Projekvoerder: 14 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Wou u al ooit u troeteldiere voer terwyl u weg was van die huis af, of net uit die gemak van u bank? As dit die geval is, is hierdie projek vir u! Project Feeder is 'n open source -projek waarmee u u troeteldiere outomaties of met die hand vanaf u telefoon of rekenaar kan voer. U kan ook 'n lewendige stroom volg en die eetgedrag van u troeteldier dophou.

Voor jy begin!

Hierdie projek is 'n taak vir die kollege en was tydgebonde, so dit is baie "aan die gang". Daarom is ek bewus daarvan dat daar dinge is wat verbeter kan word en moontlik in die toekoms opgedateer kan word. Ek moedig u aan om kreatief te wees, hierdie konsep te verbeter en uit te brei.

Om mee te begin gaan ons oor die vereistes om hierdie projek te bou. U het werklik die onderstaande vaardighede en gereedskap nodig.

Maker vaardighede:

• 3D-drukwerk of toegang tot 'n drukdiens
• Soldeer
• Basiese kennis van elektronika

Gereedskap:

• 3D-drukker
• Soldeerbout
• Warm gomgeweer of ander gom wat 3D-drukker filamentverbindings werk
• Skroewedraaiers

Voorrade

Die totale boukoste van hierdie projek beloop ongeveer € 120, afhangende van waar u die onderdeel koop en watter afslag u kry.

Belangrik:

Sommige dele is gemerk met 'Uniek', dit beteken dat dit spesifiek is vir die strukturele ontwerp van die konstruksie en dat u 'n presiese kopie van die onderdeel nodig het.

Raspberry Pi 4 Model B / 2GB + 16GB (minimum vereiste) Micro SD -kaart

Die voorraad op Rasberry Pi is op die oomblik baie beperk, maar dit sal nodig wees om rond te kyk.

12V 60W voedingsadapter

www.banggood.com/AC-100-240V-to-DC-12V-5A-…

5.5mm X 2.1mm DC -kragaansluiting (uniek)

www.banggood.com/10pcs-5_5-x-2_1mm-DC-Powe…

DC-DC 12V tot 5V 3A Buck Step Down Power Module (uniek)

www.banggood.com/LM2596-DC-DC-Voltage-Regu…

42mm 12V Nema 17 tweefase stapmotor

www.banggood.com/42mm-12V-Nema-17-Two-Phas…

L298N Dual H -brugmodule

www.banggood.com/Wholesale-L298N-Dual-H-Br…

GY6180 VL6180X Tyd van vlugafstandsensor

www.banggood.com/GY6180-VL6180X-Time-Of-Fl…

Infrarooi struikelblokkeersensor (x3)

www.banggood.com/3Pcs-Infrared-Obstacle-Av…

USB kamera

www.banggood.com/Electronic-Camera-Module-…

Agterlig 16 × 2 LCD, 8051 mikrokontroller I2C

www.hobbyelectronica.nl/product/1602-lcd-d…

Tweerigtingvlakverskuiwers

www.banggood.com/nl/Two-Channel-IIC-I2C-Lo…

Weerstands met algemene waarde (10k, 220R, 470R)

www.banggood.com/Groothandel-Geekcreit-600pc…

LED's (x2)

Diodes (x2)

12V AAN/UIT -skakelaar (uniek)

www.banggood.com/5pcs-12V-Round-Rocker-Tog…

Moere: 3x8mm, 3x10mm, 3x12mm

Stap 1: Flits die SD -kaart

Vir hierdie stap moet u u SD -kaart flits met die prentjie:

thomy.stackstorage.com/s/KbCfVgoU0t8gU3C

Die beeld is toegerus met 'n voorafgeboude apache-webbediener, databasis en kode om met die toevoer te koppel. U hoef dus niks te doen wat die opstel van die sagteware behels nie.

As u die kode wil ondersoek, kan u al die vereiste kode kry van:

github.com/VanIseghemThomas/ProjectFeeder

Maak seker dat u weet hoe u die SD -kaart behoorlik moet flits of dat die proses nie onderbreek word nie, want dit kan 'n beskadigde kaart tot gevolg hê. Vir die flits van die kaart het ek sagteware genaamd Win32DiskManager gebruik. 'N Ander program wat ek weet werk en 'n bietjie meer gebruikersvriendelik is, word Ethcer genoem. Albei werk ewe goed.

