Alimentador automático para animais de estimação usando um relógio digital antigo: 10 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Olá, neste instrutível estarei mostrando como fiz um comedouro automático para animais de estimação usando um relógio digital antigo. Também incluí um vídeo sobre como fiz este alimentador. Este instrutível será inserido no concurso PCB e, como um favor, agradeceria se você votasse nele abaixo. Isso nos ajudaria a criar projetos mais incríveis e compartilhá-los com você no instructables: D

Existem muitos métodos para criar um comedouro para animais de estimação usando microcontroladores, mas existem muitas pessoas por aí que consideram os microcontroladores um incômodo. Resolvi então fazer um comedouro para animais de estimação usando um cronômetro básico (um relógio digital com função de alarme), para que quem não prefere microcontroladores não fique de fora do hobby da eletrônica.

Os arquivos Eagle necessários serão anexados abaixo.

COMO este circuito funciona, será descrito no final do instrutível.

As ferramentas de que você precisará para este projeto são:

1. Mão amiga para soldar (opcional)
2. Fluxo
3. Solda
4. Ferro de solda
5. Chave de fenda
6. Alicate de bico torto
7. Decapador de Arame
8. Pistola de cola quente

Ferramentas adicionais necessárias se você optar por fazer seu PCB em casa:

1. Esponja áspera
2. Impressora a laser
3. Ferro ou laminador
4. Containers
5. Cloreto férrico
6. Broca PCB
7. Furadeira ou ferramenta rotativa

Os componentes de que você precisa são:

1. Placa laminada revestida de cobre de um lado (para PCB DIY)
2. Papel de revista (para DIY PCB)
3. Tiristor 2p4m - 2
4. Regulador de tensão LM7805 - 1
5. Regulador Ajustável LM317 - 1
6. PC817 Opto-acoplador - 2
7. Resistor 1k - 1
8. Resistor 820 ohms - 2
9. Capacitor 47uf 50v - 1 (pode ser aumentado se necessário)
10. Cabeçalhos femininos
11. Cabeçalhos masculinos
12. Servo (Tower Pro-Micro Servo SG90) - 1
13. Relógio digital com função de alarme (que não apita a cada hora) - 1
14. Mini interruptor de botão (alto) - 3
15. Placa de pontos de cobre - 1
16. Fios Flexíveis Finos
17. Potenciômetro de 10k - 1
18. Conector de bateria de 9 volts - 1
19. Interruptor deslizante em miniatura - 1
20. Botão do potenciômetro - 1
21. Micro interruptor
22. Porcas e Parafusos
23. Recipiente de plástico pequeno (para armazenar os alimentos)
24. Bateria 9V

Etapa 1: Projetando o PCB (usando o Software Eagle)

Existem muitos softwares por aí para escolher quando você precisa projetar um PCB. Mas o software Autodesk Eagle se destacou para mim, pois é muito profissional e oferece uma enorme biblioteca de componentes que ainda pode ser expandida se você precisar, e oferece uma maior capacidade de personalizar os PCBs.

Se você nunca usou o Eagle antes para fazer PCBs, faça o download gratuitamente agora.

Anexarei os arquivos Eagle necessários junto com o pdf para imprimir o PCB.

Lembre-se de imprimi-lo em papel de revista usando uma impressora a laser. Não funcionou muito bem quando usei papel brilhante.

A configuração deve ser definida para "Tamanho real" ao imprimir, para que a impressão não diminua ou expanda em tamanho.

Etapa 2: faça você mesmo em casa

Decidi continuar gravando meu próprio PCB em casa por alguns motivos. Embora algumas empresas ofereçam a produção de PCBs por alguns dólares, as despesas de entrega são muitas vezes superiores ao preço que cobram pelo PCB. No final, achei que era uma despesa desnecessária e comprar um comedouro para animais de estimação real teria sido mais barato. Também gosto da satisfação depois de fazer meu próprio PCB. Claro que é um pouco complicado, mas quando você pega o jeito, as possibilidades são infinitas.

