Control d’accés als aliments per a gats (ESP8266 + Servomotor + Impressió 3D): 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Aquest projecte repassa el procés que vaig utilitzar per crear un bol automatitzat de menjar per a gats, per al meu gat diabètic Chaz, de gent gran. Mireu, necessita esmorzar abans d’obtenir la insulina, però sovint m’oblido de recollir el plat per menjar abans d’anar a dormir, cosa que li fa malbé la gana i li deixa el programa d’insulina. Aquest plat utilitza un servomotor per tancar una tapa sobre el menjar entre les hores de mitjanit i les 7:30 del matí. L’esbós Arduino del microcontrolador NodeMCU ESP8266 utilitza Network Time Protocol (NTP) per controlar la programació.

És possible que aquest projecte no sigui adequat per a gats més actius i joves. Chaz és tan vell i fràgil que no s’inclina per intentar obrir el bol, però és possible.

Si no coneixeu l’Arduino o l’ESP8266, podeu gaudir de les següents guies prerequisits:

• Classes Arduino instructables
• Classe d'Instructibles d'Internet de les Coses

Subministraments

• Impressora 3D (faig servir un Creality CR-10s Pro)
• Filament de la impressora 3D (estic fent servir PLA daurat)
• Microcontrolador wifi NodeMCU ESP8266
• Cable USB (A a microB)
• Adaptador d'alimentació USB
• Micro servo motor
• Tornavís petit i cargols
• Cable de connexió
• Pins de capçalera
• Tauler Perma-proto

Per estar al dia del que estic treballant, segueix-me a YouTube, Instagram, Twitter, Pinterest i subscriu-te al meu butlletí. Com a col·laborador d'Amazon, guanyo de les compres qualificatives que feu mitjançant els meus enllaços d'afiliació.

Pas 1: peces impreses en 3D

El porta-bol per a menjar per a gats es basa en el disseny d’Ardy Lai a Thingiverse. El vaig fer més gran per adaptar-lo al bol del meu gat i també el vaig fer més curt, ja que augmentar-lo l’havia fet massa alt. Vaig afegir un suport per a un micro servomotor i un parell de forats perquè els cables es dirigissin cap a l'interior.

Vaig modelar una tapa senzilla amb Tinkercad, dissenyada per fixar-la a la banya del micro servo. Podeu agafar el meu disseny directament des de Tinkercad i / o descarregar els STL adjunts a aquest pas.

Vaig imprimir les peces de la meva impressora Creality CR-10s Pro amb filament PLA daurat.

Divulgació: en el moment d’escriure aquest article, jo era un empleat d’Autodesk, que fa de Tinkercad.

Pas 2: fixeu la tapa al servomotor

Vaig utilitzar una broca petita per augmentar la mida dels forats de la banya del servo i després vaig utilitzar cargols per fixar el servo a la tapa impresa en 3D.

Pas 3: Creeu un circuit NodeMCU ESP8266

El circuit està controlat per un microcontrolador wifi NodeMCU ESP8266. He utilitzat pins de capçalera en una placa perma-proto per fer que el micro servo motor es desmuntés fàcilment.

Servo filferro groc: NodeMCU D1

Servo cable vermell: alimentació NodeMCU (3V3 o VIN)

Servo cable negre: terra NodeMCU (GND)

Pas 4: pengeu el codi Arduino i proveu-lo

Instal·leu el conjunt del motor / tapa a la retallada en forma de motor del suport imprès en 3D del suport del bol. Connecteu la capçalera del motor als pins de capçalera de la placa del microcontrolador i connecteu el circuit a l’ordinador amb un cable USB.

L'esbós d'Arduino utilitza el protocol de temps de xarxa per obtenir l'hora actual i, a continuació, obre o tanca la tapa segons una programació codificada. Copieu el codi següent, actualitzeu les vostres credencials de wifi i el desplaçament horari UTC i pengeu-lo a la vostra placa NodeMCU mitjançant l'IDE Arduino.

