Projektfremfører: 14 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Har du nogensinde ønsket at fodre dine kæledyr, mens du er væk fra hjemmet eller bare fra din sofa? I så fald er dette projekt noget for dig! Project Feeder er et open source -projekt, der giver dig mulighed for at fodre dine kæledyr automatisk eller manuelt fra din telefon eller pc. Du kan også følge en livestream og holde styr på dit kæledyrs spiseadfærd.

Før du starter!

Dette projekt er en opgave til college og var tidsbegrænset, så det er meget "igangværende". Det er derfor, jeg er opmærksom på, at der er ting, der kan forbedres og kan blive opdateret i fremtiden. Jeg opfordrer dig til at være kreativ, forbedre og udvide dette koncept.

For at starte vil vi gå over kravene til at bygge dette projekt. Du får virkelig brug for de færdigheder og værktøjer, der er anført nedenfor.

Skaberfærdigheder:

• 3D-udskrivning eller adgang til en udskrivningstjeneste
• Lodning
• Grundlæggende elektronik viden

Værktøjer:

• 3D-printer
• Loddekolbe
• Varm limpistol eller anden lim, der virker 3D-printer filamentforbindelser
• Skruetrækkere

Forbrugsvarer

De samlede omkostninger ved at bygge dette projekt er omkring € 120 afhængigt af, hvor du køber delen, og hvilken slags rabatter du får.

Vigtig:

Nogle dele er markeret med "Unik", det betyder, at det er specifikt for konstruktionens konstruktionsdesign, og du har brug for en nøjagtig kopi af den del.

Raspberry Pi 4 Model B / 2GB + 16GB (min. Krav) Micro SD -kort

Lager på Rasberry Pi er meget begrænset i øjeblikket, dette skal have lidt kigget rundt.

12V 60W strømforsyningsadapter

www.banggood.com/AC-100-240V-to-DC-12V-5A-…

5,5 mm x 2,1 mm jævnstrømforsyning (unik)

www.banggood.com/10pcs-5_5-x-2_1mm-DC-Powe…

DC-DC 12V til 5V 3A Buck Step Down Power Module (unik)

www.banggood.com/LM2596-DC-DC-Voltage-Regu…

42mm 12V Nema 17 totrins trinmotor

www.banggood.com/42mm-12V-Nema-17-Two-Phas…

L298N Dual H -bromodul

www.banggood.com/Wholesale-L298N-Dual-H-Br…

GY6180 VL6180X Time Of Flight Distance Sensor

www.banggood.com/GY6180-VL6180X-Time-Of-Fl…

Infrarød forhindringssensor (x3)

www.banggood.com/3Pcs-Infrared-Obstacle-Av…

USB kamera

www.banggood.com/Electronic-Camera-Module-…

Baggrundsbelysning 16 × 2 LCD, 8051 mikrokontroller I2C

www.hobbyelectronica.nl/product/1602-lcd-d…

Tovejs niveauskifter

www.banggood.com/nl/Two-Channel-IIC-I2C-Lo…

Modstande med fælles værdi (10k, 220R, 470R)

www.banggood.com/Wholesale-Geekcreit-600pc…

LED'er (x2)

Dioder (x2)

12V ON/OFF -kontakt (unik)

www.banggood.com/5pcs-12V-Round-Rocker-Tog…

Nødder: 3x8mm, 3x10mm, 3x12mm

Trin 1: Blinker SD -kortet

Til dette trin skal du blinke dit SD -kort med det medfølgende billede:

thomy.stackstorage.com/s/KbCfVgoU0t8gU3C

Billedet er udstyret med en pre-build apache webserver, database og kode til interface med feederen. Så du behøver ikke at gøre noget, der involverer opsætning af softwaren.

Hvis du vil kigge nærmere på koden, kan du få al den nødvendige kode fra:

github.com/VanIseghemThomas/ProjectFeeder

Sørg for at vide, hvordan du korrekt blinker SD -kortet eller ikke afbryder processen, fordi det kan resultere i et beskadiget kort. Til flashing af kortet brugte jeg software kaldet Win32DiskManager. Et andet program, jeg ved, fungerer og er lidt mere brugervenligt, hedder Ethcer. Begge fungerer lige godt.

