Pametni podajalnik za hišne ljubljenčke: 9 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Imaš ljubljenčka?

• Ne: posvoji enega! (in se vrnite k temu navodilu).
• Ja: dobro opravljeno!

Ali ne bi bilo super, če bi lahko svojo ljubljeno osebo nahranili in dali vodo, ne da bi preklicali načrte, da bi pravočasno prišli domov? Pravimo, da ne skrbite več.

V tem projektu smo izdelali daljinsko vodene (prek spleta) razdelilnike hrane in vode.

Prek spletne nadzorne plošče si lahko ogledate podatke in upravljate razdelilnike:

• Oglejte si nivo hrane in vode v rezervoarjih.
• Oglejte si nivo hrane in vode v skledah.
• Ali žival v tem trenutku jedo ali pije?
• Načrtujte hranjenje (naprava ne bo razdelila hrane, če je v posodi dovolj hrane).
• Samodejno dolivanje vode, ko se posoda izprazni.
• Oddajte hrano/vodo s pritiskom na gumb.
• Prejemajte potisna obvestila v telefon (z aplikacijo Telegram).

Kdo smo mi?

Ustvarila Tom Kaufman in Katya Fichman, študentka računalništva na IDC Herzliya.

Ta projekt je bil narejen za tečaj IOT.

Zaloge

Elektronika

• 2 X ESP8266 (Wemos d1 mini).
• Mostične žice.
• 2 X Ogledna plošča.
• 4 x ultrazvočni senzor.
• 2 X Merilna celica.
• 2 X ojačevalnik merilnih celic (HX711).
• Servo (180 °).
• Servo (neprekinjeno vrtenje).
• 2 x 6V napajalnik.

Deli

• Dozator za koruzne kosmiče (povezava Amazon).
• 3D natisnjen lijak razpršilnika hrane (https://www.thingiverse.com/thing:3998805).
• Servo nastavek za 3D -tiskan razdeljevalec hrane (https://www.thingiverse.com/thing:3269637).
• Stojalo za razdeljevanje hrane s 3D tiskanjem (zasnovano za ta projekt:
• 3D natisnjena osnova in plošča merilnih celic (zasnovana za ta projekt:
• Razpršilnik vode (povezava Amazon do česa podobnega).
• Žica (za priključitev gumba za dovod vode na servo).
• 3 x stojalo za ultrazvočni senzor.

1. korak: Kako deluje?

Plošče ESP8266 pošiljajo odčitke senzorjev v Node-RED prek Mosquitta (posrednik MQTT).

Node-RED obdeluje podatke in ustrezno ukrepa (tudi pošlje ukaze za razdeljevanje na plošče ESP8266 prek Mosquitta) in prikaže informacije na nadzorni plošči.

Vsi izračuni se izvajajo v sistemu Node-RED, zato bi bilo enostavno ponoviti ta projekt in spremeniti obdelavo podatkov glede na vaše nastavitve in nastavitve, ne da bi si umazali roke s kodiranjem.

2. korak: Programska oprema

Arduino IDE

Prenesite in namestite (povezava:

Komar

Prenesite in namestite (povezava:

Node.js

Prenesite in namestite (povezava:

Vozlišče-RDEČA

Sledite navodilom:

ngrok

Prenos:

Telegram

Namestite aplikacijo na pametni telefon.

3. korak: Postavitev vezja

* Obe napravi imata enaka vezja

Razpršilnik vode

• Ultrazvočni senzor (za rezervoar za vodo)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • ECHO - D5
  • TRIGGER - D0

• Ultrazvočni senzor (za razdaljo hišnega ljubljenčka od sklede)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • ECHO - D6
  • TRIGGER - D7
• Nakladalna celica
  • ZELENA - A+ (HX711)
  • BELA - A- (HX711)
  • ČRNA - E- (HX711)
  • RDEČA - E+ (HX711)

• HX711 (ojačevalnik merilnih celic)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • DT - D4
  • SCK - D3

• Servo (180 °)

  • GND - G
  • VCC - 5V

Dozator hrane

• Ultrazvočni senzor (za posodo za hrano)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • ECHO - D5
  • TRIGGER - D0

• Ultrazvočni senzor (za razdaljo hišnega ljubljenčka od sklede)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • ECHO - D6
  • TRIGGER - D7
• Nakladalna celica
  • ZELENA - A+ (HX711)
  • BELA - A- (HX711)
  • ČRNA - E- (HX711)
  • RDEČA - E+ (HX711)

• HX711 (ojačevalnik merilnih celic)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • DT - D4
  • SCK - D3

• Servo (neprekinjeno vrtenje)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • NADZOR - D8

4. korak: Ustvarite

Razpršilnik vode

1. Servo prilepite na vrh spodnjega dela razdelilnika (kot je prikazano na fotografiji).
2. V gumbu dozirnika vode izvrtajte majhno luknjo.
3. Servo glavo povežite z gumbom z žico (prepričajte se, da je servo glava v položaju 0 in da je žica tesna).
4. Prilepite en ultrazvočni senzor na notranjo stran rezervoarja, blizu njegovega vrha (senzor obrnjen navzdol).
5. En ultrazvočni senzor prilepite pod gumb za vodo navzven (poskrbite, da bo dovolj visok, da posoda za vodo ne bo vplivala na odčitke).

Dozator hrane

1. Privijte servo na držalo (3D natisnjen del).
2. Lijak (3D natisnjen del) prilepite na držalo rezervoarja (3D natisnjen del).
3. Nosilec rezervoarja povežite s stojalom razpršilnika (3D natisnjen del) in namestite rezervoar.
4. Vrtljivi del (3D natisnjen) vstavite na svoje mesto in skozi predilni gumijasti del podajalnika.
5. Privijte del servo nosilca na stojalo razdelilnika.
6. Lepite en ultrazvočni senzor na notranjo stran pokrova rezervoarja (senzor obrnjen navzdol).
7. En ultrazvočni senzor prilepite na stran držala rezervoarja, obrnjeno proti mestu, kjer bo vaš hišni ljubljenček jedel.

