Pengumpan Hewan Peliharaan Cerdas: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Anda memiliki hewan peliharaan?

• Tidak: mengadopsi satu! (dan kembali ke instruksi ini).
• Ya: kerja bagus!

Bukankah lebih bagus jika Anda bisa memberi makan dan memberi air kepada orang yang Anda cintai tanpa membatalkan rencana agar bisa pulang tepat waktu? Kami mengatakan jangan khawatir lagi.

Dalam proyek ini kami telah membuat dispenser makanan dan air yang dikendalikan dari jarak jauh (melalui web).

Melalui dasbor online Anda dapat melihat data dan mengontrol dispenser:

• Lihat tingkat makanan dan air di dalam tangki.
• Lihat tingkat makanan dan air di mangkuk.
• Apakah hewan itu makan atau minum pada saat ini?
• Jadwalkan pemberian makan (perangkat tidak akan mengeluarkan makanan jika ada cukup makanan di dalam mangkuk).
• Secara otomatis mengeluarkan air saat mangkuk kosong.
• Mengeluarkan makanan/air dengan menekan sebuah tombol.
• Terima pemberitahuan push ke ponsel Anda (dengan aplikasi Telegram).

Siapa kita?

Dibuat oleh Tom Kaufman dan Katya Fichman, mahasiswa Ilmu Komputer di IDC Herzliya.

Proyek ini dibuat untuk kursus IoT.

Perlengkapan

Elektronik

• 2 X ESP8266 (Wemos d1 mini).
• Kabel jumper.
• 2 X Papan tempat memotong roti.
• 4 X Sensor ultrasonik.
• 2 X Muat sel.
• 2 X Penguat sel beban (HX711).
• Servo (180°).
• Servo (rotasi terus menerus).
• Catu daya 2X6V.

Bagian

• Dispenser cornflakes (tautan Amazon).
• Corong dispenser makanan cetak 3D (https://www.thingiverse.com/thing:3998805).
• Lampiran servo dispenser makanan cetak 3D (https://www.thingiverse.com/thing:3269637).
• Stand dispenser makanan cetak 3D (dirancang untuk proyek ini:
• Basis dan pelat sel beban cetak 3D (dirancang untuk proyek ini:
• Dispenser air (tautan Amazon ke yang serupa).
• Kawat (untuk menghubungkan kenop dispenser air ke servo).
• 3 X Dudukan sensor ultrasonik.

Langkah 1: Bagaimana Cara Kerjanya?

Papan ESP8266 mengirimkan pembacaan sensor ke Node-RED melalui Mosquitto (broker MQTT).

Node-RED memproses data, membuat tindakan yang sesuai (juga mengirim perintah pengeluaran ke papan ESP8266 melalui Mosquitto) dan menampilkan info di dasbor.

Semua perhitungan dilakukan di Node-RED sehingga akan mudah untuk mereplikasi proyek ini dan mengubah pemrosesan data sesuai dengan pengaturan dan preferensi Anda tanpa mengotori tangan Anda dengan pengkodean.

Langkah 2: Perangkat Lunak

Arduino IDE

Unduh dan instal (tautan:

Nyamuk

Unduh dan instal (tautan:

Node.js

Unduh dan instal (tautan:

Node-RED

Ikuti petunjuknya:

ngrok

Unduh:

Telegram

Instal aplikasi di ponsel cerdas Anda.

Langkah 3: Tata Letak Sirkuit

* Kedua perangkat memiliki sirkuit yang identik

Dispenser air

• Sensor ultrasonik (untuk tangki air)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • ECHO - D5
  • PEMICU - H0

• Sensor ultrasonik (untuk jarak hewan peliharaan dari mangkuk)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • ECHO - D6
  • PEMICU - D7

• Muat sel

  • HIJAU - A+ (HX711)
  • PUTIH - A- (HX711)
  • HITAM - E- (HX711)
  • MERAH - E+ (HX711)

• HX711 (penguat sel beban)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • DT - D4
  • SCK - D3

• Servo (180°)

  • GND - G
  • VCC - 5V

Dispenser Makanan

• Sensor ultrasonik (untuk tangki makanan)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • ECHO - D5
  • PEMICU - H0

• Sensor ultrasonik (untuk jarak hewan peliharaan dari mangkuk)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • ECHO - D6
  • PEMICU - D7

• Muat sel

  • HIJAU - A+ (HX711)
  • PUTIH - A- (HX711)
  • HITAM - E- (HX711)
  • MERAH - E+ (HX711)

• HX711 (penguat sel beban)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • DT - D4
  • SCK - D3

• Servo (rotasi terus menerus)

  • GND - G
  • VCC - 5V
  • KONTROL - D8

Langkah 4: Kerajinan

Dispenser air

1. Rekatkan servo ke bagian atas bagian bawah dispenser (seperti yang ditunjukkan pada foto).
2. Bor lubang kecil di kenop dispenser air.
3. Hubungkan kepala servo ke kenop dengan kabel (pastikan kepala servo pada posisi 0 dan pastikan kabel kencang).
4. Rekatkan satu sensor ultrasonik ke bagian dalam tangki, di dekat bagian atasnya (sensor menghadap ke bawah).
5. Rekatkan satu sensor ultrasonik di bawah kenop air ke arah luar (pastikan cukup tinggi sehingga mangkuk air tidak mempengaruhi pembacaannya).