Stap 2: SSH in die Pi

As die flits klaar is, kan u die SD -kaart nou in die pi sit en dit aanskakel. Maak seker dat u met 'n ethernetkabel op u pi gekoppel is. Nou moet u daaraan kan koppel via SSH met ip 169.254.10.1. Ek gebruik 'n program genaamd PuTTY, maar as u nie lus is om sagteware te installeer nie, kan u altyd die volgende opdrag in die opdragprompt invoer:

ssh [email protected]

Maak nou 'n sessie oop. As u vir die eerste keer aansluit, sal u 'n waarskuwing teëkom; u kan dit ignoreer en net voortgaan. U sal gevra word om aan te meld as 'n gebruiker en daarna die wagwoord vir hierdie prent, gebruik die volgende geloofsbriewe:

• Gebruiker: feederpi
• Wagwoord: Verlos1

Die 'pi'-gebruiker is ook aktief, maar u kan nie daarby aanmeld nie. Dit is omdat dit ingestel is om outomaties met krag aan te meld en die program uit te voer. Daarom sal u die volgende teëkom wanneer u aangemeld is:

[sudo] wagwoord vir feederpi:

Druk net crtl+c en u behoort nou 'n dop te hê.

Tik nou die volgende:

sudo -i

Nou is u aangemeld as root.

Stap 3: Stel WiFi op

Nou is u aangemeld as root en kan u tik:

wpa_passphrase "Jou SSID" "Jou wagwoord" >> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Tik die volgende om te kyk of u konfigurasie korrek bygevoeg is. U kan ook die gewone tekswagwoord vir sekuriteit uitvee, maar sorg dat u die veranderinge by die uitgang stoor.

nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Nou kan u u pi herlaai deur te tik:

herlaai nou

Gee die pi 'n rukkie tyd om op te laai en weer aan te meld met SSH soos voorheen, om te sien of u 'n verbinding met wifi het wat u tik:

ip a

Onder die wlan0-verbinding moet u iets soortgelyks met 'n ip-adres sien, dit beteken dat u suksesvol aan u wifi gekoppel het. As alles later aangeskakel is, sal die sagteware dit op 'n LCD vertoon.

Stap 4: Druk die onderdele af

Die onderdele wat u benodig vir hierdie projek, kan u hier vind:

www.thingiverse.com/thing:4459996

Dit sal 'n rukkie neem om al hierdie dele te druk, dus u benodig geduld.

Dit is die instellings wat ek gebruik het (PLA):

• Laaghoogte: 0,3 mm
• Druk spoed: 50-60 mm/s
• Spuitstuk temp: 200 ° C
• Bedtemperatuur: 60 ° C

Daar is nie veel hieroor te sê nie, behalwe om lekker te druk.

Stap 5: Monteer die dele (inleiding)

Nou, ons gaan alles bymekaar. Voordat ek dit alles verduidelik, gaan ek oor 'n paar dinge om in gedagte te hou, en dit sal u help om dit reg te kry.

WENK 1:

Ek het besluit om al die gate 2,5 mm, behalwe 3 mm, soos die boute te maak. Dit is sodat u op 'n draad kan tik deur die boute in te skroef en die behoefte aan moere uitskakel. Dit is redelik moeilik om die bout in te trek. Gebruik die soldeerbout om die bokant te verbreed, dit sal dit makliker maak om die bout in te trek en te begin skroef.

WENK 2:

As jy net soos ek boute loop, skroef jy net diagonale pare in. Dit bespaar baie van hulle en werk goed.

Stap 6: Monteer die bokant (dispenser)

Die dele is uiteengesit soos op die foto.

Hulle word bymekaar gehou deur die sogenaamde 'borde'. Een van die plate pas by u stapmotor.

Maak seker dat die bopunt van die boute gelyk is aan die oppervlak, anders blokkeer die voeding. U moet die boute van 3 x 8 mm hiervoor en die "Stepper_offset" -model tussen die stepper en die buitekant van die plaat gebruik.

Sit nou die meul op die stepper, dit moet redelik maklik aangaan. Indien nie, kan u vaseline gebruik.

Die res is redelik reguit, neem net 'n skroef waar jy 'n gat vind.

Stap 7: Monteer die bokant (houer)

Hier sien u hoe ek my houer gemaak het. Die houer word oorspronklik gebruik vir gedroogde stukke vakbonde.

Aan die bokant wil u die TOF-sensor heg, hierdie sal gebruik word om te meet hoeveel kos daar in die houer oor is. Op die foto's kan u sien hoe ek dit aangeheg het. Eers smelt ek die gate vir die penne met my soldeerbout, en plak die sensor dan vas met warm gom terwyl die kabels verbind word.

