Automatický podavač zvířat pomocí starých digitálních hodinek: 10 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Dobrý den, v tomto návodu vám ukážu, jak jsem pomocí starých digitálních hodinek vyrobil automatický podavač zvířat. Také jsem vložil video o tom, jak jsem vytvořil tento podavač. Tento instruktáž bude zařazen do soutěže o PCB a jako laskavost bych ocenil, kdybyste hlasovali pro tento instruktáž níže. Pomohlo by nám to vytvořit úžasnější projekty a sdílet je s vámi na instructables: D

Existuje mnoho způsobů, jak vytvořit krmítko pro domácí zvířata pomocí mikrořadičů, ale existuje mnoho lidí, kteří považují mikrořadiče za potíže. Rozhodl jsem se tedy vyrobit krmítko pro domácí zvířata pomocí základního časovače (digitální hodinky s funkcí alarmu), aby lidé, kteří nedávají přednost mikrořadičům, nebyli vynecháni z elektronického koníčku.

Níže budou připojeny potřebné soubory Eagle.

JAK tento obvod funguje, bude popsáno na konci instrukce.

Nástroje, které budete pro tento projekt potřebovat, jsou:

1. Pomocná ruka pro pájení (volitelně)
2. Flux
3. Pájka
4. Páječka
5. Šroubovák
6. Ohnuté kleště na nos
7. Odizolovávač drátu
8. Pistole na horké lepidlo

Další nástroje, které budete potřebovat, pokud se rozhodnete vyrobit si desku plošných spojů doma:

1. Hrubá houba
2. Laserová tiskárna
3. Žehlička nebo laminátor
4. Kontejnery
5. Chlorid železitý
6. Vrták do DPS
7. Vrták nebo rotační nástroj

Budete potřebovat tyto komponenty:

1. Jednostranná laminovaná deska potažená mědí (pro PCB DIY)
2. Zásobníkový papír (pro kutilské PCB)
3. Tyristor 2p4m - 2
4. Regulátor napětí LM7805 - 1
5. Nastavitelný regulátor LM317 - 1
6. Optická spojka PC817 - 2
7. Rezistor 1k - 1
8. Rezistor 820 ohmů - 2
9. Kondenzátor 47uf 50v - 1 (v případě potřeby lze zvýšit)
10. Ženské hlavičky
11. Mužské hlavičky
12. Servo (Tower Pro -Micro Servo SG90) - 1
13. Digitální hodinky s funkcí alarmu (která nepípá každou hodinu) - 1
14. Mini tlačítkový spínač (vysoký) - 3
15. Měděná tečka - 1
16. Tenké flexibilní dráty
17. 10k potenciometr - 1
18. 9voltový konektor baterie - 1
19. Miniaturní posuvný spínač - 1
20. Knoflík potenciometru - 1
21. Mikro spínač
22. Šrouby a matice
23. Malý plastový kontejner (pro skladování potravin)
24. 9V baterie

Krok 1: Návrh desky plošných spojů (pomocí softwaru Eagle)

Když potřebujete navrhnout desku plošných spojů, můžete si vybrat z mnoha softwarů. Ale software Autodesk Eagle mě zaujal, protože je velmi profesionální a nabízí obrovskou knihovnu komponent, kterou lze v případě potřeby stále rozšiřovat, a poskytuje větší možnosti přizpůsobení desek plošných spojů.

Pokud jste ještě nikdy nepoužívali Eagle k výrobě desek plošných spojů, stáhněte si ji zdarma hned teď.

Připojím potřebné soubory Eagle spolu s pdf k vytištění DPS.

Nezapomeňte jej vytisknout na časopisový papír pomocí laserové tiskárny. Když jsem použil lesklý papír, nefungovalo to tak dobře.

Při tisku by mělo být nastavení nastaveno na „Skutečná velikost“, aby se výtisk nezmenšoval ani neroztahoval.

Krok 2: DIY PCB doma

Rozhodl jsem se pokračovat v leptání vlastního PCB doma z několika důvodů. I když některé společnosti nabízejí výrobu desek plošných spojů za pár dolarů, jejich poplatky za dodání jsou mnohonásobně vyšší než ceny za desku plošných spojů. Nakonec jsem to shledal jako zbytečné výdaje a nákup skutečného krmítka pro zvířata by byl levnější. Také se mi líbí spokojenost poté, co si vyrobím vlastní PCB. Jistě, je to trochu složité, ale jakmile se zorientujete, možnosti jsou nekonečné.