As etapas que executei para preparar a placa de cobre para gravação são:

1. Usei uma esponja áspera para limpar qualquer sujeira ou óleo (da placa laminada de cobre) para que o toner grude bem no cobre.
2. Depois de secar a placa de cobre, coloquei-a no papel da revista, de frente para o lado impresso, e colei-a com fita adesiva em um pedaço de papel.
3. Depois dobrei o papel ao meio e comecei a passar a ferro nele (o ferro deve ser aumentado até o calor máximo e o vapor desligado)
4. Coloquei o ferro na lateral do papel da revista e passei por cerca de 5 minutos.
5. Depois retirei com cuidado a placa de cobre do papel dobrado e coloquei na água (cuidado, vai estar muito quente).
6. Depois de deixar o papel da revista absorver a água, comecei a retirar delicadamente o papel da revista da placa de cobre (não tenha pressa, ao retirá-lo).
7. Depois disso, eu o enxuguei.
8. Usei um marcador permanente para preencher quaisquer lacunas nos traços que possam ter se formado ao descascar o papel da revista.

As etapas que executei para gravar a placa de cobre:

1. Usei cloreto férrico para gravar a placa de cobre. Tenha cuidado ao manusear com cloreto férrico.
2. O cobre começa a se dissolver aos poucos. O processo de corrosão pode levar aproximadamente 10 minutos.
3. Quando está completo, enxáguei-o com água e sequei. (NÃO o deixe no cloreto férrico, mesmo depois que o cobre indesejado for dissolvido, senão os vestígios também serão corroídos).

Finalizando o PCB:

1. Usei uma broca para fazer os furos necessários no PCB.
2. Depois de fazer todos os furos, usei lã de aço para esfregar o toner, revelando os vestígios de cobre por baixo.
3. Usei lã de aço do outro lado também, pois o processo de furação pode deixá-la áspera.
4. Limpei-o e revelou uma placa de circuito impresso muito boa.

Etapa 3: soldando os componentes na placa de circuito impresso

A maioria das pessoas acha que soldar é uma tarefa tediosa. Mas se seguir o procedimento correto, você se apaixonará pela soldagem e obterá a melhor junta de solda possível.

1. Certifique-se de sempre ter um exaustor perto de sua bancada de trabalho para sugar os vapores da queima do fluxo (na verdade é o fluxo que causa os vapores, não a solda, e isso é prejudicial aos pulmões).
2. NÃO use luvas (pode parecer contra-intuitivo, mas você está trabalhando com uma ferramenta que emite muito calor; se tocar em suas luvas, você não sentirá a queimadura até que as luvas derretam em suas mãos. não quero queimar borracha ou látex em suas mãos.
3. Sempre limpe sua ponta antes de soldar todos os componentes. Uma ponta oxidada não criará uma junta de solda perfeita. Use uma esponja úmida (aquelas feitas especificamente para soldar, que não derretem e são bem baratas). NÃO use lixa áspera para limpar a ponta de solda, a camada protetora se desgastará e você ficará sem metal.
4. Use o fluxo (acredite em mim, isso ajuda muito)

Os componentes que você precisa para soldar neste PCB são:

1. Tiristor 2p4m - 2
2. Regulador de tensão LM7805 - 1
3. Regulador Ajustável LM317 - 1
4. PC817 Opto-acoplador - 2
5. Resistor 1k - 1
6. Resistor 820 ohms - 2
7. Capacitor 47uf 50v - 1 (pode ser aumentado se necessário)
8. Cabeçalhos femininos
9. Cabeçalhos masculinos

Etapa 4: Modificando o Servo

Os servos geralmente não podem girar continuamente. Eles geralmente são usados com um microcontrolador para ajustar a posição.

