Cách tạo khay cho cá tự động: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Là một phần của nghiên cứu kỹ thuật, chúng tôi được yêu cầu sử dụng Arduino hoặc / và mâm xôi để giải quyết một vấn đề hàng ngày.

Ý tưởng là tạo ra thứ gì đó hữu ích và chúng tôi quan tâm. Chúng tôi muốn giải quyết một vấn đề thực tế. Ý tưởng làm một chiếc máy cho cá tự động ra đời sau một vài lần cân não.

Bạn đã bao giờ quên cho cá ăn chưa? Hay bạn quá bận rộn nên không có nhiều thời gian để chăm sóc và hoàn thiện nó là một phần của đồ nội thất?

Nó xảy ra với người bạn của chúng tôi mỗi lần vì anh ấy về nhà muộn và sáng hôm sau, anh ấy phải đi khỏi nhà sớm. Đôi khi bố mẹ anh ấy chăm sóc cá của anh ấy, nhưng họ cũng không có nhiều thời gian để làm việc đó mỗi lần. Vì vậy, để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đã có ý tưởng dự án này mà bạn cũng sẽ quan tâm.

Như bạn nên biết, một con cá cần một số yêu cầu để sống trong điều kiện tốt. Đầu tiên là kích thước của bể cá phải đủ lớn để có không gian cho cá bơi lội tự do. Điều kiện thứ hai liên quan đến nước phải được lọc vĩnh viễn. Nước này cũng phải được sục khí và thay mới một phần để giảm nồng độ các chất không mong muốn. Cuối cùng, nước phải được giữ trong một phạm vi nhiệt độ tối ưu, tùy thuộc vào loại cá. Và điều kiện thứ ba liên quan đến thức ăn. Thật vậy, những con cá phải được cho ăn đến hai lần mỗi ngày.

Mục đích của dự án này là cho cá của chúng ta ăn hàng ngày mà không cần suy nghĩ về nó. Đối với điều này, chúng tôi cũng muốn biết nhiệt độ của nước vì cá cần được giữ trong một phạm vi nhiệt độ tối ưu, tùy thuộc vào loài cá.

Do thời gian hạn chế nên trong dự án này chúng tôi sẽ tập trung cho cá ăn và đo nhiệt độ.

Trong dự án này, bạn sẽ tìm thấy cách xây dựng lại dự án của chúng tôi để sử dụng cho riêng bạn. Các vật liệu mô hình có thể được thay thế hoàn toàn bằng các thành phần khác với các kích thước khác nhau, để điều chỉnh dự án cho phù hợp với hồ cá của bạn. Tuy nhiên, các thành phần chính sẽ được mô tả cho bạn trong hướng dẫn này.

Với tốc độ này, chức năng chính đã hoàn thành, nhưng mọi dự án có thể được đẩy mạnh hơn nữa, cải thiện và nâng cao. Vì vậy, hãy tự mình cải thiện dự án này để chăm sóc đàn cá của chúng ta.

Bước 1: Các thành phần

Dưới đây là danh sách các thành phần chính bạn sẽ cần để thực hiện dự án này:

Arduino Mega

Arduino Mega là một thẻ điện tử được trang bị bộ vi điều khiển có thể phát hiện các sự kiện từ cảm biến, lập trình và ra lệnh cho các bộ truyền động. Do đó, nó là một giao diện có thể lập trình được. Giao diện này là thành phần chính trong dự án của chúng tôi mà chúng tôi cung cấp các thành phần khác.

Breadbord & dây

Tiếp theo, chúng ta có bảng mạch và dây dẫn cho phép chúng ta đạt được các kết nối điện khác nhau.

Động cơ Servomotor

Sau đó, động cơ servo có khả năng đạt đến các vị trí định trước và giữ chúng. Trong trường hợp của chúng tôi, động cơ servo sẽ được kết nối với một chai nhựa sẽ hoạt động như bể cá. Vòng quay của chai cho phép thả thức ăn cho cá.

Cảm biến nhiệt độ

Chúng tôi cũng có một cảm biến nhiệt độ. Cảm biến xác định nhiệt độ trong nước và gửi thông tin này qua bus 1 dây đến Arduino. Cảm biến có thể được sử dụng ở nhiệt độ -55 đến 125 ° C, cao hơn nhiều so với những gì chúng ta cần.

Man hinh LCD

Màn hình LCD được sử dụng để hiển thị thông tin nhiệt độ. Bạn cũng cần sử dụng chiết áp 10 kΩ để kiểm soát độ tương phản của màn hình và điện trở 220 Ω để hạn chế dòng điện trong màn hình.

Đèn LED

Bạn cũng cần sử dụng 2 đèn LED để báo nhiệt độ nước quá cao hoặc quá thấp

Kháng chiến

Các điện trở chủ yếu được sử dụng để hạn chế dòng điện trong một số thành phần.

Chai nhựa

Chúng tôi lấy một chai nhựa làm bể thức ăn cho cá của mình

Bạn cần khoét một số lỗ trên chai để thức ăn rơi xuống cho cá của bạn

Đây là một bảng chứa giá của các thành phần và nơi bạn có thể mua chúng (hình 9)

Bước 2: Lắp ráp các tấm gỗ

Để bắt đầu, hãy chọn một số tấm gỗ và cắt vị trí của các thiết bị của bạn ở một trong các tấm. Bằng cách sử dụng một số đinh và các tấm gỗ, bạn có thể tạo ra mô hình của mình.

Cố định hai tấm gỗ với nhau một góc 90o (hình 2) và gia cố bằng hai giá đỡ bằng gỗ (hình 3).

Các linh kiện điện tử sẽ được đặt trong một hộp nhựa, hộp này sẽ được cố định phía sau tấm gỗ thẳng đứng.

