Tovuq tovuqlari uchun avtomatik eshik - Arduino boshqariladigan.: 10 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Bu yo'riqnoma qo'lda ochiladigan va yopiladigan vaqtli avtomatik tovuq eshigining dizayni uchun mo'ljallangan. Eshikni istalgan vaqtda masofadan ochish yoki yopish mumkin.

Eshik modulli bo'lishi uchun mo'ljallangan; ramka, eshik va qo'mondonni korpusdan uzoqda joylashgan joyda qurish va sinovdan o'tkazish mumkin, so'ngra mavjud korpus teshigiga mahkamlanadi.

U 9Vdc da ishlaydi, shuning uchun batareyani zaryad qilish uchun uni vilka yoki batareyadan va quyosh panelidan quvvatlantirish mumkin.

Eshikni qulflash va eshikni ochiq holatda ushlab turish uchun solenoiddan foydalaniladi.

Asosiy qismlarga quyidagilar kiradi:

Arduino UNO 3.

4 raqamli, 7 segmentli LED displey

RTC moduli

RF moduli

Potentsiometrlar, Servo dvigatel, 6V - 12V elektromagnit, Tugmachali aylanadigan kodlovchi

Eshik va uning ramkasi yog'och qoldiqlaridan tayyorlanishi mumkin. Eshik novda atrofida aylanadi (mening holatimda printerdan olingan) va eshikni ko'tarish uchun zarur bo'lgan momentni pasaytirish uchun qarshi vaznga ega.

Uni qurish vositalariga quyidagilar kiradi:

Arduino dasturlash uchun Arduino IDE bilan kompyuter, Bolg'a, Ko'rdim, Lehimlash temir, Tel kesgichlar, Matkap, Tornavida.

Men ertalab va kechqurun eshikni ochish va yopish vazifasini bajarishdan qutqarish uchun bu avtomatik tovuqli eshikni qurdim. Tovuqlar tuxum, go'ng va o'yin -kulgining ajoyib etkazib beruvchisidir, lekin ularni uydan chiqarib yuborish uchun erta turish, ayniqsa qishda - dangasalik edi. Va keyin men o'z uyimda ekanligimga ishonch hosil qilib, ularni yopib qo'ydim, bu haqiqatan ham uyga kech kelish erkinligimni cheklab qo'ydi.

Tovuqlar kun tartibiga rioya qilib, quyosh botganda uyga qaytadi va quyosh chiqqanda uyg'onadi. Kirish va chiqish vaqtlari aniq emas, ular kunduzgi ob -havo va atrofdagi yorug'likka ta'sir qiladi. Agar tovuqni eshik yopilgandan keyin kirishga kech qolgan bo'lsa, eshikni masofadan ochib yopsa bo'ladi. Agar xo'jayin tovuqlarning kirib kelishini to'xtatishi kerak bo'lsa, eshik kun davomida yopilishi mumkin.

Quyosh chiqishi va quyosh botishi yil davomida o'zgarib turishi va kenglikka bog'liqligi sababli, har qanday eshik boshqaruvchisi kunning vaqtini, yilning kunini kuzatishi va joyning kengligini bilishi kerak. Bu talab dasturiy ta'minot yoki suntracker bilan birlashtirilishi mumkin, lekin bu dizaynda ishlarni soddalashtirish uchun qo'lda sozlanadigan ochiq va yopiq vaqt sozlamalari qo'llaniladi.

Quyosh chiqish va botish vaqtlari bir kundan keyingisiga bir necha daqiqaga o'zgarganda, eshikni boshqarish moslamasini faqat haftasiga bir marta o'zgartirish kerak.

Agar xo'jayin o'z tovuqlarini parvarish qilish tartibini bilsa, ular ochilish va yopilish vaqtlarini osonlikcha sozlashlari mumkin.

Ochilish vaqtini ertalab soat 3 dan 9 gacha va yopilish vaqtini 15 dan 9 gacha sozlash mumkin. Bu vaqtlar ekvatordan 12 dan 42 gradusgacha bo'lgan kengliklarga mos keladi (Avstraliyada Darvindan Xobartgacha) va yilning eng uzun va eng qisqa kunlarini qamrab oladi..

Aslida eshikni boshqaruvchi - bu qo'lda o'rnatilgan ikkita signalli signal.

1 -qadam: Eshik va ramka

Ramka mavjud korpus ochilishi ustidan mahkamlash uchun qilingan. Eshik garaj eshigidek tepaga buriladi. Bu dizayn, tomi mavjud eshik ustidan yonbag'ir yoki mavjud teshik devorga tutashgan uylar uchun yuqoriga yoki yonga siljigan avtomatik eshiklardan ustunlik qiladi.