As etapas que executei para fazê-lo girar continuamente são:

1. Tirei a tampa do Servo após remover seus parafusos
2. Desoldei os fios do circuito dentro do servo e os conectei diretamente ao motor.
3. Desmontei a tampa frontal que abriga as engrenagens, a fim de remover o batente que impede o servo de girar continuamente.
4. Mas, por alguma razão, meu servo não tinha um batente final, então coloquei tudo de volta no lugar.

A razão pela qual usei um Servo em vez de um motor normal é porque o servo pode ser facilmente montado em um invólucro e também o fato de que o recipiente de alimentos pode ser fixado nele usando apenas um parafuso.

Atinge dois coelhos com uma cajadada só.

Etapa 5: Modificando o relógio

A maioria dos relógios de pulso tem uma função de alarme que usa uma campainha Piezo para notificá-lo quando uma hora definida é atingida. Para este projeto, você precisará exatamente disso, mas não deve apitar a cada hora. Alguns relógios possuem alarme de hora em hora, o que acabaria acionando o Alimentador a cada hora. Não queremos animais de estimação obesos.

Aqui estão as etapas que executei:

1. Testei primeiro a função de alarme e depois verifiquei qual botão desliga o alarme. Parece que o botão da luz desliga o alarme neste relógio específico.
2. Depois, comecei a desmontar o relógio.
3. Os dois contatos que tocam o buzzer piezo é o que envia o sinal, e vamos precisar desses terminais para acionar nosso circuito.
4. Os botões funcionam tocando o contato comum aos terminais do circuito do relógio.
5. Depois de desapertar a placa do suporte da bateria, quebrei os contatos comuns que funcionam como botões.
6. Soldei um fio à placa para poder usá-lo como um contato comum.
7. Eu soldava outro fio ao terminal que se conecta à campainha piezoelétrica.
8. Depois disso, separei o display do circuito, para poder soldar os fios aos contatos do botão.

Como fiz uma base para segurar os botões:

1. Soldei 3 mini interruptores de botão em um pedaço de quadro, que será usado para alterar as configurações do relógio.
2. Eu conectei um terminal de todos os 3 interruptores ao contato comum do relógio.
3. Em seguida, conecte os botões do relógio aos interruptores individuais.
4. A placa da bateria foi soldada ao terminal comum dos interruptores e o terminal da cigarra piezoelétrica foi conectado a fios extensíveis.
5. Também conectei um fio à chave de desconexão do alarme, que descobrimos ser o botão da luz do relógio.

Depois de terminar tudo isso, coloquei o relógio de volta no lugar.

Etapa 6: soldando o resto dos componentes

Os demais componentes que precisaram ser soldados:

1. Eu soldei dois fios no pino esquerdo e do meio de um potenciômetro de 10K.
2. Também soldei um conector de bateria de 9 volts no PCB.
3. O potenciômetro foi soldado ao PCB também.
4. A entrada do sinal de alarme foi conectada ao primeiro tiristor e o contato comum ao terra do PCB.
5. O fio de desligamento do alarme foi conectado ao Coletor do Segundo Optoacoplador e o Emissor foi conectado ao Terra.
6. Depois disso, soldei alguns fios que se conectariam a um micro switch.
7. Eu adicionei um mini interruptor deslizante entre o pcb e o micro interruptor para que o alimentador possa ser desligado quando necessário.

Etapa 7: Alojamento para os componentes

As etapas que executei para instalar todos os componentes em uma caixa:

1. Usei um invólucro de plástico que fiz previamente as aberturas necessárias.
2. Inseri o servo na abertura necessária e aparafusei-o no lugar.
3. Usei cola quente para colar o relógio na caixa.
4. Depois, aparafusei os botões do relógio à caixa (todos os 3 botões parecem funcionar perfeitamente).
5. Eu conectei o servo ao PCB e instalei o potenciômetro e a chave deslizante na caixa.
6. Em seguida, passei os fios do micro switch pela pequena abertura perto do servo e aparafusei o PCB na caixa.
7. Fixei uma braçadeira de plástico na tampa inferior da caixa para que o comedouro possa ser montado facilmente em um aquário e aparafusei a tampa.
8. Coloquei um botão no potenciômetro para que seja mais fácil ajustá-lo.
9. Cortei os fios do microinterruptor e os soldei aos contatos normalmente fechados do microinterruptor.

