Pengumpan Projek: 14 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Pernah mahu memberi makan haiwan kesayangan anda ketika berada jauh dari rumah, atau hanya dari keselesaan sofa anda? Sekiranya ada, projek ini adalah untuk anda! Project Feeder adalah projek sumber terbuka yang membolehkan anda memberi makan haiwan kesayangan anda secara automatik, atau secara manual dari telefon atau komputer anda. Anda juga boleh mengikuti siaran langsung dan memerhatikan tingkah laku makan haiwan kesayangan anda.

Sebelum awak mula!

Projek ini adalah tugas yang dibuat untuk kuliah dan dibatasi oleh waktu, jadi ini sangat "sedang berjalan". Inilah sebabnya mengapa saya sedar bahawa ada perkara yang boleh diperbaiki dan mungkin akan dikemas kini pada masa akan datang. Saya mendorong anda untuk kreatif, meningkatkan dan mengembangkan konsep ini.

Sebagai permulaan, kami akan memenuhi syarat untuk membina projek ini. Anda pasti memerlukan kemahiran dan alat yang disenaraikan di bawah.

Kemahiran pembuat:

• Percetakan 3D atau akses ke perkhidmatan percetakan
• Pematerian
• Pengetahuan asas elektronik

Alat:

• Pencetak 3D
• Besi pematerian
• Pistol gam panas, atau gam lain yang berfungsi sebatian filamen pencetak 3D
• Pemutar skru

Bekalan

Jumlah kos pembinaan projek ini adalah sekitar € 120 bergantung pada tempat anda membeli bahagian tersebut dan jenis potongan apa yang anda dapat.

Penting:

Beberapa bahagian ditandai dengan "Unik", ini bermaksud khusus untuk reka bentuk struktur binaan dan anda memerlukan salinan bahagian yang tepat.

Raspberry Pi 4 Model B / 2GB + 16GB (minimum keperluan) kad Micro SD

Stok pada Rasberry Pi sangat terhad buat masa ini, ini memerlukan beberapa kajian.

Penyesuai Bekalan Kuasa 12V 60W

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

Soket Jack Bekalan Daya 5.5mm X 2.1mm DC (Unik)

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

DC-DC 12V hingga 5V 3A Buck Step Down Power Module (Unik)

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

42mm 12V Nema 17 Motor Fasa Dua Fasa

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

Modul Dual H Bridge L298N

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

Sensor Jarak Masa Penerbangan GY6180 VL6180X

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

Sensor Penghindaran Halangan Inframerah (x3)

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

Kamera USB

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

Lampu latar 16 × 2 LCD, 8051 mikrokontroler I2C

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

Pergeseran tahap dua arah

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

Perintang nilai biasa (10k, 220R, 470R)

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

LED (x2)

Diod (x2)

Suis ON / OFF 12V (Unik)

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

Kacang: 3x8mm, 3x10mm, 3x12mm

Langkah 1: Memusingkan Kad SD

Untuk langkah ini, anda perlu mem-flash kad SD anda dengan gambar yang disediakan:

thomy.stackstorage.com/s/KbCfVgoU0t8gU3C

Gambar itu dilengkapi dengan pelayan web, pangkalan data dan kod apache pra-binaan untuk berinteraksi dengan pengumpan. Oleh itu, anda tidak perlu melakukan apa-apa yang melibatkan penyediaan perisian.

Sekiranya anda ingin melihat kod tersebut, anda boleh mendapatkan semua kod yang diperlukan dari:

github.com/VanIseghemThomas/ProjectFeeder

Pastikan anda tahu cara mem-flash kad SD dengan betul atau tidak mengganggu prosesnya kerana boleh mengakibatkan kad rosak. Untuk mem-flash kad saya menggunakan perisian yang dipanggil Win32DiskManager. Program lain yang saya tahu berfungsi dan sedikit lebih mesra pengguna dipanggil Ethcer. Kedua-duanya berfungsi dengan baik.

Langkah 2: SSH Ke Pi

Apabila flashing selesai, anda kini boleh memasukkan kad SD ke dalam pi dan menyalakannya. Pastikan anda terpasang ke pi anda menggunakan kabel ethernet. Sekarang anda seharusnya dapat menyambungnya menggunakan SSH dengan ip 169.254.10.1. Saya menggunakan program bernama PuTTY, tetapi jika anda tidak mahu memasang perisian, anda selalu boleh memasukkan perintah berikut ke dalam command prompt:

ssh [email protected]

Sekarang buka sesi. Semasa menyambung untuk pertama kalinya anda akan menghadapi amaran, anda boleh mengabaikannya dan teruskan. Anda akan diminta untuk log masuk sebagai pengguna dan selepas itu kata laluan, untuk gambar ini menggunakan kelayakan berikut:

• Pengguna: feederpi
• Kata Laluan: Redeef1

Pengguna 'pi' juga aktif tetapi anda tidak dapat log masuk seperti itu. Ini kerana ia disiapkan untuk log masuk secara automatik dan menjalankan program. Inilah sebabnya mengapa anda akan menghadapi perkara berikut semasa log masuk:

[sudo] kata laluan untuk feederpi:

Cukup tekan crtl + c dan anda seharusnya mempunyai cengkerang sekarang.

