Outomatiese hoenderhokdeur - Arduino -beheer: 10 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Hierdie instruksies is bedoel vir die ontwerp van 'n outomatiese hoenderdeur met die hand veranderlike opening- en sluitingstye. Die deur kan te eniger tyd op afstand oopgemaak of toegemaak word.

Die deur is modulêr ontwerp; die raam, deur en kontroleerder kan op 'n plek weg van die hok gebou en getoets word en dan op die bestaande hokopening vasgebout word.

Dit loop van 9Vdc af, sodat dit deur 'n proppakket of 'n battery en sonpaneel aangedryf kan word om die battery te laai.

Dit gebruik 'n solenoïde om die deur toe te sluit en die deur in die oop posisie te hou.

Belangrikste dele sluit in:

Arduino UNO 3.

4 -syfer -7 -segment LED -skerm

RTC module

RF module

Potensiometers, Servomotor, 6V - 12V solenoïde, Draaikodeerder met drukknop

Die deur en sy raam kan van houtafval gemaak word. Die deur draai om 'n staaf omhoog (in my geval uit 'n drukker geneem) en word teengewig om die wringkrag wat nodig is om die deur op te lig, te verminder.

Die gereedskap om dit te bou, sluit in:

PC met Arduino IDE om die Arduino te programmeer, Hamer, Sien, Soldeerbout, Draadknipper, Boor, Skroewedraaier.

Ek het hierdie outomatiese hoenderdeur gebou om my die taak twee keer per dag te bespaar om die deur soggens en saans oop te maak en toe te maak. Hoenders is uitstekende verskaffers van eiers, mis en vermaak, maar om vroeg op te staan om hulle uit die hok te laat kom - veral in die winter - was 'n harde werk. En dan om seker te maak dat ek betyds by die huis was om hulle in te sluit, het my vryheid om laat huis toe te kom, regtig beperk.

Hoenders volg 'n daaglikse roetine om na sonsondergang na 'n hok terug te keer en om sonsopkoms wakker te word. Die tye wat hulle in en uit gaan is nie presies nie en word beïnvloed deur die weer van die dag en die omringende lig. As 'n hoender te laat blyk om in te gaan nadat die deur gesluit is, kan die deur op afstand oopgemaak en dan gesluit word. Die deur kan gedurende die dag toegemaak word as die eienaar moet verhinder dat daar hoenders inkom.

Aangesien die sonsopkoms en sonsondergang gedurende die jaar wissel en afhang van die breedtegraad, moet elke deurkontroleerder die tyd van die dag, die dag van die jaar opspoor en die breedtegraad van die ligging ken. Hierdie vereiste kan gekombineer word met sagteware of 'n suntracker, maar in hierdie ontwerp word handmatig verstelbare oop en toe tydinstellings gebruik om dinge eenvoudiger te hou.

Aangesien sonsopkoms en vaste tye slegs met 'n paar minute van die een dag na die ander verander, hoef die deurkontrole -instellings slegs een keer per week aangepas te word.

As 'n eienaar 'n idee het van die hoenderroetine van hul hoenders, kan hulle die oop en toe tye maklik aanpas.

Die openingstyd kan aangepas word van 03:00 tot 09:00 en die sluitingstyd van 15:00 tot 21:00. Hierdie tye pas op breedtegrade van 12 tot 42 grade van die ewenaar (Darwin tot Hobart in Australië) en dek die langste en kortste dae van die jaar..

Die deurkontroleerder is in wese 'n horlosie met twee instelbare alarms met handmatige kant.

Stap 1: Raam en swaaideur

Die raam moet gemaak word om die bestaande hokopening vas te maak. Die deur swaai opwaarts soos 'n motorhuisdeur. Hierdie ontwerp het die voordeel bo outomatiese deure wat opwaarts of sywaarts skuif vir hokke waar die dak oor die bestaande deur of die bestaande opening langs 'n muur hang.

