Pengumpan Proyek: 14 Langkah

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

Pernah ingin memberi makan hewan peliharaan Anda saat jauh dari rumah, atau hanya dari kenyamanan sofa Anda? Jika demikian, proyek ini adalah untuk Anda! Project Feeder adalah proyek open source yang memungkinkan Anda memberi makan hewan peliharaan Anda secara otomatis, atau manual dari ponsel atau pc Anda. Anda juga dapat mengikuti streaming langsung dan melacak perilaku makan hewan peliharaan Anda.

Sebelum kamu memulai!

Proyek ini adalah tugas yang dibuat untuk kuliah dan terikat waktu, sehingga sangat "berproses". Inilah sebabnya mengapa saya menyadari bahwa ada hal-hal yang dapat diperbaiki dan dapat diperbarui di masa mendatang. Saya mendorong Anda untuk menjadi kreatif, meningkatkan dan memperluas konsep ini.

Untuk memulai, kami akan membahas persyaratan untuk membangun proyek ini. Anda akan benar-benar membutuhkan keterampilan dan alat yang tercantum di bawah ini.

Keterampilan pembuat:

• Pencetakan 3D atau akses ke layanan pencetakan
• Pematerian
• Pengetahuan dasar elektronika

Peralatan:

• 3D-printer
• Besi solder
• Pistol lem panas, atau lem lain yang berfungsi sebagai senyawa filamen printer 3D
• Obeng

Perlengkapan

Total biaya pembangunan proyek ini adalah sekitar €120 tergantung di mana Anda membeli suku cadang dan jenis diskon yang Anda dapatkan.

Penting:

Beberapa bagian ditandai dengan " Unik", artinya khusus untuk desain struktural bangunan dan Anda memerlukan salinan persis dari bagian itu.

Raspberry Pi 4 Model B / 2GB + 16GB (persyaratan minimum) Kartu Micro SD

Stok di Rasberry Pi sangat terbatas saat ini, ini perlu dilihat-lihat.

Adaptor Catu Daya 12V 60W

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

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

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

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

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

42mm 12V Nema 17 Motor Stepper Dua Fase

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

Modul Jembatan H Ganda L298N

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

GY6180 VL6180X Waktu Sensor Jarak Penerbangan

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

Sensor Penghindaran Rintangan Inframerah (x3)

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

Kamera USB

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

Lampu latar LCD 16x2, mikrokontroler 8051 I2C

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

Pemindah level dua arah

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

Resistor nilai umum (10k, 220R, 470R)

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

LED (x2)

Dioda (x2)

Saklar ON/OFF 12V (Unik)

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

Kacang: 3x8mm, 3x10mm, 3x12mm

Langkah 1: Mem-flash Kartu SD

Untuk langkah ini Anda harus mem-flash kartu SD Anda dengan gambar yang disediakan:

thomy.stackstorage.com/s/KbCfVgoU0t8gU3C

Gambar dilengkapi dengan server web, basis data, dan kode apache pra-bangun untuk antarmuka dengan pengumpan. Jadi, Anda tidak perlu melakukan apa pun yang melibatkan pengaturan perangkat lunak.

Jika Anda ingin melihat kodenya, Anda bisa mendapatkan semua kode yang diperlukan dari:

github.com/VanIseghemThomas/ProjectFeeder

Pastikan Anda mengetahui cara mem-flash kartu SD dengan benar atau tidak mengganggu proses karena dapat mengakibatkan kartu rusak. Untuk mem-flash kartu saya menggunakan perangkat lunak bernama Win32DiskManager. Program lain yang saya tahu berfungsi dan sedikit lebih ramah pengguna disebut Ethcer. Keduanya bekerja sama dengan baik.

Langkah 2: SSH Ke Pi

Saat flashing selesai, Anda sekarang dapat memasukkan kartu SD ke dalam pi dan menyalakannya. Pastikan Anda terhubung ke pi menggunakan kabel ethernet. Sekarang Anda harus dapat menghubungkannya menggunakan SSH dengan ip 169.254.10.1. Saya menggunakan program bernama Putty, tetapi jika Anda tidak ingin menginstal perangkat lunak, Anda selalu dapat mengetikkan perintah berikut ke dalam command prompt:

ssh [email protected]

Sekarang buka sesi. Saat menghubungkan untuk pertama kalinya Anda akan menemukan peringatan, Anda dapat mengabaikannya dan melanjutkan. Anda akan diminta untuk masuk sebagai pengguna dan setelah itu kata sandi, untuk gambar ini gunakan kredensial berikut:

• Pengguna: feederpi
• Kata sandi: Redeef1

Pengguna 'pi' juga aktif tetapi Anda tidak akan bisa masuk seperti itu. Ini karena sudah diatur untuk masuk secara otomatis pada daya dan menjalankan program. Inilah sebabnya mengapa Anda akan menemukan yang berikut saat masuk:

[Sudo] kata sandi untuk feederpi:

Cukup tekan crtl+c dan Anda akan memiliki shell sekarang.

