Контрол на достъпа до храна за котки (ESP8266 + серво мотор + 3D печат): 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Този проект обхваща процеса, който използвах за създаването на автоматизирана купа за котешка храна за моята възрастна котка с диабет Chaz. Вижте, той трябва да закуси, преди да си вземе инсулина, но често забравям да си взема ястието с храна, преди да си легна, което разваля апетита му и изхвърля графика му за инсулин. Това ястие използва серво мотор, за да затвори капака над храната между часовете на полунощ и 7:30 сутринта. Скицата Arduino на микроконтролера NodeMCU ESP8266 използва Network Time Protocol (NTP) за контрол на графика.

Този проект може да не е подходящ за по -млади, по -активни котки. Чаз е толкова стар и крехък, не е склонен да се опитва да отвори купата, но е възможно.

Ако сте нов в Arduino или ESP8266, може да се насладите на следните предварителни ръководства:

• Инструкции клас Arduino
• Инструкции Клас Интернет на нещата

Консумативи

• 3D принтер (използвам Creality CR-10s Pro)
• Нишка за 3D принтер (използвам златен PLA)
• NodeMCU ESP8266 wifi микроконтролер
• USB кабел (от A до microB)
• USB захранващ адаптер
• Микро серво мотор
• Малка отвертка и винтове
• Тел за свързване
• Игли за заглавки
• Перма-прото платка

За да сте в крак с това, върху което работя, следвайте ме в YouTube, Instagram, Twitter, Pinterest и се абонирайте за моя бюлетин. Като партньор на Amazon печеля от квалифицирани покупки, които правите с помощта на моите партньорски връзки.

Стъпка 1: 3D отпечатани части

Поставката за купа за котешки храни се основава на дизайна на Ardy Lai върху Thingiverse. Направих го по -голям, за да побере купата на моята котка, и също го направих по -къс, тъй като увеличаването му го беше направило твърде високо. Добавих държач за микро серво мотор и няколко дупки за кабели, които да се насочат към вътрешността.

Моделирах обикновен капак с помощта на Tinkercad, предназначен да се прикрепи към клаксона на микро серво. Можете да вземете моя дизайн директно от Tinkercad и/или да изтеглите STL, приложени към тази стъпка.

Отпечатах частите на моя принтер Creality CR-10s Pro със златна нишка PLA.

Разкриване: към момента на това писане съм служител на Autodesk, което прави Tinkercad.

Стъпка 2: Прикрепете капака към серво мотора

Използвах малка свредло, за да увелича размера на отворите на серво рога, след това използвах винтове, за да прикрепя серво към 3D отпечатания капак.

Стъпка 3: Изградете верига NodeMCU ESP8266

Схемата се управлява от микроконтролер NodeMCU ESP8266 wifi. Използвах щифтове за заглавки на платка perma-proto, за да направя микро серво мотора лесно разглобяем. Серво заглавките са свързани към NodeMCU, както следва:

Жълт серво проводник: NodeMCU D1

Червен серво проводник: NodeMCU захранване (3V3 или VIN)

Черен серво проводник: NodeMCU маса (GND)

Стъпка 4: Качете Arduino код и тест

Инсталирайте вашия двигател/капак в изреза във формата на мотор на държача за купа с 3D печатна част. Включете заглавката на двигателя в щифтовете на заглавната платка на микроконтролера и включете веригата във вашия компютър с USB кабел.

Скицата на Arduino използва Network Time Protocol за извличане на текущото време и след това отваря или затваря капака според твърдо кодиран график. Копирайте следния код, актуализирайте вашите идентификационни данни за wifi и отместване на UTC времето и го качете на вашата NodeMCU платка, използвайки Arduino IDE.