1. Verwyder die bestaande deur.

2. Kies 'n raamgrootte wat pas by die bestaande opening. Twee afmetings van die raam is belangrik - die hoogte van die raam en die breedte van die hout. Die deur swaai van 'n horisontale spilpunt en die lengte van die spilpunt na die raam ("D" in diagram) is dieselfde as die breedte van die hout. Dit beteken dat wanneer die deur oop is, die gedeelte van die deur bo die spil nie die muur van die hok belemmer nie.

3. Kies 'n materiaal vir die raam wat stewig en weerbestand is. Ek het rooi tandvleis gebruik, wat stewig maar swaar blyk te wees. Dit is makliker om buite denne te werk.

4. Die deur self moet lig, styf en weerbestand wees.

Stap 2: Draaistang en grootte van die swaaideur

Die afmetings van die swaaideur moet so wees dat die breedte van die deur oor die binnekant van die raam pas. Die hoogte van die deur is kleiner as die binnekant van die raamhoogte.

1. Soek 'n staaf van ongeveer 5 mm (1/4 duim) in deursnee en lengte gelyk aan die breedte van die raam. Ek het die staaf van 'n gedemonteerde drukker gebruik, maar skroefdraadstaaf sou volstaan. 'N Ander bron van stokke is van metaalrakke wat rakke droogmaak. 'N Stok kan met 'n boutsnyer of ystersaag gesny word. Skraap die laag van die metaal af met 'n lem.

2. Sny twee groewe in die raam met 'n lengte "D" (in diagram in vorige stap) vanaf die raam se boonste opening en 'n diepte van die deursnee van die spilstang.

3. Soek 'n skarnier waarvan die pen deursnee dieselfde of effens groter is as die spilstang. Klop die pen uit met 'n hamer en middelste pons. As jy nie 'n middelpunt het nie, gebruik 'n groot spyker of 'n soortgelyke pen.

Deur die slag was die draaipunt wat ek gebruik het, perfek geskik vir die eerste skarnier wat uit my rommelbak kom.

4. Die gewigte van die onderste gedeelte van die swaaideur onder die spilpunt en die boonste gedeelte bo die spil moet soortgelyk wees om die spanning van die servomotor wat die deur oopmaak, te verwyder. Dit kan bereik word met 'n paar swaar boute en moere wat in die boonste gedeelte van die deur geboor is.

Stap 3: Servomotor en hefarms

Ek het 'n MR-996 servomotor gebruik. Dit het 'n wringkrag van: 9,4 kgf · cm (4,8 V), of 11 kgf · cm (7,2 V). Dit beteken dat die motor vir 'n deur van 20 cm onder die spil 11 kg/20 = 550g teen 7,2V kan lig.

Met 'n teengewigte gedeelte bo die spilstang, kan die deur swaarder en/of langer wees. Ek het twee groot moere en boute as teengewigte gebruik, soos op die foto's getoon.

Die servo het 'n plastiekarm wat op die servo se uitgangsas pas. Sny die een kant van hierdie arm met 'n skerp mes of draadsnyers.

2. Die hefarm is gemaak van twee lengtes aluminium, die bo -arm is 'n L -houer, die onderarm 'n plat stuk aluminium.

Bygevoegde diagramme wys hoe om die afmetings van elke arm te bereken. Die resulterende afmetings is gebaseer op die raamwydte, "d", en die posisie van die hefpunt wat aan die deur gemonteer is.

Die bo -arm het uitsny sodat die arm die servomotor kan skoonmaak wanneer die deur opgelig word.

Stap 4: Sluit die solenoïde en die deur oop

1. 'n Magneet wat op die raam gemonteer is, dien twee doeleindes:

a) sluit die deur as dit gesluit is, en

b) verhoed dat die deur sluit nadat dit oopgemaak is.

Die solenoïde word via 'n VOO aangedryf vanaf die uitset van die beheerder. Dit trek 'n paar sekondes terug terwyl die deur oop- of toemaak.