Kroky, které jsem provedl při přípravě měděné desky na leptání, jsou:

1. Pomocí hrubé houby jsem setřel všechny nečistoty nebo oleje (z měděné laminované desky), aby se toner dobře držel na mědi.
2. Poté, co jsem měděnou desku vysušil, položil jsem ji na časopisový papír potištěnou stranou a přilepil jsem ji na kousek papíru.
3. Poté jsem přeložil papír na polovinu a začal na něm žehlit (žehličku je třeba zvýšit na maximální teplotu a vypnout páru)
4. Žehličku jsem položil na stranu časopisu a žehlil jsem ji přibližně 5 minut.
5. Poté jsem opatrně odstranil měděnou desku ze skládaného papíru a vložil ji do vody (pozor, bude velmi horká).
6. Poté, co jsem nechal časopisový papír nasáknout vodu, začal jsem jemně odlepovat časopisový papír z měděné desky (věnujte čas, když jej odlepujete).
7. Poté jsem jej otřel do sucha.
8. Permanentní fixou jsem vyplnil všechny mezery ve stopách, které se mohly vytvořit při odlepování papíru z časopisu.

Kroky, které jsem provedl k leptání měděné desky:

1. K leptání měděné desky jsem použil chlorid železitý. Při manipulaci s chloridem železitým buďte opatrní.
2. Měď se začíná postupně rozpouštět. Proces leptání může trvat přibližně 10 minut.
3. Když je hotový, opláchl jsem ho ve vodě a vytřel do sucha. (Nenechávejte ho v chloridu železnatém ani poté, co se nechtěná měď rozpustí, jinak budou stopy také sežrány).

Dokončení DPS:

1. Vrtákem jsem vyrazil potřebné otvory do DPS.
2. Po vyvrtání všech děr jsem pomocí ocelové vlny vyčistil toner a odhalil stopy mědi pod ním.
3. Ocelovou vlnu jsem použil i na druhé straně, protože proces vrtání ji může zanechat drsnou.
4. Vymazal jsem to a odhalilo to opravdu pěknou desku s plošnými spoji.

Krok 3: Pájení součástek na desku plošných spojů

Většina lidí považuje pájení za únavný úkol. Pokud ale dodržíte správný postup, pájení si zamilujete a získáte nejlepší možný pájecí spoj.

1. Ujistěte se, že máte vždy poblíž pracovního stolu odsávací ventilátor, který odsává výpary ze spalování tavidla (ve skutečnosti je to tok, který způsobuje výpary, nikoli pájka, a to je škodlivé pro vaše plíce).
2. NEPOUŽÍVEJTE rukavice (může to znít neintuitivně, ale pracujete s nástrojem, který vyzařuje velké množství tepla, pokud se dotkne vašich rukavic, nemusíte cítit pálení, dokud se rukavice neroztaví na vašich rukou. Věřte mi, že ano nechci na rukou pálit gumu nebo latex.
3. Před pájením všech součástí vždy očistěte špičku. Oxidovaný hrot nevytvoří dokonalý pájecí spoj. Použijte vlhkou houbu (vyrobenou speciálně pro pájení, která se neroztaví, a jsou docela levné). K čištění pájecího hrotu NEPOUŽÍVEJTE hrubý brusný papír, ochranný povlak se opotřebuje a zůstane vám holý kov.
4. Použijte tok (věřte mi, to hodně pomáhá)

Součásti, které budete potřebovat k pájení na tuto desku plošných spojů, jsou:

1. Tyristor 2p4m - 2
2. Regulátor napětí LM7805 - 1
3. Nastavitelný regulátor LM317 - 1
4. Optická spojka PC817 - 2
5. Rezistor 1k - 1
6. Rezistor 820 ohmů - 2
7. Kondenzátor 47uf 50v - 1 (v případě potřeby lze zvýšit)
8. Ženské hlavičky
9. Mužské hlavičky

Krok 4: Úprava serva

Serva se obvykle nemohou otáčet nepřetržitě. Obvykle se používají k nastavení polohy s mikrořadičem.