#включва

#include #include #include ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // Създайте екземпляр от класа ESP8266WiFiMulti, наречен 'wifiMulti' WiFiUDP UDP; // Създаване на екземпляр от класа WiFiUDP за изпращане и получаване на IPAddress timeServerIP; // time.nist.gov Адрес на NTP сървър const char* NTPServerName = "time.nist.gov"; const int NTP_PACKET_SIZE = 48; // NTP печатът за време е в първите 48 байта на байта на съобщението NTPBuffer [NTP_PACKET_SIZE]; // буфер за задържане на входящи и изходящи пакети Servo myservo; // създаване на серво обект за управление на серво // дванадесет серво обекта могат да бъдат създадени на повечето платки int pos = 0; // променлива за съхраняване на позицията на серво void setup () {myservo.attach (5); // прикрепя серво на щифт 5, известен още като D1, към серво обекта // отваря капака по подразбиране Serial.println ("отваряне на капака"); for (pos = 95; pos> = 0; pos -= 1) {// отива от 95 градуса на 0 градуса myservo.write (pos); // кажете на серво да отиде на позиция в променлива 'pos' delay (15); // изчаква 15ms, докато сервоприемникът достигне позицията} Serial.begin (115200); // Стартирайте серийната комуникация за изпращане на съобщения до компютъра забавяне (10); Serial.println ("\ r / n"); startWiFi (); // Опитайте да се свържете с някои дадени точки за достъп. След това изчакайте връзката startUDP (); if (! WiFi.hostByName (NTPServerName, timeServerIP)) {// Вземете IP адреса на NTP сървъра Serial.println ("DNS търсенето не бе успешно. Рестартиране."); Serial.flush (); ESP.reset (); } Serial.print ("IP сървър на времето: / t"); Serial.println (timeServerIP); Serial.println ("\ r / nИзпращане на NTP заявка …"); sendNTPpacket (timeServerIP); } без подпис дълъг интервалNTP = 60000; // Искане на NTP време всяка минута без подпис дълго prevNTP = 0; unsigned long lastNTPResponse = millis (); uint32_t времеUNIX = 0; unsigned long prevActualTime = 0; void loop () {unsigned long currentMillis = millis (); if (currentMillis - prevNTP> intervalNTP) {// Ако е минала минута от последната NTP заявка prevNTP = currentMillis; Serial.println ("\ r / nИзпращане на NTP заявка …"); sendNTPpacket (timeServerIP); // Изпращане на NTP заявка} uint32_t time = getTime (); // Проверете дали е пристигнал NTP отговор и вземете (UNIX) времето if (time) {// Ако е получена нова времева отметка timeUNIX = time; Serial.print ("NTP отговор: / t"); Serial.println (timeUNIX); lastNTPResponse = currentMillis; } else if ((currentMillis - lastNTPResponse)> 3600000) {Serial.println ("Повече от 1 час от последния NTP отговор. Рестартиране."); Serial.flush (); ESP.reset (); } uint32_t actualTime = timeUNIX + (currentMillis - lastNTPResponse)/1000; uint32_t eastTime = timeUNIX - 18000 + (currentMillis - lastNTPResponse)/1000; if (actualTime! = prevActualTime && timeUNIX! = 0) {// Ако е минала секунда от последния печат prevActualTime = actualTime; Serial.printf ("\ rUTC време: / t%d:%d:%d", getHours (действително време), getMinutes (действително време), getSeconds (действително време)); Serial.printf ("\ rEST (-5): / t%d:%d:%d", getHours (EasternTime), getMinutes (EasternTime), getSeconds (EasternTime)); Serial.println (); } // 7:30 сутринта if (getHours (EasternTime) == 7 && getMinutes (EasternTime) == 30 && getSeconds (EasternTime) == 0) {// отворете капака Serial.println ("отваряне на капака"); for (pos = 95; pos> = 0; pos -= 1) {// отива от 95 градуса на 0 градуса myservo.write (pos); // кажете на серво да отиде на позиция в променлива 'pos' delay (15); // изчаква 15 мс, докато сервоприемникът достигне позицията}} // полунощ if (getHours (EasternTime) == 0 && getMinutes (EasternTime) == 0 && getSeconds (EasternTime) == 0) {// затваряне на капака Serial. println ("затваряне на капака"); for (pos = 0; pos <= 95; pos += 1) {// преминава от 0 градуса до 95 градуса // на стъпки от 1 