Sekarang ketik perkara berikut:

sudo -i

Sekarang anda log masuk sebagai root.

Langkah 3: Menyiapkan Wifi

Sekarang anda log masuk sebagai root dan boleh menaip:

wpa_passphrase "SSID Anda" "Kata Laluan Anda" >> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Untuk memeriksa apakah konfigurasi anda ditambahkan dengan betul taipkan yang berikut. Anda juga boleh menghapus kata laluan teks biasa untuk keselamatan jika anda mahu, tetapi pastikan untuk menyimpan perubahan semasa keluar.

nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Sekarang anda boleh reboot pi anda dengan menaip:

but semula sekarang

Sekarang beri pi sedikit masa untuk boot dan log masuk semula dengan SSH seperti sebelumnya, untuk melihat apakah anda mempunyai sambungan ke wifi yang anda taipkan:

ip a

Di bawah jarak antara wlan0, anda akan melihat sesuatu yang serupa dengan alamat ip, ini bermakna anda berjaya menyambung ke wifi anda. Kemudian apabila semuanya disambungkan, perisian akan memaparkannya ke LCD.

Langkah 4: Mencetak Bahagian

Bahagian yang anda perlukan untuk projek ini terdapat di sini:

www.thingiverse.com/thing:4459996

Mencetak semua bahagian ini memerlukan sedikit masa, jadi anda memerlukan kesabaran.

Ini adalah tetapan yang saya gunakan (PLA):

• Ketinggian lapisan: 0.3mm
• Kelajuan cetakan: 50-60mm / s
• Suhu muncung: 200 ° C
• Suhu katil: 60 ° C

Tidak banyak yang boleh diperkatakan mengenai ini kecuali bersenang-senang mencetak.

Langkah 5: Menyusun Bahagian (intro)

Baiklah sekarang kita terus mengumpulkan semuanya. Sebelum saya menerangkan semuanya, saya akan membincangkan beberapa perkara yang perlu diingat dan ini akan membantu anda menyelesaikannya.

PETUA 1:

Saya telah memutuskan untuk membuat semua lubang 2.5mm kecuali 3mm seperti selak. Ini supaya anda dapat mengetuk benang dengan memasukkan bolt dan menghilangkan keperluan kacang. Memasang bolt agak sukar, gunakan besi pematerian anda untuk melebarkan bahagian atasnya, ini akan memudahkan memasukkan bolt dan mula mengacaukan.

PETUA 2:

Sekiranya seperti saya, anda kehabisan bolt, hanya skru pasangan pepenjuru. Ini menjimatkan banyak dan berfungsi dengan baik.

Langkah 6: Memasang Bahagian Atas (Dispenser)

Bahagian dibentangkan seperti dalam gambar.

Mereka digenggam oleh 'pinggan' yang disebut. Salah satu plat dipasang ke motor stepper anda.

Pastikan bahagian atas baut rata dengan permukaan, jika tidak, penyusuan akan tersekat. Anda harus menggunakan bolt 3x8mm untuk ini dan model "Stepper_offset" antara stepper dan bahagian luar plat.

Sekarang pasangkan kilang ke stepper, semestinya mudah. Sekiranya tidak, anda boleh menggunakan beberapa vaseline.

Selebihnya cukup lurus ke depan, ambil skru di mana anda menjumpai lubang.

Langkah 7: Memasang Bahagian Atas (Bekas)

Di sini anda melihat bagaimana saya membuat bekas saya. Tabung itu biasanya digunakan untuk serpihan kering.

Di bahagian atas, anda ingin memasang sensor TOF, yang satu ini akan digunakan untuk mengukur berapa banyak makanan yang tersisa di dalam bekas. Dalam gambar anda dapat melihat bagaimana saya melekatkannya. Mula-mula saya mencairkan lubang untuk pin dengan besi pematerian saya, kemudian terpaku sensor di tempatnya dengan beberapa gam panas semasa kabel disambungkan.

Untuk menutup bekas, saya membuat 2 lubang dengan besi pematerian saya dan memaut 2 baut. Jalur getah, tali leher atau wayar semuanya boleh digunakan untuk menutupnya dengan cara itu.