#incloure

#include #include #include ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // Creeu una instància de la classe ESP8266WiFiMulti, anomenada 'wifiMulti' WiFiUDP UDP; // Creeu una instància de la classe WiFiUDP per enviar i rebre IPAddress timeServerIP; // time.nist.gov adreça del servidor NTP const char * NTPServerName = "time.nist.gov"; const int NTP_PACKET_SIZE = 48; // La marca de temps NTP es troba en els primers 48 bytes del byte de missatge NTPBuffer [NTP_PACKET_SIZE]; // memòria intermèdia per contenir paquets entrants i sortints Servo myservo; // crear un objecte servo per controlar un servo // es poden crear dotze servos objectes a la majoria de taules int pos = 0; // variable per emmagatzemar la posició de la posició del servo () {myservo.attach (5); // connecta el servo al pin 5 també conegut com D1 a l'objecte servo // obre la tapa per defecte Serial.println ("obrint la tapa"); for (pos = 95; pos> = 0; pos - = 1) {// va de 95 graus a 0 graus myservo.write (pos); // digueu al servo que vagi a la posició amb un retard variable de "pos" (15); // espera 15 ms perquè el servo assoleixi la posició} Serial.begin (115200); // Inicieu la comunicació en sèrie per enviar missatges al retard de l'ordinador (10); Serial.println ("\ r / n"); startWiFi (); // Intenteu connectar-vos a alguns punts d'accés determinats. A continuació, espereu una connexió startUDP (); if (! WiFi.hostByName (NTPServerName, timeServerIP)) {// Obteniu l'adreça IP del servidor NTP Serial.println ("Error de cerca DNS. Reinici."); Serial.flush (); ESP.reset (); } Serial.print ("IP del servidor de temps: / t"); Serial.println (timeServerIP); Serial.println ("\ r / nEnviament de sol·licitud NTP …"); sendNTPpacket (timeServerIP); } interval llarg sense signar NTP = 60000; // Sol·liciteu temps NTP cada minut sense signar llarg prevNTP = 0; unsigned long lastNTPResponse = millis (); uint32_t temps UNIX = 0; sense signar llarg prevActualTime = 0; bucle buit () {sense signe llarg actualMillis = millis (); if (currentMillis - prevNTP> intervalNTP) {// Si ha passat un minut des de la darrera sol·licitud NTP prevNTP = currentMillis; Serial.println ("\ r / nEnviament de sol·licitud NTP …"); sendNTPpacket (timeServerIP); // Envia una sol·licitud NTP} uint32_t time = getTime (); // Comproveu si ha arribat una resposta NTP i obteniu el temps (UNIX) if (hora) {// Si s’ha rebut una nova marca de temps timeUNIX = time; Serial.print ("Resposta NTP: / t"); Serial.println (timeUNIX); lastNTPResponse = currentMillis; } else if ((currentMillis - lastNTPResponse)> 3600000) {Serial.println ("Més d'1 hora des de l'última resposta NTP. Reinici."); Serial.flush (); ESP.reset (); } uint32_t actualTime = timeUNIX + (currentMillis - lastNTPResponse) / 1000; uint32_t EasternTime = timeUNIX - 18000 + (currentMillis - lastNTPResponse) / 1000; if (actualTime! = prevActualTime && timeUNIX! = 0) {// Si ha passat un segon des de la darrera impressió prevActualTime = actualTime; Serial.printf ("\ rUTC time: / t% d:% d:% d", getHours (actualTime), getMinutes (actualTime), getSeconds (actualTime)); Serial.printf ("\ rEST (-5): / t% d:% d:% d", getHours (EasternTime), getMinutes (EasternTime), getSeconds (EasternTime)); Serial.println (); } // 7:30 am if (getHours (EasternTime) == 7 && getMinutes (EasternTime) == 30 && getSeconds (EasternTime) == 0) {// obriu la tapa Serial.println ("obertura de la tapa"); for (pos = 95; pos> = 0; pos - = 1) {// va de 95 graus a 0 graus myservo.write (pos); // digueu al servo que vagi a la posició amb un retard variable de "pos" (15); // espera 15 ms perquè el servo assoleixi la posició}} // mitjanit if (getHours (EasternTime) == 0 && getMinutes (EasternTime) == 0 && getSeconds (EasternTime) == 0) {// tanqueu la tapa de sèrie. println ("tancament de la tapa"); for (pos = 0; pos <= 95; pos + = 1) {// va de 0 graus a 95 graus // en passos d'1 grau