Trin 2: SSH i Pi

Når blinkingen er færdig, kan du nu sætte SD -kortet i pi'en og tænde det. Sørg for, at du er tilsluttet din pi ved hjælp af et ethernet -kabel. Nu skulle du være i stand til at oprette forbindelse til det ved hjælp af SSH med ip 169.254.10.1. Jeg bruger et program kaldet PuTTY, men hvis du ikke har lyst til at installere software, kan du altid skrive følgende kommando i kommandoprompten:

ssh [email protected]

Åbn nu en session. Når du opretter forbindelse for første gang, støder du på en advarsel, du kan ignorere det og bare fortsætte. Du bliver bedt om at logge ind som en bruger, og derefter skal adgangskoden til dette billede bruges til følgende legitimationsoplysninger:

• Bruger: feederpi
• Adgangskode: Indløs 1

'Pi'-brugeren er også aktiv, men du kan ikke logge ind som den. Dette er fordi det er konfigureret til automatisk at logge på strøm og køre programmet. Det er derfor, du vil støde på følgende, når du logger ind:

[sudo] adgangskode til feederpi:

Bare tryk på crtl+c, og du skal have en skal nu.

Indtast nu følgende:

sudo -i

Nu er du logget ind som root.

Trin 3: Opsætning af Wifi

Nu er du logget ind som root og kan skrive:

wpa_passphrase "Dit SSID" "Dit kodeord" >> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

For at kontrollere, om din konfiguration blev tilføjet korrekt, skal du skrive følgende. Du kan også slette adgangskoden til almindelig tekst for sikkerheden, hvis du vil, men sørg for at gemme ændringerne ved afslutning.

nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Nu kan du genstarte din pi ved at skrive:

genstart nu

Giv nu pi noget tid til at starte op og logge på igen med SSH som før, for at se om du har forbindelse til wifi, du skriver:

ip a

Under wlan0 interace skulle du se noget lignende med en ip-adresse, det betyder, at du med succes har oprettet forbindelse til din wifi. Senere når alt er tilsluttet, viser softwaren dette til en LCD.

Trin 4: Udskrivning af delene

De dele, du skal bruge til dette projekt, findes her:

www.thingiverse.com/thing:4459996

Det vil tage et stykke tid at udskrive alle disse dele, så du skal bruge lidt tålmodighed.

Disse er de indstillinger, jeg brugte (PLA):

• Laghøjde: 0,3 mm
• Udskrivningshastighed: 50-60 mm/s
• Dysetemperatur: 200 ° C
• Sengetemperatur: 60 ° C

Der er ikke meget at sige om dette undtagen, god fornøjelse med udskrivning.

Trin 5: Samling af delene (intro)

Okay nu går vi videre til at samle alt. Inden jeg forklarer det hele, vil jeg gå over nogle ting, du skal huske på, og det vil hjælpe dig med at få dette gjort.

TIP 1:

Jeg har besluttet at lave alle huller 2,5 mm undtagen 3 mm som boltene. Dette er så du kan trykke på et gevind ved at skrue boltene i og eliminerer behovet for møtrikker. Det er ret svært at få bolten i. Brug dit loddejern til at udvide toppen, det vil gøre det let at få bolten i og begynde at skrue.

TIP 2:

Hvis du som jeg er ved at løbe tør for bolte, skal du bare skrue diagonale par i. Dette sparer mange af dem og fungerer fint.

Trin 6: Montering af toppen (dispenser)

Delene er lagt op som på billedet.

De holder sammen af de såkaldte 'plader'. En af pladerne samles til din stepper motor.

Sørg for, at toppen af boltene flugter med overfladen, ellers blokerer fodringen. Du bør bruge 3x8mm boltene til dette og "Stepper_offset" modellen mellem stepper og ydersiden af pladen.

Sæt nu møllen på stepperen, den skal fortsætte temmelig let. Hvis ikke, kan du bruge noget vaselin.

Resten er ret lige frem, bare tag en skrue, hvor du finder et hul.

Trin 7: Montering af toppen (beholder)

Her ser du, hvordan jeg lavede min beholder. Beholderen bruges originalt til tørrede stykker union.

Øverst vil du montere TOF-sensoren, denne bruges til at måle, hvor meget mad der er tilbage i beholderen. På billederne kan du se, hvordan jeg vedhæftede det. Først smeltede jeg hullerne til stifterne med mit loddejern og limede derefter sensoren på plads med lidt varm lim, mens kablerne er tilsluttet.