Vir die toemaak van die houer het ek 2 gate met my soldeerbout gemaak en 2 boute vasgeskroef. 'N Elastiekband, 'n ritssluiting of 'n draad kan gebruik word om dit so toe te maak.

Stap 8: Monteer die onderkant

Vir die plasing van die verskillende modules, verwys na die foto's, dit is redelik selfverduidelikend. 'N Gedeelte van hierdie foto's het reeds bedrading, jy moet nou eers daar verby kyk. Die foto's is geneem tydens die ontwikkeling van hierdie projek. Aanvanklik was die plan om 'n laaisel in te sit en die voedsel te weeg, maar as gevolg van my vragmotor se versterking op die laaste oomblik, moes ek die funksie verwyder en dit vervang met 'n video -stroom wat ook redelik netjies is. Die opsie is altyd daar om 'n laaisel by te voeg, maar u moet in die kode grawe en 'n paar dinge wysig.

Stap 9: Elektronika, sensors en aandrywers

Nou is dit tyd om die soldeerbout aan te trek. Ek het 2 voorstellings gegee van wat u moet doen, een standaard elektriese skema, een visuele voorstelling. Ek stel sterk voor dat u die elektriese skema gebruik, want dit gee baie meer insig oor hoe alles werk en na my mening met mekaar verbind is. Die enigste rede waarom die ander een hier is, is omdat dit verpligtend was. Die rede waarom ek dit sê, is omdat daar nie baie ruimte vir kabels is nie, dus u moet doeltreffend wees met die bedrading van GND, +5V, ens. Dit hang af van hoe u u kabels wil voer. Moet dus nie alles presies aan mekaar koppel soos die skematiese nie; dit sal werk, maar dit pas nie.

Vir die skakelaar kan u sien dat ek al drie die leidings aangeskakel het, want die skakelaar het 'n ingeboude LED wat aandui of die krag aangeskakel is. Die 2 ongekleurde leidrade dien as skakelaar, die gekleurde lood gaan na GND.

Oor die algemeen is dit die volgorde waarin ek alles bedraad het:

1. Kragafdeling: kragaansluiting, h-brug, boost buck-omskakelaar, skakelaar
2. Framboos Pi (sien volgende stap vir meer inligting)
3. IR-sensors
4. LED's
5. Stepper insette
6. I2C -gedeelte: 3.3V, SDA, SCL

Dit is nie noodsaaklik nie, maar nuttig om 'n prototipe PCB te laat lê om te soldeer soos ek.

Moenie vergeet om die kamera aan te sluit op 'n USB -poort van die pi nie.

Belangrik:

Maak seker dat u die boost buck -omskakelaar op 5V pas voordat u die 5V -gedeelte van die stroombaan aansluit. Anders kan u die risiko loop om alles te braai. Om dit aan te pas, draai u die potensiometer en kyk na die spanning op die skerm.

Stap 10: Elektronika, Framboos Pi

As gevolg van die beperkinge in die sagteware om die skematiese skets te teken, kon ek nie teken hoe ek die framboos pi kon aansluit nie.

Vir +5V kan u net na die 5V -pen van die pi aansluit, maar dit omseil veiligheid, soos die lont. As u onderaan kyk, moet u 'n paar pads sien wat gemerk is as TPxx, in ons geval is ons op soek na TP1 of TP2. Soldeer u +5V -kabel na een daarvan, maar wees versigtig om nie met ander spore te oorbrug nie. Dit sal waarskynlik ook die waarborg ongeldig maak. Ek het persoonlik probeer om dit aan beide toetsblokkies aan te sluit, en tot die gevolgtrekking gekom dat dit waarskynlik die maklikste en veiligste is om TP2 te gebruik, dit is weg van ander blootgestelde pads, en daar is nie baie spore daar rondom nie.

Vir GND, neem net een van die penne bo -op, soos die skematiese vertonings, dit is nou heeltemal goed.

Stap 11: Toets die elektronika

As alles reg aangesluit is, is dit goed om eers alles te toets voordat u dit heeltemal bymekaarmaak.

Hier is 'n kontrolelys:

• IPV4 -adres verskyn op die lcd
• Kan via die blaaier met IP skakel
• In staat om die stepper te draai deur te "voed" en sien hoe LED's brand
• Houerstatus lees en werk op
• Regstreekse stroom vanaf kamera
• Opsporing van eetgeleenthede

Probleemoplossing:

Hier noem ek 'n paar van die probleme waarmee ek te doen gekry het en hoe om dit op te los.