2. Maak 'n stuk hout vas soos op die foto. Dit sal korter wees as die raamwydte en net onder die draaistang gemonteer word.

Stap 5: Die beheerder

1. Ek het 'n Arduino Uno 3 as basis van die beheerder gebruik. Daar is 'n totaal van 17 invoer- en uitvoerpenne.

2. Die beheerder hou tyd via 'n I2C RTC -beheerder met 'n battery -rugsteun. Dit sou verkieslik wees om 'n herlaaibare battery -rugsteun te hê om die inspanning te bespaar om elke jaar die kontroleerder oop te maak om die RTC se battery te verander. Die tyd word ingestel via 'n draaibare kontroleerder en vertoon op 'n 4 -syfer -7 -segment LED. U kan 'n LCD gebruik en meer inligting vertoon, soos die aantal kere wat die deur oopgemaak en toegemaak word.

3. Die oop en toe tye word aangepas met 10k ohm lineêre potensiometers. Ek kon die draaikodeerder en LED -skerm gebruik het om die oop/toe tye in te stel, maar het besluit dat dit makliker vir die gebruiker sou wees om net van die paneel af op 'n afstand te kon sien. Die tye hoef net elke week of so te verander.

4. 'n Draadlose RF -adapter (https://www.adafruit.com/product/1097) vir die gemak om handmatig van 'n afstand af oop en toe te maak. Sleutel fob url:

5. Die boks wat ek gekies het om die kontroleerder te huisves, was aan die klein kant, so ek moes 'n kleiner boks daarby voeg om by die afstandsbediening te pas.

6. Fritsdiagram is aangeheg.

Stap 6: Kode

Die kode loop rond en voer die volgende uit:

1. skandeer die toestand van die paneelskakelaars, 2. lees die RTC en skakel tyd om in minute van die dag (0 tot 1440).

3. lees die twee analoog potensiometers en skakel om na heelgetalle oop en toe tye. Om 'n beter resolusie van tydsinstellings te gee, is die oop geslote tye beperk tot onderskeidelik tussen 3 am-9am en 15pm-9m.

4. lees die RF -invoer om te sien of die afstandknoppie ingedruk word.

5. vergelyk die huidige tyd met die oop- en sluittyd en lees die modus om te bepaal of die deur oop of toe moet word.

Die byvoeging van 'n handmatige oop en toe skakelaar het die sagteware -ontwerp bemoeilik deurdat die stelsel moes wissel tussen 'handmatig' en 'outomaties', dit wil sê tydsberekende 'modus. Ek het dit opgelos sonder om nog 'n 'modus' -skakelaar by te voeg deur die gebruiker twee keer op die oop of toe skakelaar te druk om terug te keer na die outomatiese modus.

'N Enkele druk op die knoppie oop of toe maak die beheerder in die handmatige modus. Die kans bestaan dat die gebruiker sou vergeet om die deur weer in die outomatiese modus te plaas as die deur na die sluitingstyd oopgemaak word, miskien om 'n laat hoender in die hok te laat kom. Die handmatige modus word dus aangedui deur die LED -skerm wat 'Open' of 'Close' as 'n herinnering aandui.

LED -skermbiblioteke wat ek gekry het van:

Stap 7: Lys van die beheerder se onderdele

Arduino Uno 34-syfer-7-segmentmodule

MG 996R servomotor

1k Ohm resitor

VOET: FQP30N06L.