Til lukning af beholderen lavede jeg 2 huller med mit loddejern og skruede 2 bolte i. Et gummibånd, lynlås eller wire kan alle bruges til at lukke det på den måde.

Trin 8: Montering af bunden

For placeringen af de forskellige moduler henvises til billederne, de er temmelig selvforklarende. En del af disse billeder har allerede ledninger i dem, du skal kigge forbi det for nu. Billederne blev taget midt i udviklingen af dette projekt. I første omgang var planen at sætte i en vejecelle og veje maden, men på grund af min vejecelleforstærker, der gik i stykker i sidste øjeblik, var jeg nødt til at skrotte den funktion og erstatte den med en video live stream, som også er ret pæn. Muligheden er altid der for at tilføje en vejecelle, men du bliver nødt til at grave i koden og redigere nogle ting.

Trin 9: Elektronik, sensorer og aktuatorer

Nu er det tid til at tage loddejernet på. Jeg har givet 2 repræsentationer af, hvad du skal gøre, en standard elektrisk skematisk, en visuel repræsentation. Jeg foreslår stærkt, at du bruger det elektriske skema, fordi det giver meget mere indsigt i, hvordan alt fungerer og er forbundet med hinanden efter min mening. Den eneste grund til at den anden er her, er fordi den var obligatorisk. Grunden til, at jeg siger dette, er, fordi der ikke er meget plads til kabler, så du skal være effektiv med ledninger til GND, +5V osv., Hvilket afhænger af, hvordan du vil køre dine kabler. Så lad ikke alt ligge præcist til hinanden som skematisk, det fungerer, men det passer ikke.

For kontakten kan du se, at jeg har tilsluttet alle tre ledninger, dette skyldes, at kontakten leveres med en indbygget LED, der angiver, om der er tændt for strømmen. De 2 ufarvede elektroder fungerer som omskifteren, den farvede ledning går til GND.

Generelt er dette den rækkefølge, jeg har tilsluttet alt:

1. Strømafsnit: strømstik, h-bridge, boost buck-konverter, switch
2. Raspberry Pi (Se næste trin for mere information)
3. IR-sensorer
4. LED'er
5. Stepper input
6. I2C portion: 3,3V, SDA, SCL

Det er ikke vigtigt, men nyttigt at have en prototypende pcb liggende til lodning, som jeg gjorde.

Glem også at tilslutte kameraet til en USB -port på pi.

Vigtig:

Sørg for at justere boost buck -konverteren til 5V, før du tilslutter 5V -delen af kredsløbet. Ellers kan du risikere at stege alt. For at justere dette drejer du potentiometeret og ser på spændingsaflæsning på skærmen.

Trin 10: Elektronik, Raspberry Pi

På grund af begrænsninger i softwaren til at tegne skematisk kunne jeg ikke tegne, hvordan jeg tilsluttede hindbær pi.

For +5V kan du bare koble til pi'ens 5V -pin, men dette omgår sikkerheden, f.eks. Sikringen. Hvis du ser på bunden, skal du se nogle puder, der er mærket som TPxx, i vores tilfælde leder vi efter TP1 eller TP2. Lod din +5V ledning til en af dem, men pas på ikke at bygge bro med andre spor. Dette vil højst sandsynligt også annullere garantien. Jeg har personligt prøvet at tilslutte det til begge testpuder og kom til den konklusion, at det nok er det nemmeste og sikreste at bruge TP2, det er væk fra andre udsatte puder og har ikke mange spor omkring det.

For GND skal du bare tage en af stifterne ovenpå som de skematiske viser, dette er helt fint nu.

Trin 11: Test af elektronikken

Når alt er tilsluttet korrekt, er det god praksis først at teste alt, før alt samles helt.

Her en tjekliste:

• IPV4 -adresse vises på lcd'en
• Kan oprette forbindelse til IP via browseren
• I stand til at dreje stepper ved at "fodre" og se LED'er lyse
• Beholderstatus læser og opdaterer
• Live stream fra kamera
• Registrering af spisebegivenheder

Fejlfinding:

Her viser jeg nogle af de problemer, jeg kom ind i, og hvordan jeg løser dem.