Kroky, které jsem učinil, aby se soustavně otáčel, jsou:

1. Po sejmutí šroubů jsem sejmul kryt Serva
2. Odpojil jsem dráty z obvodu uvnitř serva a připojil jej přímo k motoru.
3. Demontoval jsem přední kryt, který obsahuje převody, abych odstranil koncový doraz, který zakazuje nepřetržité otáčení serva.
4. Ale z nějakého důvodu moje servo nemělo koncový doraz, tak jsem vše vrátil na místo.

Důvod, proč jsem místo běžného motoru použil servo, je ten, že servo lze snadno namontovat na skříň, a také skutečnost, že k němu lze připevnit nádobu na jídlo pomocí jediného šroubu.

Zasáhne dva ptáky jedním kamenem.

Krok 5: Úprava hodinek

Většina náramkových hodinek má funkci alarmu, která vás pomocí Piezo bzučáku upozorní na dosažení nastaveného času. Pro tento projekt budete potřebovat právě to, ale nemělo by to pípat každou hodinu. Některé hodinky mají hodinový alarm, který by nakonec spustil podavač každou hodinu. Nechceme obézní mazlíčky.

Zde jsou kroky, které jsem provedl:

1. Nejprve jsem vyzkoušel funkci alarmu a poté zkontroloval, které tlačítko alarm vypne. Vypadá to, že tlačítko pro světlo vypne alarm v těchto konkrétních hodinkách.
2. Poté jsem přistoupil k demontáži hodinek.
3. Dva kontakty, které se dotýkají piezoelektrického bzučáku, mu posílají signál a tyto svorky budeme potřebovat ke spuštění našeho obvodu.
4. Tlačítka fungují tak, že se společný kontakt dotýkají svorek na obvodu hodinek.
5. Po odšroubování desky držáku baterie jsem odlomil společné kontakty, které fungují jako tlačítka.
6. Na desku jsem připájel drát, abych jej mohl použít jako běžný kontakt.
7. Připájel jsem další vodič k terminálu, který se připojuje k piezoelektrickému bzučáku.
8. Poté jsem oddělil displej od obvodu, abych mohl připájet vodiče k jeho tlačítkovým kontaktům.

Jak jsem vytvořil základnu pro držení tlačítek:

1. Pájel jsem 3 mini tlačítkové spínače na kousek bodové desky, která poslouží ke změně nastavení hodinek.
2. Jeden terminál všech 3 spínačů jsem připojil ke společnému kontaktu hodinek.
3. Poté připojili tlačítka hodinek k jednotlivým spínačům.
4. Deska baterie byla připájena ke společné svorce spínačů a svorka pro piezový bzučák byla připojena k prodlužovacím vodičům.
5. Také jsem připojil vodič k vypínači alarmu, o kterém jsme zjistili, že je tlačítkem pro světlo na hodinkách.

Když jsem to všechno dokončil, přišrouboval jsem hodinky zpět na místo.

Krok 6: Pájení zbytku součástí

Zbývající součásti, které bylo třeba pájet:

1. Pájel jsem dvěma vodiči na levý a střední pin 10K potenciometru.
2. Také jsem připájel 9voltový konektor baterie k desce plošných spojů.
3. Potenciometr byl připájen také na desku plošných spojů.
4. Vstup poplachového signálu byl připojen k prvnímu tyristoru a společnému kontaktu k zemi desky plošných spojů.
5. Drát pro vypnutí alarmu byl připojen ke sběrači druhého optočlenu a vysílač byl připojen k zemi.
6. Poté jsem připájel několik vodičů, které se připojily k mikrospínači.
7. Mezi desku plošných spojů a mikrospínač jsem přidal mini posuvný přepínač, aby bylo možné podavač v případě potřeby vypnout.

Krok 7: Pouzdro pro součásti

Kroky, které jsem provedl k instalaci všech komponent do pouzdra:

1. Použil jsem plastové pouzdro, kterému jsem předem udělal potřebné otvory.
2. Servo jsem vložil do potřebného otvoru a zašrouboval na místo.
3. Hodil jsem hodinky horkým lepidlem na pouzdro.
4. Poté jsem přišrouboval tlačítka hodinek k pouzdru (zdá se, že všechna 3 tlačítka fungují perfektně).
5. Zapojil jsem servo do desky plošných spojů a nainstaloval potenciometr a posuvný spínač do skříně.
6. Poté jsem protáhl dráty pro mikrospínač malým otvorem poblíž serva a přišrouboval desku plošných spojů na skříň.
7. Na spodní kryt pláště jsem upevnil plastovou svorku, aby bylo možné krmítko snadno namontovat na akvárium, a zavřel kryt.
8. Na potenciometr jsem umístil knoflík, aby bylo snazší jej nastavit.
9. Ořízl jsem vodiče pro mikrospínač a připájel ho k normálně uzavřeným kontaktům mikrospínače.