Etapa 8: Recipiente para a comida

Usei um recipiente de plástico para guardar a comida, que deve ser dispensada pelo comedouro.

1. Fiz várias aberturas, cada uma para funções diferentes.
2. Usei um pedaço de plástico como divisória, para onde também fiz uma abertura para a passagem da comida.
3. Usei cola quente para colar no recipiente.
4. Também usei outro pedaço de plástico como tampa ajustável, a fim de limitar a quantidade de comida que cai do comedouro.
5. Usei uma porca e um parafuso para prender a tampa ajustável ao contêiner.
6. Usei cola quente para colar a noz no lugar.
7. Em seguida, enfiei o braço do servo na abertura do meio do container com cola quente.
8. Acrescentei uma porca e um parafuso à abertura na borda. Isso será usado para acionar o micro switch.
9. Em seguida, fixei o recipiente ao servo, usando o parafuso fornecido com o servo.

Etapa 9: execução de teste

No teste inicial, o servo continua funcionando sem parar após uma volta. Portanto, precisamos ajustar o parafuso que deve acionar o micro switch.

Parece acioná-lo corretamente no segundo teste.

Eu adicionei a tampa do recipiente e testei novamente. Parece funcionar perfeitamente.

Fui em frente e identifiquei o botão liga / desliga e os botões que controlam o relógio.

Girando o potenciômetro, podemos ajustar a velocidade na qual o servo gira.

Eu adicionei um pouco de comida de peixe e liguei o alimentador. Depois testei a função de alimentação cronometrada. Também funciona perfeitamente.

Etapa 10: Como funciona o circuito

Em termos básicos, o alarme do relógio aciona o alimentador para distribuir comida e o microinterruptor DESLIGA a rotação quando uma volta completa é concluída.

O processo completo é:

1. O relógio envia um pulso à campainha piezoelétrica que provoca o som que você ouve.
2. O pulso é muito pequeno, então usamos um tiristor para captar o pulso.
3. O pulso liga o tiristor permitindo a passagem da eletricidade.
4. Mas o pulso liga e desliga rapidamente (o que causa o som bip-stop-bip-stop …), então precisamos de um segundo tiristor para mantê-lo ligado.
5. Quando o primeiro tiristor LIGA, ele LIGA ambos os opto-acopladores
6. O primeiro optoacoplador LIGA o segundo tiristor (e este permanece LIGADO, sem desligar até que o microinterruptor seja pressionado).
7. O segundo opto-acoplador LIGA o interruptor de parada do alarme (isso porque se o alarme ainda estiver tocando e o dispensador já tiver completado uma volta, ele continuará girando, pois o relógio continua enviando o sinal. Isso resultará em muitas voltas em vez de apenas um).
8. Depois que o segundo opto-acoplador DESLIGA o alarme, o primeiro tiristor também é DESLIGADO, mas o segundo tiristor permanece LIGADO.
9. Depois que o dispensador completa uma volta completa, o parafuso que fixamos em uma das bordas atingirá o microinterruptor e desconectará a energia do circuito (já que soldamos os fios ao contato normalmente fechado).
10. O capacitor que adicionamos ao circuito dará a ele o último chute que o servo precisa para passar pelo micro switch, mesmo depois que a energia for desconectada. Isso é necessário porque, se não houver capacitor, o parafuso ficará preso no microinterruptor e manterá a alimentação desconectada.
11. A alimentação para até que o relógio envie um sinal mais uma vez, quando o alarme é ligado.
12. O ciclo se repete

Espero que este instrutivo ajude. Lembre-se de votar nele abaixo, para que possamos continuar fazendo projetos incríveis e compartilhar com você no instructables. Continue incrível e nos vemos no próximo projeto:)