1. Mavjud eshikni echib oling.

2. Qoplamaning mavjud o'lchamiga mos keladigan o'lchamni tanlang, ramkaning ikki o'lchami muhim - ramka balandligi va yog'och kengligi. Eshik gorizontal burilish burchagidan siljiydi va burilish nuqtasidan ramkagacha uzunlik (diagrammada "D") yog'och kengligi bilan bir xil bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, eshik ochiq bo'lganda, eshikning burilish ustki qismi devor devoriga to'sqinlik qilmaydi.

3. Ramka uchun mustahkam va ob -havoga chidamli materialni tanlang. Men mustahkam, lekin og'ir bo'lgan qizil saqichdan foydalandim. Ochiq qarag'ay bilan ishlash osonroq bo'ladi.

4. Eshikning o'zi engil, qattiq va ob -havoga chidamli bo'lishi kerak.

2 -qadam: burilish tayog'i va eshikning o'lchamlari

Eshikning o'lchamlari eshikning kengligi ramkaning ichki chetiga to'g'ri keladigan darajada bo'lishi kerak. Eshikning balandligi ramka balandligidan kichikroq.

1. Diametri va uzunligi taxminan 5 mm (1/4 dyuym) bo'lgan ramkaning kengligiga teng tayoqni toping. Men tayanchni demontaj qilingan printerdan ishlatardim, lekin tishli novda etarli bo'ladi. Tayoqlarning yana bir manbai - metall kiyimlarni quritadigan tokchalar. Tayoqni murvat yoki arra bilan kesish mumkin. Qoplamani pichoq bilan metalldan tozalang.

2. "D" uzunlikdagi (oldingi bosqichdagi diagrammada) ramkaning yuqori teshigidan va aylanuvchi novda diametrining chuqurligidan ikkita truba kesib oling.

3. Pim diametri aylanma tayoqchadan bir xil yoki biroz kattaroq bo'lgan menteşani toping. Pimni bolg'a va markaziy musht bilan urib tashlang. Agar sizda markaziy zarba bo'lmasa, katta mix yoki shunga o'xshash pimdan foydalaning.

Birdaniga, men ishlatadigan printerning burilish moslamasi arzimas qutimdan chiqqan birinchi menteşaga juda mos tushdi.

4. Eshik ochiladigan servo dvigateldan yukni olish uchun burilish eshigining pastki qismi va burilish ustidagi yuqori qismining og'irligi o'xshash bo'lishi kerak. Bunga eshikning yuqori qismiga teshilgan og'ir murvat va yong'oqlar yordamida erishish mumkin.

3 -qadam: Servo dvigatel va ko'taruvchi qo'llar

Men MR-996 servo dvigatelidan foydalanardim. Uning momenti: 9,4 kgf · sm (4,8 V) yoki 11 kgf · sm (7,2 V). Bu shuni anglatadiki, burilish nuqtasi ostidagi 20 smli eshik uchun dvigatel 7,2 V da 11 kg/20 = 550 g ko'tarishi mumkin.

Burilish tayog'i ustidagi hisoblagich og'irligi bilan eshik og'irroq va/yoki uzunroq bo'lishi mumkin. Rasmlarda ko'rsatilganidek, men ikkita katta yong'oq va murvatni qarshi og'irliklar sifatida ishlatardim.

Servo plastmassa qo'l bilan jihozlangan, u servoning egilgan chiqish miliga mos keladi. Bu qo'lning bir tomonini o'tkir pichoq yoki sim kesgichlar bilan kesib oling.

2. Yuk ko'taruvchi qo'l ikki uzunlikdagi alyuminiydan yasalgan, yuqori qo'l - L qavs, pastki qo'l - tekis alyuminiy.

Qo'shilgan diagrammalar har bir qo'lning o'lchamlarini qanday hisoblashni ko'rsatadi. Olingan o'lchamlar ramka kengligiga, "d" ga va eshikka o'rnatilgan ko'tarish nuqtasining holatiga asoslanadi.

Eshikni ko'tarishda qo'l servo dvigatelni tozalab turishi uchun yuqori qo'lda kesmalar mavjud.

4-qadam: Solenoidni qulflang va eshik ochiq

1. Ramkaga o'rnatilgan solenoid ikkita maqsadga xizmat qiladi:

a) eshik yopilganda qulflang va

b) eshik ochilganda yopilishiga yo'l qo'ymang.

Solenoid FET orqali boshqaruvchining chiqishidan chiqariladi. Eshikni ochish yoki yopish jarayonida u bir necha soniya orqaga tortiladi.