Naloži celice

Vsako merilno celico prilepite na 3D natisnjeno podlago in ploščo (puščica merilne celice obrnjena navzdol)

5. korak: Komar

Odprite Mosquitto (uporabniki sistema Windows: pojdite v mapo Mosquitto, odprite cmd in vnesite: "mosquitto -v").

* Če želite pridobiti notranji naslov IP računalnika, zaženite cmd in vnesite "ipconfig".

6. korak: Arduino IDE

Odprite Arduino IDE in sledite delu tega priročnika »Namesti dodatek ESP8266 v Arduino IDE«:

Pojdite na Orodja-> Plošča in izberite "LOLIN (WEMOS) D1 R2 & mini".

Pojdite na Sketch-> Include Library-> Add. ZIP Library … in dodajte 3 knjižnice v datoteko "Libraries.rar".

Odprite skico "HX711Calibration", jo naložite na oba ESP8266, zaženite in sledite navodilom (na začetku kode in v serijskem monitorju) za umerjanje merilnih celic (preverite, ali je hitrost prenosa serijskega monitorja nastavljena na 115200 baud).

* Zapišite umeritveni faktor in ničelni odmik (za kasnejšo uporabo).

Odprite skici "FoodDispenser" in "WaterDispenser" skozi IDE in spremenite naslednje spremenljivke z nastavitvami (v datoteki "Settings.h"):

• WIFI_SSID
• WIFI_PASSWORD
• MQTT_SERVER
• LOAD_CELL_CALIBRATION_FACTOR
• LOAD_CELL_ZERO_OFFSET

* V MQTT_SERVER vnesite notranji naslov IP iz koraka "Mosquitto".

Skice naložite na svoja dva ESP8266 (po eno kodo na vsako ploščo).

* Upoštevajte, da smo uporabili knjižnico "AsyncMqttClient" in ne pogostejšo knjižnico "pubsubclient", saj se esp8266 zruši v kombinaciji s knjižnico "HX711".

* Če se odločite za spremembo kode, pazite, da v funkcijah povratnega klica ne uporabljate funkcij "zakasnitev" in "donos", saj bo to povzročilo zrušitve.

7. korak: Ngrok

Prenesite preneseno datoteko (s povezave v koraku "Programska oprema").

Odprite "ngrok.exe" in zaženite ukaz "ngrok http 1880".

* Izberete lahko najbližjo regijo (au, eu, ap, us, jp, in, sa). Privzeto smo mi.

Na primer, zaženite ukaz: "ngrok http --region = eu 1880" (nastavite regijo na Evropo).

Zdaj boste videli svoj spletni naslov za zunanjo uporabo (ta naslov bomo imenovali YOUR_NGROK_ADDRESS).

8. korak: Node-RED

Odprite Node-RED (uporabniki sistema Windows: odprite cmd in vnesite "node-red") in pojdite na https:// localhost: 1880 (če ne deluje, poiščite naslov v oknu cmd, kjer je napisano "Server now" teče pri ").

Odprite meni (v zgornjem desnem kotu) in pritisnite "Upravljanje palete".

Pojdite na zavihek "Namesti", poiščite in namestite te module:

• node-red-contrib-persist.
• node-red-contrib-cron-plus.
• node-red-contrib-ui-led.
• node-red-armaturna plošča.
• node-red-contrib-telegrambot.

Pojdite v meni-> Uvozi in naložite datoteko poteka (izvlecite priloženo datoteko RAR in naložite datoteko json).

Za pojasnila o toku glejte priložene slike.

S svojimi nastavitvami boste morali spremeniti ta vozlišča:

• Posodobite profil vozlišča "Pošiljatelj Telegrama" z uporabniškim imenom in žetonom vašega bota (uporabite ta priročnik:
• Na dnu toka spremenite nosilnost vozlišč "Ngrok Address" in "Telegram Chat Id" (dobite svoj ID klepeta z uporabo vodnika Telegram na zgornji povezavi).

• V spodnjem delu toka so nastavitvena vozlišča - spremenite jih glede na svoje potrebe:

  • Aktiviraj hišnega ljubljenčka opozorila o prehranjevanju in pitju.
  • Določite razdaljo za aktiviranje opozorila o prehranjevanju/pitju.
  • Določite obdelavo podatkov o posodah in rezervoarjih.
  • Spremenite čas točenja (za koliko časa prihaja do točenja - samodejni način in pritisk gumba).
  • Določite odstotek praga prelivanja posode za hrano (prekinite samodejno točenje hrane, če je v posodi dovolj hrane).

Razmestite tok (zgoraj desno).

* Samo pri prvem uvajanju boste v oknu za odpravljanje napak videli opozorilo o manjkajoči datoteki 'persistance.json'. Naj vas to ne skrbi, saj boste v trenutku, ko nastavite čas hranjenja ali zamenjate samodejno stikalo za vodo, ta datoteka inicializirala in tega opozorila ne boste več imeli.

Nadzorno ploščo si lahko ogledate na naslovu https:// NODE-RED_PC'S_INTERNAL_IP_ADDRESS: 1880/ui (če ste povezani v isti LAN kot strežnik) ali YOUR_NGROK_ADDRESS/ui (od povsod).

9. korak: Zaključite

Upamo, da je bila ta vadnica poučna in enostavna za branje, razumevanje in izvajanje.

Vprašajte nas karkoli.