2 x 10kOhm potensiometers (vasgestelde tye oop/toe)

Draaikodeerder met ingeboude drukknop

Springdraad

1A DC-DC converter: vir servo en solenoïde

1 x SPDT -skakelaar (uur-/minuutstelkeuse)

1 x SPDT sentreer kortstondig-af-oombliklik (vir handmatig oop/toe)

1 x SPDT -middel af (vir blanking/tydaansig/tydstelkeuse)

Magneet: Push Pull 6-12V 10MM beroerte

Adafruit eenvoudige RF M4 -ontvanger - 315MHz kortstondige tipe

Keyfob RF -afstandsbediening met 2 knoppies - 315 MHz

Boks

Stap 8: Kragtoevoer en sonpaneel en batterygrootte

1. Alhoewel die Arduino vanaf 12Vdc kan werk, sou die lineêre reguleerder aan boord warm word. Die servo werk beter by 'n hoër spanning (<7.2V), dus 'n kompromie was om die stelsel van 9Vdc te laat werk en 'n DC-DC konveeerder te gebruik om die solenoïde en servo op 6V aan te dryf. Ek dink die DC-DC-omskakelaar kan weggedoen word en die Arduino, servomotor en solenoïde werk van dieselfde 6V (1A) toevoer. 'N 100uF -kondensator word aanbeveel om die Arduino uit die servo en solenoïde uit te filter.

2. Die kontroleerder wat ek gemaak het, het 'n stilstaande stroom van ongeveer 200mA getrek. Toe die solenoïde en servo in werking was, was die huidige trekking ongeveer 1A.

Die LED -skerm kan met 'n skakelaar uitgeput word om batterykrag te bespaar.

Aangesien die deur ongeveer 7 sekondes geneem het om oop of toe te maak, en die oop en toe bediening slegs twee keer per dag plaasgevind het, is die 1A in die daaglikse raming van kragverbruik nagelaat.

Dit kan 'n 1A 9V -proppakket uitloop, maar die hoofspanning en die plug moet teen die weer beskerm word.

3. Die daaglikse energieverbruik word bereken as 24h x 200mA = 4800mAh. 'N 7Ah loodsuurbattery met 'n 20W sonpaneel behoort voldoende te wees met eendag outonomie in gebiede met 'n jaarlikse gemiddelde van 5 uur insolasie. Maar met meer batterye en 'n groter paneel, sou daar meer dae van outonomie wees.

Ek het die volgende aanlyn sakrekenaar gebruik om die grootte van die battery en paneel te skat:

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

Stap 9: Gebruikersinstruksies

Die deur werk in die outomatiese of handmatige modus.

Outomatiese modus beteken dat die deur oopmaak of toemaak volgens die tydsinstellings vir oop of toe. Die outomatiese modus word aangedui deur 'n leë skerm wanneer die skermskakelaar op "Leeg" is. As die modus van handmatig na outomaties verander, sal die woord 'AUTO' 200 mS flits.

Die deur gaan in die handmatige modus wanneer die afstandsbediening of die swaai op die beheerder geaktiveer word. Die handmatige modus word aangedui as die skerm "OPEn" of "CLSd" toon met die skermskakelaar op "Leeg".

In die handmatige modus word die oop/toe tydinstellings geïgnoreer. Dit is aan die gebruiker om te onthou om die deur toe te maak as dit met die hand oopgemaak is, of die deur oop te maak as dit met die hand gesluit is, of terug te keer na die outomatiese modus.

Om terug te keer na die outomatiese modus, moet die gebruiker die sluitingsknoppie 'n tweede keer druk as die deur reeds gesluit is, of die knoppie oop 'n tweede keer as die deur reeds toe is.

Die deur begin aan die begin van die dag (12:00) in die outomatiese modus.

Stap 10: Klokkies en fluitjies

Enkele toekomstige verbeterings kan die volgende insluit:

Draadlose deurklokkie om aan te dui wanneer die deur oop-/toemaak

'Alarm vas' as die stelsel die stroom gelykstaande aan die solenoïde en servo vir meer as 10 sekondes trek.

Bluetooth en app om die beheerder op te stel.

Internet beheerde opening en sluiting.

Vervang LED -skerm met LCD om meer inligting te wys.

Skakel die potensiometers vir oop/toe tyd af en gebruik 'n skakelaar en die bestaande draaiskakelaar om die oop/toe tye in te stel.