica. Também inserimos um sensor de luminosidade.

Material usado para a construção:

• 1 portão de metal;
• 1 tomada elétrica;
• 1 sistema de fixação para o macaco;
• 2 corredores para liderar o portão;
• 1 sensor de luminosidade (foto-resistência);
• Algum plugue de parede;
• Alguns parafusos;
• 1 broca.

Construção:

1. Fixe o corredor em torno da porta da lacuna.
2. Reúna a tomada elétrica e a porta Instale o sistema de fixação para a tomada.
3. Adapte a altura do macaco de modo que quando o macaco do talo estiver para fora, a porta esteja fechada e fixe-os assim.
4. O sensor de luminosidade deve ser instalado próximo a uma janela para captar a luz do dia.

Etapa 6: Cabeamento

Nesta parte, você pode encontrar o esquema elétrico dos 3 módulos.

O resistor de foto é usado para saber a luminosidade externa. Permite a abertura e fecho automático da porta.

Você também tem dois módulos com dois relés. O primeiro relé é usado para liberar o alimento com um eletroímã. O segundo indica quando o nível da água está muito baixo, com uma luz vermelha. Os dois últimos relés são usados para controlar a porta.

O sensor de nível é utilizado para saber o nível da água, e o controle remoto permite o controle manual da instalação.

Etapa 7: codificação

O projeto do software é fácil de entender. Você precisa ter alguns conhecimentos básicos de programação.

Seguem algumas explicações sobre as funções:

• O sensor de luminosidade funciona em sinal analógico;
• Sincronizamos a distribuição de alimentos com a abertura da porta;
• Se os pinos 10 e 11 estiverem BAIXOS, a porta abre;
• Se os pinos 10 e 11 estiverem ALTOS, a porta fecha;
• A distribuição de alimentos é baseada em um tempo: o sistema é aberto após um tempo;
• Para a caixa d'água, funciona de forma binária. Se o sensor for verdadeiro, a luz vermelha acende;
• O controle remoto permite as funções de projeto do modo manual.