Dispenser makanan

1. Pasang servo ke dudukannya (bagian cetak 3D).
2. Rekatkan corong (bagian yang dicetak 3D) ke dudukan tangki (bagian yang dicetak 3D).
3. Hubungkan penahan tangki ke dudukan dispenser (bagian cetak 3D) dan pasang tangki pada tempatnya.
4. Masukkan bagian pemintal (cetakan 3D) ke tempatnya dan melalui bagian karet pemintal dari dispenser.
5. Pasang bagian dudukan servo ke dudukan dispenser.
6. Rekatkan satu sensor ultrasonik ke bagian dalam tutup tangki (sensor menghadap ke bawah).
7. Rekatkan satu sensor ultrasonik ke sisi dudukan tangki menghadap ke tempat hewan peliharaan Anda akan makan.

Memuat sel

Rekatkan setiap sel beban ke alas dan pelat cetak 3D (panah sel beban menghadap ke bawah)

Langkah 5: Nyamuk

Buka Mosquitto (pengguna windows: buka folder Mosquitto, buka cmd dan masukkan: "mosquitto -v").

* Untuk mendapatkan alamat IP internal komputer, jalankan cmd dan masukkan "ipconfig".

Langkah 6: Arduino IDE

Buka Arduino IDE dan ikuti bagian "Instal ESP8266 Add-on di Arduino IDE" dari panduan ini:

Pergi ke Tools->Board dan pilih "LOLIN(WEMOS) D1 R2 & mini".

Buka Sketch->Include Library->Add. ZIP Library… dan tambahkan 3 library di file "Libraries.rar".

Buka sketsa "HX711Calibration", unggah ke kedua ESP8266, jalankan dan ikuti instruksi (di awal kode dan di monitor serial) untuk mengkalibrasi sel beban (pastikan baud rate monitor serial diatur ke 115200 baud).

* Tuliskan faktor kalibrasi dan offset nol (untuk digunakan nanti).

Buka sketsa "FoodDispenser" dan "WaterDispenser" melalui IDE dan ubah variabel berikut dengan pengaturan Anda (dalam file "Settings.h"):

• WIFI_SSID
• PASWORD WIFI
• MQTT_SERVER
• LOAD_CELL_CALIBRATION_FACTOR
• LOAD_CELL_ZERO_OFFSET

* Di MQTT_SERVER masukkan alamat IP internal dari langkah "Nyamuk".

Unggah sketsa ke dua ESP8266 Anda (satu kode untuk setiap papan).

* Perhatikan bahwa kami telah menggunakan pustaka "AsyncMqttClient" dan bukan pustaka "pubsubclient" yang lebih umum karena esp8266 lumpuh saat digabungkan dengan pustaka "HX711".

* Jika Anda memilih untuk membuat perubahan pada kode, pastikan untuk tidak menggunakan fungsi "delay" dan "yield" di dalam fungsi callback karena akan menyebabkan crash.

Langkah 7: Ngrok

Buka zip file yang diunduh (dari tautan di langkah "Perangkat Lunak").

Buka "ngrok.exe" dan jalankan perintah "ngrok http 1880".

* Anda dapat memilih wilayah terdekat Anda (au, eu, ap, us, jp, in, sa). Defaultnya adalah kita.

Misalnya menjalankan perintah: "ngrok http --region=eu 1880" (atur region ke Eropa).

Sekarang Anda akan melihat alamat web Anda untuk penggunaan eksternal (kami akan menyebut alamat ini sebagai YOUR_NGROK_ADDRESS).

Langkah 8: Node-RED

Buka Node-RED (pengguna windows: buka cmd dan masukkan "node-red") dan buka https://localhost:1880 (jika tidak berhasil, cari alamat di jendela cmd di mana tertulis "Server now berlari di").

Buka menu (di sudut kanan atas) dan tekan "Kelola palet".

Buka tab "Instal", cari dan instal modul ini:

• node-red-contrib-bertahan.
• node-red-contrib-cron-plus.
• simpul-merah-kontribusi-ui-dipimpin.
• simpul-merah-dasbor.
• node-red-contrib-telegrambot.

Buka menu->Impor dan unggah file aliran (ekstrak file RAR terlampir dan unggah file json).

Lihat gambar terlampir untuk penjelasan tentang aliran.

Anda harus memodifikasi node ini dengan pengaturan Anda:

• Perbarui profil simpul "Pengirim Telegram" dengan nama pengguna dan token bot Anda (gunakan panduan ini:
• Di bagian bawah alur, ubah muatan node "Alamat Ngrok" dan "Id Obrolan Telegram" (dapatkan id obrolan Anda dengan menggunakan panduan Telegram di tautan di atas).

• Di bagian bawah aliran ada node pengaturan - ubah sesuai dengan kebutuhan Anda:

  • Aktifkan pet adalah peringatan makan/minum.
  • Tentukan berapa jarak untuk mengaktifkan peringatan makan/minum.
  • Tentukan pemrosesan data mangkuk dan tangki.
  • Ubah waktu pengeluaran (untuk berapa lama pengeluaran terjadi - mode otomatis dan tekan tombol).
  • Tentukan persentase ambang batas luapan mangkuk makanan (batalkan pengeluaran makanan otomatis jika ada cukup makanan di dalam mangkuk).

Terapkan aliran (di kanan atas).

* Hanya pada penerapan pertama, Anda akan melihat peringatan di jendela debug tentang file 'persistence.json' yang hilang. Jangan khawatir tentang itu karena saat ini Anda akan mengatur waktu makan atau mengubah sakelar air otomatis, itu akan menginisialisasi file ini dan Anda tidak akan lagi memiliki peringatan ini.

Anda dapat melihat dasbor Anda di https://NODE-RED_PC'S_INTERNAL_IP_ADDRESS:1880/ui (jika Anda terhubung ke LAN yang sama dengan server) atau YOUR_NGROK_ADDRESS/ui (dari mana saja).

Langkah 9: Selesaikan

Kami harap tutorial ini informatif dan mudah dibaca, dipahami, dan diterapkan.

Jangan ragu untuk menanyakan apa pun kepada kami.