Langkah 8: Memasang Bahagian Bawah

Untuk penempatan modul yang berbeza merujuk gambar, mereka cukup jelas. Sebahagian daripada gambar-gambar ini sudah mempunyai pendawaian di dalamnya, anda harus melihatnya sekarang. Gambar-gambar yang diambil ketika sedang membangunkan projek ini. Pada mulanya rencananya adalah memasukkan sel beban dan menimbang makanan tetapi kerana amp sel beban saya pecah pada saat terakhir, saya terpaksa membuang ciri tersebut dan menggantinya dengan siaran langsung video yang juga cukup kemas. Pilihannya selalu ada untuk menambah sel muatan, tetapi anda harus menggali kod dan mengedit beberapa perkara.

Langkah 9: Elektronik, Sensor dan Penggerak

Kini tiba masanya untuk meletakkan besi pematerian. Saya telah memberikan 2 gambaran mengenai apa yang perlu anda lakukan, satu skematik elektrik standard, satu gambaran visual. Saya sangat menyarankan anda menggunakan skema elektrik kerana ia memberikan lebih banyak gambaran mengenai bagaimana semuanya berfungsi dan saling berkaitan antara satu sama lain pada pendapat saya. Satu-satunya sebab yang lain ada di sini, adalah kerana ia wajib. Sebab saya mengatakan ini, kerana tidak ada banyak ruang untuk kabel, jadi anda mesti cekap dengan kabel GND, + 5V, dan lain-lain yang bergantung kepada bagaimana anda ingin menjalankan kabel anda. Oleh itu, jangan pasangkan semuanya dengan tepat seperti skema, ini akan berfungsi tetapi tidak sesuai.

Untuk suis yang anda dapat lihat, saya memasang semua 3 kabel, ini kerana suis dilengkapi dengan LED terpasang yang menunjukkan jika kuasa dihidupkan. 2 plumbum yang tidak berwarna bertindak sebagai suis, plumbum berwarna menuju ke GND.

Secara amnya ini adalah pesanan saya menyusun semuanya:

1. Bahagian kuasa: jek kuasa, jambatan h, penukar buck buck, suis
2. Raspberry Pi (Lihat langkah seterusnya untuk maklumat lebih lanjut)
3. Sensor IR
4. LED
5. Input stepper
6. Bahagian I2C: 3.3V, SDA, SCL

Ia tidak mustahak tetapi berguna untuk mempunyai prototaip pcb yang dipasang untuk disolder seperti yang saya lakukan.

Jangan lupa untuk menyambungkan kamera ke port USB pi.

Penting:

Pastikan untuk menyesuaikan penukar buck boost ke 5V sebelum menyambungkan bahagian litar 5V. Jika tidak, anda boleh menghadapi risiko menggoreng segalanya. Untuk menyesuaikannya, anda menghidupkan potensiometer dan melihat bacaan voltan di skrin.

Langkah 10: Elektronik, Raspberry Pi

Oleh kerana keterbatasan dalam perisian untuk melukis skema, saya tidak dapat menggambar cara menghubungkan pi raspberry.

Untuk + 5V anda hanya boleh memasang pin 5V pada pin, tetapi ini memotong keselamatan seperti fius. Sekiranya anda melihat di bahagian bawah, anda akan melihat beberapa pad yang berlabel TPxx, dalam kes kami mencari TP1 atau TP2. Selesaikan plumbum + 5V anda ke salah satu daripadanya tetapi berhati-hatilah untuk tidak menjejaki jejak lain. Ini kemungkinan besar akan membatalkan jaminan. Saya secara peribadi telah mencuba memasangkannya ke kedua-dua pad ujian dan sampai pada kesimpulannya, ini mungkin yang paling mudah dan paling selamat untuk menggunakan TP2, jauh dari pad lain yang terdedah dan tidak mempunyai banyak jejak di sekitarnya.

Untuk GND ambil salah satu pin di atas seperti rancangan skematik, ini baik-baik saja sekarang.

Langkah 11: Menguji Elektronik

Apabila semuanya dihubungkan dengan betul, adalah amalan yang baik untuk menguji semuanya sebelum memasangkan semuanya sepenuhnya.

Berikut senarai semak:

• Alamat IPV4 muncul di lcd
• Mampu menyambung ke IP melalui penyemak imbas
• Mampu menghidupkan stepper dengan "memberi makan" dan melihat lampu LED menyala
• Status kontena dibaca dan dikemas kini
• Strim langsung dari kamera
• Mengesan kejadian makan

Penyelesaian masalah:

Di sini saya senaraikan beberapa masalah yang saya hadapi dan bagaimana memperbaikinya.

- LCD saya menyala tetapi tidak memaparkan apa-apa:

1) Pada saat menulis ini, pi memerlukan kira-kira 2 minit untuk boot sepenuhnya sehingga anda harus memberikannya sedikit masa tambahan.