Krok 8: Kontejner na potraviny

K uložení potravin jsem použil plastový kontejner, který má dávkovat krmítko.

1. Udělal jsem několik otvorů, každý pro jiné funkce.
2. Jako rozdělovač jsem použil kus plastu, do kterého jsem také udělal otvor pro průchod jídla.
3. Pomocí horkého lepidla jsem jej nalepil na nádobu.
4. Také jsem použil další kus plastu jako nastavitelný kryt, abych omezil množství jídla, které vypadne z podavače.
5. Pomocí matice a šroubu jsem přidržel nastavitelný kryt na kontejneru.
6. Pomocí horkého lepidla jsem nalepil matici na místo.
7. Poté jsem horkým lepidlem přilepil rameno serva ke střednímu otvoru nádoby.
8. Do otvoru na okraji jsem přidal matici a šroub. Toto bude použito ke spuštění mikrospínače.
9. Poté jsem zajistil v kontejneru k servu pomocí šroubu dodaného se servem.

Krok 9: Testovací běh

Při počátečním testu servo pokračuje v chodu bez zastavení po jedné otáčce. Musíme tedy upravit šroub, který má spustit mikrospínač.

Zdá se, že to správně spustilo při druhém testu.

Přidal jsem víko nádoby a znovu to vyzkoušel. Zdá se, že to funguje perfektně.

Pokračoval jsem a označil vypínač a tlačítka, která ovládají hodiny.

Otáčením potenciometru můžeme nastavit rychlost, jakou se servo otáčí.

Přidal jsem nějaké krmivo pro ryby a zapnul krmítko. Poté jsem vyzkoušel funkci časovaného krmení. Funguje to také perfektně.

Krok 10: Jak obvod funguje

Zjednodušeně řečeno, hodinkový alarm spustí podavač do výdeje jídla a mikrospínač vypne otáčení, když je úplné otočení dokončeno.

Kompletní proces je následující:

1. Hodinky vysílají pulz do piezoelektrického bzučáku, který způsobuje zvuk, který slyšíte.
2. Pulz je velmi malý, proto používáme tyristor k zachycení pulsu.
3. Pulz zapne tyristor a umožní průchod elektřiny.
4. Pulz se ale rychle zapíná a vypíná (což způsobuje zvuk píp-stop-píp-stop….), Takže potřebujeme druhý tyristor, aby byl zapnutý.
5. Když se zapne první tyristor, zapnou se obě optočleny
6. První optočlen zapne druhý tyristor (a ten zůstane ZAPNUT, aniž by se vypnul, dokud nestisknete mikrospínač).
7. Druhý optočlen zapne spínač zastavení alarmu (je to proto, že pokud alarm stále pípá a automat již dokončil jedno otočení, bude se stále otáčet, protože hodinky stále vysílají signál. Výsledkem bude mnoho otočení spíše než jeden).
8. Poté, co druhý optočlen vypne alarm, vypne se také první tyristor, ale druhý tyristor zůstane zapnutý.
9. Poté, co výdejní stojan dokončí jednu plnou otáčku, šroub, který jsme upevnili na jednu z hran, zasáhne mikrospínač a odpojí napájení obvodu (protože jsme připájili vodiče k normálně uzavřenému kontaktu).
10. Kondenzátor, který jsme přidali do obvodu, mu dodá poslední kopu, kterou musí servo přejít přes mikrospínač, a to i po odpojení napájení. Je to nutné, protože pokud není kondenzátor, šroub se zasekne na mikrospínači a ponechá odpojené napájení.
11. Krmení se zastaví, dokud hodinky znovu nepošlou signál, když je alarm zapnutý.
12. Cyklus se opakuje

Doufám, že tento návod pomůže. Nezapomeňte hlasovat níže, abychom mohli i nadále vytvářet úžasné projekty a sdílet s vámi pokyny. Zůstaňte skvělí a uvidíme se u dalšího projektu:)