2. Rasmda ko'rsatilgandek yog'och bo'lagini mahkamlang. U ramka kengligidan qisqaroq bo'ladi va aylanma tayoq ostiga o'rnatiladi.

5 -qadam: Nazoratchi

1. Men boshqaruvchining asosi sifatida Arduino Uno 3 dan foydalanardim. Hammasi bo'lib 17 ta kirish va chiqish pinlari mavjud.

2. Nazoratchi batareyani zaxiralangan I2C RTC tekshirgichi orqali vaqtni ushlab turadi. Har yili RTC batareyasini o'zgartirish uchun hisoblagichni ochish harakatini tejash uchun qayta zaryadlanuvchi batareyaning zaxira nusxasi bo'lishi ma'qulroq bo'ladi. Vaqt aylanadigan boshqaruvchi orqali o'rnatiladi va 4 ta raqamli 7 segmentli LEDda ko'rsatiladi. LCD -dan foydalanish va eshikning ochilishi va yopilishi kabi qo'shimcha ma'lumotlarni ko'rsatish mumkin.

3. Ochilish va yopilish vaqtlari 10k ohmli chiziqli potentsiometrlar yordamida o'rnatiladi. Ochilish/yopilish vaqtini belgilash uchun men aylanadigan kodlovchi va LED displeydan foydalanishim mumkin edi, lekin foydalanuvchining paneldagi masofani uzoqdan ko'rishi osonroq bo'lardi. Vaqt faqat har hafta o'zgarishi kerak.

4. Uzoqdan qo'lda ochish va yopish qulayligi uchun simsiz RF adapteri (https://www.adafruit.com/product/1097). Asosiy fok url:

5. Men tekshirgichni joylashtirish uchun tanlagan quti kichik tomonda edi, shuning uchun men masofadan qabul qilgichga mos keladigan kichikroq qutini qo'shishim kerak edi.

6. Fritzing diagrammasi biriktirilgan.

6 -qadam: kod

Kod aylanib chiqadi va quyidagilarni bajaradi:

1. panel kalitlarining holatini tekshiradi, 2. RTC o'qiydi va vaqtni kunning daqiqalariga o'zgartiradi (0 dan 1440 gacha).

3. ikkita analog potentsiometrni o'qiydi va ochilish va yopilish vaqtlarini butun songa o'zgartiradi. Vaqt sozlamalarini yanada aniqroq hal qilish uchun ochiq yopiq vaqtlar mos ravishda 3 dan 9 gacha va 15 dan 9 gacha cheklangan.

4. masofadan boshqarish tugmasi bosilganligini ko'rish uchun RF kirishini o'qiydi.

5. joriy vaqtni ochilish va yopilish vaqti bilan taqqoslaydi va eshikni ochish yoki yopishni aniqlash uchun rejimni o'qiydi.

Qo'lda ochish va yopish tugmachasini qo'shish dasturiy ta'minot dizaynini murakkablashtirdi, chunki tizimda "qo'lda" va "avtomatik", ya'ni "vaqtli" rejimlar o'rtasida almashish kerak edi. Men buni boshqa "rejim" tugmachasini qo'shmasdan hal qildim, foydalanuvchi avtomatik rejimga qaytish uchun ochish yoki yopish tugmachasini ikki marta bosdi.

Ochish yoki yopish tugmachasini bir marta bosish qo'mondonni qo'lda rejimga o'tkazadi. Eshik yopilishidan keyin ochilgan bo'lsa, ehtimol kech tovuqni qushxonaga kiritish uchun foydalanuvchi eshikni avtomatik rejimga qaytarishni unutishi mumkin. Shunday qilib, qo'lda rejim eslatuvchi sifatida "Ochish" yoki "Yopish" ko'rsatiladigan LED displey bilan belgilanadi.

Men olgan LED displey kutubxonalari:

7 -qadam: Nazoratchi qismlari ro'yxati

Arduino Uno 34-raqamli 7-segmentli modul

MG 996R Servo dvigateli

1k Ohm qarshilik

FET: FQP30N06L.