myservo.write (pos); // digueu al servo que vagi a la posició amb un retard variable de "pos" (15); // espera 15 ms perquè el servo assoleixi la posició}} / * // comprovant si (getHours (EasternTime) == 12 && getMinutes (EasternTime) == 45 && getSeconds (EasternTime) == 0) {// tanqueu la tapa Serial.println ("tancament de la tapa"); for (pos = 0; pos = 0; pos - = 1) {// va de 95 a 0 graus myservo.write (pos); // digueu al servo que vagi a la posició amb un retard variable de "pos" (15); // espera 15 ms perquè el servo assoleixi la posició}} * /} void startWiFi () {// Intenteu connectar-vos a alguns punts d'accés determinats. A continuació, espereu una connexió wifiMulti.addAP ("ssid_from_AP_1", "your_password_for_AP_1"); // afegiu xarxes Wi-Fi a les quals vulgueu connectar //wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_2 "," your_password_for_AP_2 "); //wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_3 "," your_password_for_AP_3 "); Serial.println ("Connexió"); while (wifiMulti.run ()! = WL_CONNECTED) {// Espereu que el Wi-Fi es connecti amb retard (250); Serial.print ('.'); } Serial.println ("\ r / n"); Serial.print ("Connectat a"); Serial.println (WiFi. SSID ()); // Digueu-nos a quina xarxa estem connectats a Serial.print ("adreça IP: / t"); Serial.print (WiFi.localIP ()); // Envieu l'adreça IP de l'ESP8266 a l'ordinador Serial.println ("\ r / n"); } void startUDP () {Serial.println ("Iniciant UDP"); UDP.begin (123); // Comenceu a escoltar els missatges UDP al port 123 Serial.print ("Port local: / t"); Serial.println (UDP.localPort ()); Serial.println (); } uint32_t getTime () {if (UDP.parsePacket () == 0) {// Si encara no hi ha resposta, torneu 0; } UDP.read (NTPBuffer, NTP_PACKET_SIZE); // llegir el paquet al buffer // Combineu els 4 bytes de marca de temps en un número de 32 bits uint32_t NTPTime = (NTPBuffer [40] << 24) | (NTPBuffer [41] << 16) | (NTPBuffer [42] << 8) | NTPBuffer [43]; // Converteix l'hora NTP a una marca de temps UNIX: // L'hora Unix comença l'1 de gener de 1970. Això suposa 2208988800 segons en temps NTP: const uint32_t sevenyYears = 2208988800UL; // restar setanta anys: uint32_t UNIXTime = NTPTime - setanta anys; torna UNIXTime; } void sendNTPpacket (adreça i adreça IP) {memset (NTPBuffer, 0, NTP_PACKET_SIZE); // defineix tots els bytes del buffer a 0 // Inicialitza els valors necessaris per formar la sol·licitud NTP NTPBuffer [0] = 0b11100011; // LI, Versió, Mode // envia un paquet sol·licitant una marca de temps: UDP.beginPacket (adreça, 123); // Les sol·licituds NTP es porten al port 123 UDP.write (NTPBuffer, NTP_PACKET_SIZE); UDP.endPacket (); } inline int getSeconds (uint32_t UNIXTime) {retorna UNIXTime% 60; } inline int getMinutes (uint32_t UNIXTime) {return UNIXTime / 60% 60; } inline int getHours (uint32_t UNIXTime) {return UNIXTime / 3600% 24; }

Pas 5: utilitzeu-lo

Encaminar els cables cap a l'interior del porta-bol i connectar l'alimentador de gats a una presa de corrent mitjançant un adaptador de CA USB. La forma en què s’escriu el codi simple, s’ha d’iniciar en estat “obert” i només canviarà la posició de la tapa en els llindars de temps especificats a l’esbós d’Arduino.

Gràcies per seguir-ho! Si en feu la vostra pròpia versió, m’encantaria veure-la a la secció I Made It que hi ha a continuació.

Si us agrada aquest projecte, potser us interessaran alguns dels meus altres:

• Porta-prisma per a retrats d'arc de Sant Martí
• Paret d'emmagatzematge de fusta contraxapada amb torre Cat
• Llanternes LED Mason Jar (tapa impresa en 3D)
• Impressora 3D Filament Dry Box
• Font d'alimentació USB d'emergència (impresa en 3D)
• Caramel Gummy LED brillant
• Sembradora geomètrica impresa en 3D amb drenatge
• Flors impreses en 3D brillants
• Com instal·lar LEDs sota un scooter (amb Bluetooth)

Per estar al dia del que estic treballant, segueix-me a YouTube, Instagram, Twitter i Pinterest.