Πώς να φτιάξετε έναν αυτόματο τροφοδότη ψαριών: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Στο πλαίσιο των μελετών μηχανικής μας ζητήθηκε να χρησιμοποιήσουμε Arduino ή/και βατόμουρο για να λύσουμε ένα καθημερινό πρόβλημα.

Η ιδέα ήταν να κάνουμε κάτι χρήσιμο και που μας ενδιαφέρει. Θέλαμε να λύσουμε ένα πραγματικό πρόβλημα. Η ιδέα της κατασκευής ενός αυτόματου τροφοδότη ψαριών προέκυψε μετά από λίγες ιδέες.

Ξεχάσατε ποτέ να ταΐσετε τα ψάρια σας; Or είστε τόσο απασχολημένοι που δεν έχετε πολύ χρόνο να το φροντίσετε και τελειώνει να είναι μέρος των επίπλων;

Συμβαίνει στον φίλο μας κάθε φορά επειδή επιστρέφει σπίτι αργά και το επόμενο πρωί, πρέπει να φύγει από το σπίτι νωρίς. Μερικές φορές οι γονείς του φροντίζουν τα ψάρια του, αλλά επίσης δεν έχουν πολύ χρόνο να το κάνουν κάθε φορά. Έτσι, για να λύσουμε αυτό το πρόβλημα, είχαμε αυτήν την ιδέα έργου που θα πρέπει να σας ενδιαφέρει επίσης.

Όπως πρέπει να γνωρίζετε, ένα ψάρι χρειάζεται κάποιες απαιτήσεις για να ζήσει σε καλές συνθήκες. Το πρώτο είναι το μέγεθος του ενυδρείου το οποίο πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο ώστε να δίνει χώρο στα ψάρια να κολυμπούν ελεύθερα. Η δεύτερη συνθήκη αφορά το νερό που πρέπει να φιλτράρεται μόνιμα. Αυτό το νερό πρέπει επίσης να αερίζεται και να ανανεώνεται μερικώς για να μειώσει τις συγκεντρώσεις ανεπιθύμητων ουσιών. Τέλος, το νερό πρέπει να διατηρείται σε μια βέλτιστη περιοχή θερμοκρασίας, ανάλογα με το είδος του ψαριού. Και η τρίτη προϋπόθεση αφορά το φαγητό. Πράγματι, τα ψάρια πρέπει να τρέφονται έως και δύο φορές την ημέρα.

Ο στόχος αυτού του έργου είναι να ταΐζουμε τα ψάρια μας καθημερινά χωρίς να το σκεφτόμαστε. Για αυτό, θέλαμε επίσης να γνωρίζουμε τη θερμοκρασία του νερού επειδή τα ψάρια πρέπει να διατηρούνται σε ένα βέλτιστο εύρος θερμοκρασίας, ανάλογα με το είδος των ψαριών.

Λόγω του χρονικού περιορισμού, σε αυτό το έργο θα εστιάσουμε στη σίτιση των ψαριών και τη μέτρηση της θερμοκρασίας.

Σε αυτό το έργο, θα βρείτε τον τρόπο να ξαναχτίσετε το έργο μας για δική σας χρήση. Τα υλικά του μοντέλου μπορούν να αντικατασταθούν πλήρως από άλλα εξαρτήματα με διαφορετικά μεγέθη, για να προσαρμόσετε το έργο στο δικό σας ενυδρείο. Ωστόσο, τα βασικά συστατικά θα σας περιγραφούν σε αυτό το διδακτικό.

Με αυτόν τον ρυθμό, η κύρια λειτουργία ολοκληρώνεται, αλλά κάθε έργο μπορεί να προωθηθεί περαιτέρω, να βελτιωθεί και να ενισχυθεί. Έτσι, μη διστάσετε να βελτιώσετε αυτό το έργο μόνοι σας για να φροντίσετε τα ψάρια μας.

Βήμα 1: Στοιχεία

Ακολουθεί μια λίστα με τα κύρια στοιχεία που θα χρειαστείτε για να κάνετε αυτό το έργο:

Arduino Mega

Το Arduino Mega είναι μια ηλεκτρονική κάρτα εξοπλισμένη με μικροελεγκτή που μπορεί να ανιχνεύσει γεγονότα από έναν αισθητήρα, από τον προγραμματισμό και τον εντοπισμό ενεργοποιητών. Είναι επομένως μια προγραμματιζόμενη διεπαφή. Αυτή η διεπαφή είναι το κύριο συστατικό του έργου μας με το οποίο παρέχουμε τα υπόλοιπα στοιχεία.

Breadbord & καλώδια

Στη συνέχεια, έχουμε το breadboard και τα καλώδια που μας επιτρέπουν να επιτύχουμε τις διαφορετικές ηλεκτρικές συνδέσεις.