- My LCD brand maar wys niks:

1) Tydens die skryf hiervan het die pi ongeveer 2 minute nodig om volledig op te laai, sodat u ekstra tyd moet gee.

2) U het u LCD nie korrek gekoppel nie. U kan sien of u dit korrek gekoppel het deur die volgende opdrag in 'n dop te tik:

sudo i2cdetect -y 1

Dit moet 2 adresse teruggee: 0x27 (= LCD) en 0x29 (= TOF -sensor). As 0x27 nie verskyn nie, moet u die bedrading van die lcd kontroleer. As albei nie verskyn nie, moet u die bedrading van die SDA- en SCL -penne nagaan. Bv. kyk of u die twee per ongeluk omgeruil het. In die ergste geval het u iets verkeerd gedoen met die twee individuele komponente, of iets het gebreek.

- My LCD sit vas by 'Verbind met WiFi'

Dit beteken dat u pi vas is by die verbinding met een van die netwerke waarmee u gekonfigureer het. Dit beteken dat u nie binne die bereik van die toegangspunt is nie, of dat u iets verkeerd gedoen het tydens die opstel van bv. 'n tikfout. Gaan dan terug na "WiFi opstel" en gaan weer daaroor.

Die sagteware is ook ingestel om verbinding te maak met tuisnetwerke met 'n IP -adres wat met '192.168' begin. As u netwerk 'n ander privaat reeks het, soos "10.0" of "172.16", moet u in /home/pi/project/main.py gaan en in die funksie get_ips () verander: as "192.168" in ip as "U privaat reeks hier" in ip.

- My LCD vertoon die ip, maar ek kan nie koppel nie:

1) Maak seker dat u aan die IP 192.168. X. X koppel, die ander ip 169.254.10.1 is altyd gekonfigureer om direk via Ethernet aan u rekenaar te koppel. Dit sal nie werk as u nie ingeprop is nie.

2) Maak seker dat u op dieselfde netwerk is, of dat u deurstuur van poort op u netwerk moontlik gemaak het as u toegang tot die toevoer van buite die netwerk wil verkry.

- Die stepper bewe en draai nie:

Dit beteken dat u die insette of uitgange van die dubbele H-brug nie korrek gekoppel het nie. Probeer dit omruil totdat dit werk.

Stap 12: Voltooiing

Noudat u agtergekom het hoe om alles aan die gang te kry, is dit tyd om alles aanmekaar te sit. Ek moes die twee dele met band vasmaak, want die ontwerp van die gate is nie stewig genoeg om die spanning te hou nie en dit het vir my gekraak. Dit is een van die belangrikste dinge wat in die toekoms verbeter moet word. 'N Skoner opsie is om die twee dele net aan mekaar vas te plak, maar dit kan 'n probleem wees as iets binne breek en toegang tot die binnekant wil kry. Daarom het ek met goeie ou elektriese band gegaan.

As u na die webwerf gaan, moet u begroet word met 'n paneelbord waar u dinge soos handmatige voeding kan doen, die status kan kontroleer, na data kan kyk en voorafinstellings kan byvoeg.

Stap 13: Ekstra: Chrome -uitbreiding

As u nie lus is om na die paneelbord te blaai nie en net vinnig die status of voer wil nagaan, kan u die Chrome -uitbreiding gebruik. Omdat dit nie in die amptelike Chrome -winkel is nie, moet u dit laai asof u so 'n pakket sou ontwikkel.

Maak eers seker dat u die Feeder Extension -lêergids aflaai van die github -gids:

github.com/VanIseghemThomas/ProjectFeeder

Gaan na die volgende URL:

chroom: // uitbreidings/

As u daar is, aktiveer die ontwikkelaarmodus en laai die uitbreidingsmap. Nou moet dit as 'n uitbreiding verskyn.

As dit nie in u Chrome -balk verskyn nie, kan u dit in die Chrome -kieslys vind.

Stap 14: Die sagteware

As u daarvan hou om met die sagteware te werk, of om een of ander rede 'n nuwe kopie van 'n lêer benodig, word al die lêers wat u benodig, gevind in die GitHub -bewaarplek wat ek gemaak het:

Ek het ook 'n EER-skema vir die databasis verskaf, as u lus het om funksies by die API te voeg. Daar kan ook 'n storting van die databasis in die GitHub -bewaarplek gevind word. Al die backend -kode word in Python geskryf. Fles word gebruik vir routing en Socket.io vir websockets.