Để làm điều đó, hãy khoét một lỗ trên hộp này để luồn dây cáp nguồn (hình 4).

Sau đó, cố định nó bằng kim bấm trên tấm gỗ (hình 5).

Sau đó, đặt màn hình LCD, động cơ servo và đèn LED vào các lỗ tương ứng của chúng. Cố định chai nhựa trên động cơ servo (hình 6).

Bước 3: Đấu dây

Bạn cần sử dụng hai Arduino để tách mã của động cơ servo khỏi mã của màn hình LCD, cảm biến và đèn LED. Vì động cơ servo sẽ quay 12 giờ một lần, nên cảm biến cũng sẽ gửi thông tin nhiệt độ đến màn hình LCD sau mỗi 12 giờ nếu mã của chúng nằm trong cùng một chương trình.

Cái đầu tiên sẽ quản lý cảm biến, màn hình LCD và đèn LED. Cái thứ hai sẽ quản lý động cơ servo.

Đối với dây cảm biến, bạn sẽ phải kết nối (Cảm biến -> Arduino):

• VCC -> Arduino 5V, cộng với điện trở 4,7 kΩ đi từ VCC đến Dữ liệu
• Dữ liệu -> Bất kỳ chân Arduino nào
• GND -> Arduino GND

Đối với đấu dây màn hình LCD, bạn sẽ phải kết nối (LCD -> Arduino):

• VSS -> GND
• VDD -> VCC
• Chiết áp V0 -> 10 kΩ
• RS -> Chân 12 của Arduino
• R / W -> GND
• E -> chân 11 của Arduino
• DB0 đến DB3 -> NONE
• DB4 -> Chân 5 của Arduino
• DB5 -> Chân 4 của Arduino
• DB6 -> Chân 3 của Arduino
• LED (+) -> VCC thông qua điện trở 220 Ω
• LED (-) -> GND

Đối với hệ thống dây dẫn của đèn LED, bạn sẽ phải kết nối (Arduino -> LED -> Breadboard):

Bất kỳ chân Arduino nào -> Chân cực dương -> Chân cực âm đến GND thông qua điện trở 220 Ω

Đối với hệ thống dây động cơ servo, bạn sẽ phải kết nối (Servomotor -> Arduino):

• VCC -> Arduino 5V
• GND -> Arduino GND
• Dữ liệu -> Bất kỳ chân Arduino nào

Bạn có thể xem hệ thống dây điện cuối cùng trong hình ảnh.

Bước 4: Phần mềm

Vì chúng ta có hai Arduino, chúng ta cũng sẽ cần hai chương trình.

Mỗi chương trình được chia thành ba phần. Đầu tiên là về khai báo các biến và bao gồm các thư viện.

Phần thứ hai là thiết lập. Đó là một hàm được sử dụng để khởi tạo các biến, chế độ ghim, bắt đầu sử dụng thư viện, v.v.

Phần cuối cùng là vòng lặp. Sau khi tạo một hàm thiết lập, hàm lặp thực hiện chính xác những gì tên của nó gợi ý và lặp lại liên tục, cho phép chương trình của bạn thay đổi và phản hồi.

Bạn có thể tìm thấy mã của chúng tôi trong tệp đã tham gia.

Bước 5: Cách thức hoạt động

Bây giờ, hãy xem dự án hoạt động như thế nào.

Arduino MEGA được lập trình để cấp nguồn cho động cơ servo sau mỗi 12 giờ. Động cơ servo này sẽ cho phép chai nhựa quay 180 ° và sau đó quay trở lại vị trí ban đầu của nó.

Bạn cần khoét một số lỗ trên chai. Vì vậy, khi nó quay, nó sẽ thả một số thức ăn cho cá vào bể cá (các lỗ có kích thước phụ thuộc vào kích thước và lượng thức ăn bạn muốn thả).

Cảm biến nhiệt độ sẽ gửi một thông báo điện tử đến Arduino và Arduino sẽ giao tiếp với màn hình LCD để hiển thị nhiệt độ trên màn hình.

Nếu nhiệt độ nước không nằm giữa các giá trị tối ưu (chúng tôi nhập mã [20 ° C; 30 ° C] tùy thuộc vào loài cá), một trong các đèn LED sẽ được cấp nguồn. Nếu nhiệt độ thấp hơn phạm vi, đèn LED bên cạnh thông báo (“Nước quá lạnh!”) Sẽ sáng. Nếu nhiệt độ trên phạm vi, thì đèn LED khác sẽ sáng.

Bước 6: Kết luận

Tóm lại, chúng ta có thể nói rằng dự án đã hoạt động hoàn toàn và nó có thể thực hiện hai chức năng chính: cho cá ăn hai lần một ngày và hiển thị nhiệt độ bằng hai tín hiệu (đèn LED) để ngăn chặn các điều kiện giới hạn về nhiệt độ cho cá.

Do hạn chế và kiến thức hiện tại của chúng tôi, chúng tôi không thể nói rằng dự án của chúng tôi là một hệ thống hoàn toàn tự động. Chúng tôi không thể cải thiện dự án như mong muốn và do đó chúng tôi đề xuất cho bạn một số ý tưởng để đạt được mục đích này:

Điều chỉnh nhiệt độ nước: Màn hình LCD chỉ có thể hiển thị thông tin về nhiệt độ và cho chúng ta biết giới hạn nhiệt độ trên / dưới thông qua đèn LED và không ảnh hưởng đến quy định của nó

Chế độ thủ công để cho cá ăn: Tạo khả năng tự cho cá ăn mà không phải đợi 12 giờ

Và rất nhiều ý tưởng khác mà chúng tôi cho phép bạn tưởng tượng tạo ra máng ăn cho cá của riêng bạn và được cá nhân hóa cao.