Βοηθητικό μοτέρ

Στη συνέχεια, ο σερβοκινητήρας που έχει τη δυνατότητα να φτάσει σε προκαθορισμένες θέσεις και να τις διατηρήσει. Στην περίπτωσή μας, ο σερβοκινητήρας θα συνδεθεί με ένα πλαστικό μπουκάλι που θα λειτουργούσε ως δεξαμενή ψαριών. Η περιστροφή της φιάλης επιτρέπει την πτώση της τροφής για τα ψάρια.

Αισθητήρας θερμοκρασίας

Έχουμε επίσης αισθητήρα θερμοκρασίας. Ο αισθητήρας καθορίζει τη θερμοκρασία στο νερό και στέλνει αυτές τις πληροφορίες μέσω ενός δίαυλου 1 καλωδίου στο Arduino. Ο αισθητήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε θερμοκρασία από -55 έως 125 ° C, η οποία είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή που χρειαζόμαστε.

Οθόνη LCD

Η οθόνη LCD χρησιμοποιείται για την εμφάνιση των πληροφοριών θερμοκρασίας. Πρέπει επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα ποτενσιόμετρο 10 kΩ για να ελέγξετε την αντίθεση της οθόνης και μια αντίσταση 220 Ω για να περιορίσετε το ρεύμα στην οθόνη.

LED

Πρέπει επίσης να χρησιμοποιήσετε 2 LED για να δείξετε εάν η θερμοκρασία του νερού είναι πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή

Αντιστάσεις

Οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται κυρίως για τον περιορισμό του ρεύματος σε ορισμένα εξαρτήματα.

Πλαστικό μπουκάλι

Πήραμε ένα πλαστικό μπουκάλι ως δεξαμενή ψαριών

Πρέπει να κόψετε μερικές τρύπες στο μπουκάλι για να αφήσετε το φαγητό να πέσει στα ψάρια σας

Ακολουθεί ένας πίνακας που περιέχει τις τιμές των εξαρτημάτων και όπου μπορείτε με αυτά (εικόνα 9)

Βήμα 2: Συναρμολόγηση ξύλινων πάνελ

Αρχικά, επιλέξτε μερικά ξύλινα πάνελ και κόψτε την τοποθέτηση των συσκευών σας σε ένα από τα πάνελ. Χρησιμοποιώντας μερικά καρφιά και τα ξύλινα πάνελ, μπορείτε να δημιουργήσετε το μοντέλο σας.

Διορθώστε τα δύο ξύλινα πάνελ μαζί με γωνία 90 ° (εικόνα 2) και ενισχύστε τα με δύο ξύλινες αγκύλες (εικόνα 3).

Τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα θα τοποθετηθούν σε ένα πλαστικό κουτί, αυτό το κουτί θα στερεωθεί πίσω από το κάθετο ξύλινο πλαίσιο.

Για να το κάνετε αυτό, κόψτε μια τρύπα σε αυτό το κουτί για να περάσετε το καλώδιο τροφοδοσίας (εικόνα 4).

Στη συνέχεια, στερεώστε το με ένα συρραπτικό στο ξύλινο πλαίσιο (εικόνα 5).

Μετά από αυτό, τοποθετήστε την οθόνη LCD, τον σερβοκινητήρα και τα LED στις αντίστοιχες οπές τους. Στερεώστε το πλαστικό μπουκάλι στο σερβοκινητήρα (εικόνα 6).

Βήμα 3: Καλωδίωση

Πρέπει να χρησιμοποιήσετε δύο Arduino για να διαχωρίσετε τον κωδικό του σερβοκινητήρα από τον κωδικό της οθόνης LCD, του αισθητήρα και των LED. Καθώς ο σερβοκινητήρας περιστρέφεται κάθε 12 ώρες, ο αισθητήρας θα στέλνει πληροφορίες θερμοκρασίας στην οθόνη LCD επίσης κάθε 12 ώρες εάν οι κωδικοί του βρίσκονται στο ίδιο πρόγραμμα.

Το πρώτο θα διαχειριστεί τον αισθητήρα, την οθόνη LCD και τα LED. Ο δεύτερος θα διαχειριστεί τον σερβοκινητήρα.

Για την καλωδίωση του αισθητήρα, θα πρέπει να συνδεθείτε (Αισθητήρας -> Arduino):

• VCC -> Arduino 5V, συν μια αντίσταση 4,7 kΩ που πηγαίνει από το VCC στα δεδομένα
• Δεδομένα -> Οποιαδήποτε καρφίτσα Arduino
• GND -> Arduino GND

Για την καλωδίωση της οθόνης LCD, θα πρέπει να συνδεθείτε (LCD -> Arduino):

• VSS -> GND
• VDD -> VCC
• V0 -> ποτενσιόμετρο 10 kΩ
• RS -> Καρφίτσα Arduino 12
• R/W -> GND
• E -> Arduino pin 11
• DB0 σε DB3 -> ΚΑΝΕΝΑ
• DB4 -> Καρφίτσα Arduino 5
• DB5 -> Arduino pin 4
• DB6 -> καρφίτσα Arduino 3
• LED (+) -> VCC μέσω αντίστασης 220 Ω
• LED (-) -> GND

Για την καλωδίωση των LED, θα πρέπει να συνδεθείτε (Arduino -> LED -> Breadboard):

Οποιοσδήποτε πείρος Arduino -> Καρφίτσα ανόδου -> Πείρος καθόδου σε GND μέσω αντίστασης 220 Ω

Για την καλωδίωση σερβοκινητήρα, θα πρέπει να συνδεθείτε (Servomotor -> Arduino):

• VCC -> Arduino 5V
• GND -> Arduino GND
• Δεδομένα -> Οποιαδήποτε καρφίτσα Arduino

Μπορείτε να δείτε την τελική καλωδίωση στις εικόνες.