2 x 10kOm potentsiometrlari (belgilangan/ochilish vaqti)

O'rnatilgan tugmachali Rotary Enkoder

Jumper sim

1A DC-DC konvertori: Servo va solenoid uchun

1 x SPDT tugmachasi (soat/daqiqani tanlash tanlovi)

1 x SPDT markazi bir zumda o'chadi (qo'lda ochish/yopish uchun)

1 x SPDT markazini o'chirish (bo'shatish/vaqtni ko'rish/vaqtni tanlash uchun)

Solenoid: surish 6-12V 10 mm zarba

Adafruit oddiy RF M4 qabul qiluvchisi - 315 MGts lahzali turi

Keyfob 2 tugmachali RF masofadan boshqarish pulti - 315 MGts

Quti

8 -qadam: Elektr ta'minoti va quyosh paneli va batareyaning o'lchamlari

1. Garchi Arduino 12Vdc dan ishlashi mumkin bo'lsa -da, bu uning ichki chiziqli regulyatorini qizib ketishiga olib keladi. Servo yuqori kuchlanishda yaxshiroq ishlaydi (<7,2V), shuning uchun murosaga kelish 9Vdc tizimini ishga tushirish va solenoid va servoni 6Vda quvvatlantirish uchun DC-DC konvertoridan foydalanish edi. O'ylaymanki, DC-DC konvertori yo'q qilinadi va Arduino, servo dvigatel va elektromagnit bir xil 6V (1A) quvvat manbai bilan ishlaydi. Arduino -ni servo va solenoiddan filtrlash uchun 100uF kondansatör tavsiya etiladi.

2. Men yasagan nazoratchi 200mA atrofida tinch oqimni chizdi. Solenoid va servo ishlayotganda, hozirgi tortishish taxminan 1A edi.

Batareya quvvatini tejash uchun LED displeyini kalit yordamida o'chirish mumkin.

Eshikni ochish yoki yopish uchun taxminan 7 soniya vaqt ketishini hisobga olsak, ochilish va yopilish operatsiyalari har kuni atigi ikki marta amalga oshirilgan bo'lsa, kundalik quvvat sarfini hisoblashda 1A hisobga olinmagan.

U 1A 9V ulagichni ishlatishi mumkin, lekin tarmoq va vilka ob -havodan himoyalangan bo'lishi kerak.

3. Kundalik energiya iste'moli 24h x 200mA = 4800mAh sifatida hisoblanadi. 20 Vt quvvatli quyosh panelli 7Ah qo'rg'oshin kislotali akkumulyator, yillik o'rtacha 5 soatlik izolyatsiyaga ega bo'lgan hududlarda bir kunlik avtonomiya bilan kifoya qiladi. Ammo batareyalar va panel kattaroq bo'lsa, avtonomiyalar kunlari ko'payadi.

Men batareya va panel hajmini hisoblash uchun quyidagi onlayn kalkulyatordan foydalandim:

www.telcoantennas.com.au/site/solar-power-…

9 -qadam: Foydalanuvchi bilan ishlash bo'yicha ko'rsatmalar

Eshik avtomatik yoki qo'lda ishlaydi.

Avtomatik rejim eshikning ochilish yoki yopilish vaqtiga qarab ochilishini yoki yopilishini bildiradi. Avtomatik rejim displey tugmasi "Bo'sh" ga o'rnatilganda bo'sh displey bilan belgilanadi. Qo'l rejimidan Avtomatik rejimga o'tganda, "AVTO" so'zi 200 mS yonadi.

Eshik qo'lda rejimga o'tadi. Qo'l rejimi displeyda "OPEn" yoki "CLSd" ko'rsatilganda, displey tugmasi "Bo'sh" holatiga o'rnatilganda ko'rsatiladi.

Qo'l rejimida ochilish/yopilish vaqtining parametrlari e'tiborga olinmaydi. Agar eshik qo'lda ochilgan bo'lsa, eshik yopilishi yoki qo'lda yopilgan bo'lsa, eshikni ochishi yoki avtomatik rejimga qaytarilishi esda qolishi kerak.

Avtomatik rejimga qaytish uchun, agar foydalanuvchi eshik yopiq bo'lsa, O'chirish tugmasini ikkinchi marta, yoki eshik allaqachon yopilgan bo'lsa, Ochish tugmasini ikkinchi marta bosishi kerak.

Eshik avtomatik rejimda kunning boshida (12:00) boshlanadi.

10 -qadam: Qo'ng'iroqlar va hushtaklar

Kelgusida ba'zi yaxshilanishlar bo'lishi mumkin:

Eshik ochilganda/yopilganda signal berish uchun simsiz eshik qo'ng'irog'i

"Tiqilib qolgan signal", agar tizim 10 soniyadan ko'proq vaqt davomida solenoid va servoga teng oqimni tortsa.

Tekshirgichni sozlash uchun Bluetooth va ilova.

Ochilish va yopilish Internet nazorati ostida.

Qo'shimcha ma'lumot olish uchun LED displeyini LCD bilan almashtiring.

Ochilish/yopilish vaqtini belgilash potentsiometrlarini o'chiring va ochilish/yopilish vaqtlarini belgilash uchun almashtirish tugmasi va mavjud aylanadigan kalitdan foydalaning.