2) Anda tidak menghubungkan LCD anda dengan betul. Anda dapat melihat sama ada anda menyambungkannya dengan betul dengan menaip perintah berikut dalam shell:

sudo i2cdetect -y 1

Ini harus mengembalikan 2 alamat: 0x27 (= LCD) dan 0x29 (= sensor TOF). Sekiranya 0x27 tidak muncul, anda mesti memeriksa pendawaian lcd. Sekiranya kedua-duanya tidak muncul, anda perlu memeriksa pendawaian pin SDA dan SCL. Cth. periksa sama ada anda menukar kedua-duanya secara tidak sengaja. Kes terburuk anda melakukan kesalahan dengan 2 komponen individu atau sesuatu yang rosak.

- LCD saya terpaku pada "Menyambung ke WiFi"

Ini bermaksud pi anda tersekat ketika cuba menyambung ke salah satu rangkaian yang anda konfigurasikan untuk disambungkan. Ini bermaksud sama ada anda tidak berada dalam jangkauan titik akses atau anda melakukan sesuatu yang salah semasa mengkonfigurasi mis. typo. Sekiranya demikian, kembali ke "Menyiapkan WiFi" dan pergi lagi.

Perisian ini juga disiapkan untuk menyambung ke rangkaian rumah dengan alamat IP yang dimulai dengan "192.168". Sekiranya rangkaian anda disiapkan dengan rangkaian peribadi lain seperti "10.0" atau "172.16", anda perlu masuk ke /home/pi/project/main.py dan dalam fungsi get_ips () ubah: jika "192.168" di ip jika "Rangkaian peribadi anda di sini" di ip.

- LCD saya memaparkan ip tetapi saya tidak dapat menyambung:

1) Pastikan anda menyambung ke ip 192.168. X. X, ip 169.254.10.1 yang lain sentiasa dikonfigurasikan untuk menyambung melalui ethernet terus ke komputer anda. Ini tidak akan berfungsi jika anda tidak terpasang.

2) Pastikan anda berada di rangkaian yang sama, atau anda telah mengaktifkan pemajuan port di rangkaian anda jika anda ingin mengakses feeder dari luar rangkaiannya.

- Stepper bergetar dan tidak berpusing:

Ini bermakna anda tidak menghubungkan input atau output dual-H-bridge dengan betul. Cuba tukar sehingga ia berjaya.

Langkah 12: Penyelesaian

Sekarang anda telah mengetahui bagaimana menjalankan semuanya, sudah tiba masanya untuk menyatukan semuanya. Saya terpaksa meletakkan 2 bahagian itu bersama pita, ini kerana reka bentuk lubang tidak cukup kukuh untuk menahan ketegangan dan ia retak. Ini adalah satu perkara utama yang perlu diperbaiki pada masa akan datang. Pilihan yang lebih bersih adalah hanya merekatkan kedua-dua bahagian itu tetapi ini boleh menjadi masalah apabila sesuatu di dalam pecah dan anda ingin mendapatkan akses ke bahagian dalamnya. Itulah sebabnya saya menggunakan pita elektrik lama.

Apabila anda melayari laman web, anda harus disambut dengan papan pemuka di mana anda boleh melakukan perkara seperti memberi makan secara manual, memeriksa status, melihat data dan menambahkan pratetap.

Langkah 13: Tambahan: Sambungan Chrome

Sekiranya anda tidak mahu melayari papan pemuka dan hanya ingin memeriksa status atau suapan dengan cepat, anda boleh menggunakan pelanjutan Chrome. Oleh kerana tidak berada di kedai web Chrome rasmi, anda perlu memuatkannya seperti membuat paket seperti itu.

Mula-mula pastikan anda memuat turun folder Feeder Extension dari direktori github:

github.com/VanIseghemThomas/ProjectFeeder

Pergi ke URL berikut:

chrome: // sambungan /

Setelah sampai, aktifkan mod pembangun dan muatkan folder pelanjutan. Sekarang ia harus muncul sebagai lanjutan.

Sekiranya tidak muncul di bar Chrome anda, anda boleh mencarinya di menu Chrome.

Langkah 14: Perisian

Sekiranya anda suka bermain-main dengan perisian atau kerana sebab tertentu memerlukan salinan fail yang baru, semua fail yang anda perlukan terdapat di dalam gosip GitHub yang saya buat:

Saya juga menyediakan skema EER untuk pangkalan data, sekiranya anda ingin menambahkan ciri ke API. Kekalahan pangkalan data boleh didapati di repositori GitHub juga. Semua kod backend ditulis dalam Python. Flask digunakan untuk routing dan Socket.io untuk soket web.