Βήμα 4: Λογισμικό

Καθώς έχουμε δύο Arduino, θα χρειαστούμε επίσης δύο προγράμματα.

Κάθε πρόγραμμα χωρίζεται σε τρία μέρη. Το πρώτο αφορά τη δήλωση μεταβλητών και περιλαμβάνει βιβλιοθήκες.

Το δεύτερο μέρος είναι η εγκατάσταση. Είναι μια συνάρτηση που χρησιμοποιείται για την προετοιμασία μεταβλητών, τις λειτουργίες καρφιτσώματος, την έναρξη χρήσης βιβλιοθηκών κ.λπ.

Το τελευταίο μέρος είναι ο βρόχος. Αφού δημιουργήσετε μια συνάρτηση ρύθμισης, η συνάρτηση βρόχου κάνει ακριβώς αυτό που υποδηλώνει το όνομά της και κάνει βρόχους διαδοχικά, επιτρέποντας στο πρόγραμμά σας να αλλάξει και να απαντήσει.

Μπορείτε να βρείτε τους κωδικούς μας στο ενωμένο αρχείο.

Βήμα 5: Πώς λειτουργεί

Τώρα, ας δούμε πώς λειτουργεί το έργο.

Το Arduino MEGA έχει προγραμματιστεί να τροφοδοτεί τον σερβοκινητήρα κάθε 12 ώρες. Αυτός ο σερβοκινητήρας θα επιτρέψει στο πλαστικό μπουκάλι να κάνει περιστροφή 180 ° και στη συνέχεια να επιστρέψει στην αρχική του θέση.

Πρέπει να κόψετε μερικές τρύπες στο μπουκάλι. Έτσι, όταν γυρίσει, θα ρίξει λίγη τροφή ψαριών στο ενυδρείο (τα μεγέθη των οπών εξαρτώνται από το μέγεθος και την ποσότητα της τροφής που θέλετε να ρίξετε).

Ο αισθητήρας θερμοκρασίας θα παραδώσει ένα ηλεκτρονικό μήνυμα στο Arduino και το Arduino θα επικοινωνήσει με την οθόνη LCD για να εμφανίσει τη θερμοκρασία στην οθόνη.

Εάν η θερμοκρασία του νερού δεν είναι μεταξύ των βέλτιστων τιμών (βάζουμε τον κωδικό [20 ° C; 30 ° C] ανάλογα με το είδος των ψαριών), θα τροφοδοτηθεί ένα LED. Εάν η θερμοκρασία είναι κάτω από το εύρος, θα ανάψει η λυχνία LED δίπλα στο μήνυμα ("Νερό πολύ κρύο!"). Εάν η θερμοκρασία είναι πάνω από το εύρος, τότε το άλλο LED θα ανάψει.

Βήμα 6: Συμπέρασμα

Εν κατακλείδι, μπορούμε να πούμε ότι το έργο είναι πλήρως λειτουργικό και είναι σε θέση να εκτελέσει τις δύο κύριες λειτουργίες του: τη διατροφή των ψαριών δύο φορές την ημέρα και την εμφάνιση της θερμοκρασίας με τα δύο σήματα (LED) για να αποτρέψει τις περιοριστικές συνθήκες θερμοκρασίας για τα ψάρια Το

Λόγω του περιορισμού και των σημερινών μας γνώσεων, δεν θα μπορούσαμε να πούμε ότι το έργο μας είναι ένα πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα. Δεν μπορούσαμε να βελτιώσουμε το έργο όπως θέλαμε, και ως εκ τούτου σας προτείνουμε μερικές ιδέες για να επιτύχετε αυτόν τον σκοπό:

Ρύθμιση θερμοκρασίας νερού: Η οθόνη LCD μπορεί να εμφανίζει μόνο τις πληροφορίες της θερμοκρασίας και να μας υποδεικνύει το ανώτερο/κάτω όριο θερμοκρασίας μέσω των LED και δεν επηρεάζει τη ρύθμιση της

Χειροκίνητη λειτουργία σίτισης των ψαριών: Δημιουργήστε τη δυνατότητα να ταΐζετε τα ψάρια σας μόνοι σας χωρίς να χρειάζεται να περιμένετε 12 ώρες

Και τόσες άλλες ιδέες που σας αφήνουμε να φανταστείτε ότι δημιουργείτε για τον δικό σας και εξαιρετικά εξατομικευμένο τροφοδότη ψαριών.