- Min LCD lyser, men viser ingenting:

1) I skrivende stund har pi'en brug af cirka 2 minutter for at starte fuldt ud, så du skal give det lidt ekstra tid.

2) Du tilsluttede ikke din LCD korrekt. Du kan se, om du har tilsluttet det korrekt ved at skrive følgende kommando i en shell:

sudo i2cdetect -y 1

Dette skal returnere 2 adresser: 0x27 (= LCD) og 0x29 (= TOF -sensor). Hvis 0x27 ikke dukker op, skal du kontrollere ledningerne til lcd'en. Hvis begge ikke dukker op, skal du kontrollere ledningerne til SDA- og SCL -benene. F.eks. tjek om du har byttet de to ved et uheld. I værste fald gjorde du noget forkert med de 2 individuelle komponenter eller noget gik i stykker.

- Min LCD sidder fast ved "Tilslutning til WiFi"

Det betyder, at din pi sidder fast i forsøget på at oprette forbindelse til et af de netværk, du har konfigureret til at oprette forbindelse til. Det betyder, at enten er du ikke inden for adgangspunktet, eller også har du gjort noget forkert, mens du konfigurerede f.eks. en stavefejl. I så fald skal du gå tilbage til "Opsætning af WiFi" og gå over det igen.

Softwaren er også konfigureret til at oprette forbindelse til hjemmenetværk med en IP -adresse, der starter med "192.168". Hvis dit netværk er konfigureret med et andet privat område, f.eks. "10.0" eller "172.16", skal du gå ind på /home/pi/project/main.py og i funktionen get_ips () ændre: hvis "192.168" i ip hvis "Dit private område her" i ip.

- Min LCD viser IP'en, men jeg kan ikke oprette forbindelse:

1) Sørg for, at du opretter forbindelse til 192.168. X. X ip, den anden ip 169.254.10.1 er altid konfigureret til at oprette forbindelse over ethernet direkte til din pc. Dette fungerer ikke, hvis du ikke er tilsluttet.

2) Sørg for, at du er på det samme netværk, eller at du har aktiveret portvideresendelse på dit netværk, hvis du vil have adgang til feederen udefra.

- Stepper ryster og drejer ikke:

Det betyder, at du ikke korrekt forbandt indgange eller udgange på den dobbelte H-bro. Prøv at bytte dem rundt, indtil det virker.

Trin 12: Afslutning

Nu har du fundet ud af, hvordan du får alt til at køre, det er på tide at sætte alt sammen. Jeg var nødt til at sætte de 2 dele sammen med tape, dette fordi hullernes design ikke er robust nok til at holde spændingen, og det revnede for mig. Dette er en vigtig ting, der skal forbedres i fremtiden. En renere mulighed er bare at lime de to dele sammen, men dette kan være et problem, når noget indeni går i stykker, og du vil have adgang til indersiden. Derfor gik jeg med godt gammelt elektrisk tape.

Når du går til webstedet, skal du blive mødt med et dashboard, hvor du kan gøre ting som manuel fodring, kontrollere status, se på data og tilføje forudindstillinger.

Trin 13: Ekstra: Chrome -udvidelse

Hvis du ikke har lyst til at browse til instrumentbrættet og bare hurtigt vil kontrollere status eller feed, kan du bruge Chrome -udvidelsen. På grund af at den ikke er i den officielle Chrome -webshop, skal du indlæse den som om du ville udvikle en sådan pakke.

Sørg først for at downloade mappen Feeder Extension fra github -biblioteket:

github.com/VanIseghemThomas/ProjectFeeder

Gå til følgende URL:

chrome: // extensions/

Når du er der, skal du aktivere udviklertilstand og indlæse udvidelsesmappen. Nu skal det vises som en udvidelse.

Hvis det ikke vises i din Chrome -bjælke, kan du finde det i Chrome -menuen.

Trin 14: Softwaren

Hvis du kan lide at pille ved softwaren eller af en eller anden grund har brug for en ny kopi af en fil, findes alle de filer, du har brug for, i det GitHub -arkiv, jeg lavede:

Jeg leverede også en EER-skematisk for databasen, hvis du har lyst til at tilføje funktioner til API'en. En dump af databasen kan også findes i GitHub -depotet. Al backend -kode er skrevet i Python. Kolbe bruges til routing og Socket.io til websockets.