градус myservo.write (pos); // кажете на серво да отиде на позиция в променлива 'pos' delay (15); // изчаква 15 мс, докато сервоприемникът достигне позицията}} /* // тестване ако (getHours (EasternTime) == 12 && getMinutes (EasternTime) == 45 && getSeconds (EasternTime) == 0) {// затворете капака Serial.println ("затваряне на капака"); for (pos = 0; pos = 0; pos -= 1) {// отива от 95 градуса до 0 градуса myservo.write (pos); // кажете на серво да отиде на позиция в променлива 'pos' delay (15); // изчаква 15ms, докато сервоприемникът достигне позицията}} */} void startWiFi () {// Опитайте да се свържете с някои дадени точки за достъп. След това изчакайте връзка wifiMulti.addAP ("ssid_from_AP_1", "your_password_for_AP_1"); // добавете Wi-Fi мрежи, към които искате да се свържете //wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_2 "," your_password_for_AP_2 "); //wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_3 "," your_password_for_AP_3 "); Serial.println ("Свързване"); while (wifiMulti.run ()! = WL_CONNECTED) {// Изчакайте Wi-Fi да се свърже със закъснение (250); Serial.print ('.'); } Serial.println ("\ r / n"); Serial.print ("Свързан с"); Serial.println (WiFi. SSID ()); // Кажете ни към каква мрежа сме свързани с Serial.print ("IP адрес: / t"); Serial.print (WiFi.localIP ()); // Изпращаме IP адреса на ESP8266 на компютъра Serial.println ("\ r / n"); } void startUDP () {Serial.println ("Стартиране на UDP"); UDP.begin (123); // Започнете да слушате UDP съобщения на порт 123 Serial.print ("Локален порт: / t"); Serial.println (UDP.localPort ()); Serial.println (); } uint32_t getTime () {if (UDP.parsePacket () == 0) {// Ако няма отговор (все още) връщане 0; } UDP.read (NTPBuffer, NTP_PACKET_SIZE); // прочетете пакета в буфера // Комбинирайте 4-те байта на времевата маркировка в един 32-битов номер uint32_t NTPTime = (NTPBuffer [40] << 24) | (NTPBuffer [41] << 16) | (NTPBuffer [42] << 8) | NTPBuffer [43]; // Преобразуване на NTP време в UNIX времева марка: // Unix времето започва на 1 януари 1970 г. Това е 2208988800 секунди в NTP време: const uint32_t seventyYears = 2208988800UL; // изважда седемдесет години: uint32_t UNIXTime = NTPTime - седемдесет години; връщане UNIXTime; } невалиден sendNTPpacket (IP адрес и адрес) {memset (NTPBuffer, 0, NTP_PACKET_SIZE); // задаваме всички байтове в буфера на 0 // Инициализираме стойностите, необходими за формиране на NTP заявка NTPBuffer [0] = 0b11100011; // LI, Версия, Режим // изпращане на пакет с искане за времева отметка: UDP.beginPacket (адрес, 123); // NTP заявките са към порт 123 UDP.write (NTPBuffer, NTP_PACKET_SIZE); UDP.endPacket (); } inline int getSeconds (uint32_t UNIXTime) {return UNIXTime % 60; } inline int getMinutes (uint32_t UNIXTime) {return UNIXTime / 60 % 60; } inline int getHours (uint32_t UNIXTime) {връщане UNIXTime / 3600 % 24; }

Стъпка 5: Използвайте го

Прокарайте проводниците към вътрешността на държача за купа и включете захранващото устройство за котки в контакт с помощта на USB AC адаптер. Начинът, по който е написан простият код, е предназначен да се стартира в "отворено" състояние и ще промени само позицията на капака си във времевите прагове, посочени в скицата на Arduino.

Благодаря, че ни последвахте! Ако направите своя собствена версия, ще се радвам да я видя в секцията I Made It по -долу!

Ако този проект ви харесва, може да се интересувате от някои от другите ми:

• Призма притежател за Rainbow портрети
• Шперплат стена за съхранение с котка кула
• LED Mason Jar Фенери (3D отпечатан капак)
• Суха кутия с нишки за 3D принтер
• Авариен USB източник на захранване (3D печат)
• Светещ LED Gummy Candy
• 3D печатна геометрична сеялка с дренаж
• Светещи 3D принтирани цветя
• Как да инсталирате светодиоди под скутер (с Bluetooth)

За да сте в крак с това, върху което работя, следвайте ме в YouTube, Instagram, Twitter и Pinterest.