Sekarang ketik berikut ini:

sudo -i

Sekarang Anda login sebagai root.

Langkah 3: Menyiapkan Wifi

Sekarang Anda masuk sebagai root dan dapat mengetik:

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

Untuk memeriksa apakah konfigurasi Anda telah ditambahkan dengan benar, ketik berikut ini. Anda juga dapat menghapus kata sandi teks biasa untuk keamanan jika Anda mau, tetapi pastikan untuk menyimpan perubahan saat keluar.

nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Sekarang Anda dapat me-reboot pi Anda dengan mengetik:

nyalakan ulang

Sekarang beri pi waktu untuk boot dan masuk kembali dengan SSH seperti sebelumnya, untuk melihat apakah Anda memiliki koneksi ke wifi, Anda mengetik:

ip a

Di bawah antarmuka wlan0 Anda akan melihat sesuatu yang mirip dengan alamat ip, ini berarti Anda telah berhasil terhubung ke wifi Anda. Nanti ketika semuanya sudah terhubung, software akan menampilkan ini ke LCD.

Langkah 4: Mencetak Bagian

Bagian yang Anda perlukan untuk proyek ini dapat ditemukan di sini:

www.thingiverse.com/thing:4459996

Mencetak semua bagian ini akan memakan waktu cukup lama, jadi Anda perlu sedikit kesabaran.

Ini adalah pengaturan yang saya gunakan (PLA):

• Tinggi lapisan: 0.3mm
• Kecepatan cetak: 50-60mm/dtk
• Suhu nosel: 200 ° C
• Suhu tempat tidur: 60 ° C

Tidak banyak yang bisa dikatakan tentang ini kecuali, bersenang-senang mencetak.

Langkah 5: Merakit Bagian (intro)

Baiklah sekarang kita lanjutkan untuk merakit semuanya. Sebelum saya menjelaskan semuanya, saya akan membahas beberapa hal yang perlu diingat dan itu akan membantu Anda menyelesaikannya.

TIPS 1:

Saya telah memutuskan untuk membuat semua lubang 2.5mm kecuali 3mm seperti baut. Ini agar Anda dapat mengetuk ulir dengan memasang baut dan menghilangkan kebutuhan mur. Memasang baut cukup sulit, gunakan besi solder Anda untuk melebarkan bagian atas, ini akan memudahkan untuk memasukkan baut dan mulai memasang.

TIPS 2:

Jika seperti saya, Anda kehabisan baut, cukup pasang pasangan diagonal saja. Ini menghemat banyak dari mereka dan berfungsi dengan baik.

Langkah 6: Merakit Bagian Atas (Dispenser)

Bagian-bagiannya ditata seperti pada gambar.

Mereka disatukan oleh apa yang disebut 'piring'. Salah satu pelat dirakit ke motor stepper Anda.

Pastikan bagian atas baut rata dengan permukaan, jika tidak maka akan menyumbat. Anda harus menggunakan baut 3x8mm untuk ini dan model "Stepper_offset" antara stepper dan bagian luar pelat.

Sekarang pasang gilingan ke stepper, itu akan berjalan cukup mudah. Jika tidak, Anda bisa menggunakan vaselin.

Sisanya cukup lurus ke depan, ambil saja sekrup di mana Anda menemukan lubang.

Langkah 7: Merakit Bagian Atas (Wadah)

Di sini Anda melihat bagaimana saya membuat wadah saya. Tabung awalnya digunakan untuk potongan-potongan kering serikat.

Di bagian atas, Anda ingin memasang sensor TOF, yang ini akan digunakan untuk mengukur berapa banyak makanan yang tersisa di wadah. Dalam gambar Anda dapat melihat bagaimana saya melampirkannya. Pertama saya melelehkan lubang untuk pin dengan besi solder saya, lalu menempelkan sensor di tempatnya dengan lem panas saat kabel terhubung.

Untuk menutup wadah saya membuat 2 lubang dengan besi solder saya dan memasang 2 baut. Sebuah karet gelang, dasi zip atau kawat semua dapat digunakan untuk menutupnya seperti itu.

Langkah 8: Merakit Bagian Bawah

Untuk penempatan modul yang berbeda mengacu pada gambar, mereka cukup menjelaskan sendiri. Bagian dari gambar-gambar ini sudah memiliki kabel di dalamnya, Anda harus melihat melewati itu untuk saat ini. Gambar-gambar di mana diambil di tengah pengembangan proyek ini. Awalnya rencananya adalah memasukkan load cell dan menimbang makanan tetapi karena ampli load cell saya rusak pada saat terakhir, saya harus menghapus fitur itu dan menggantinya dengan video live streaming yang juga cukup rapi. Opsi selalu ada untuk menambahkan sel beban, tetapi Anda harus menggali kode dan mengedit beberapa hal.

Langkah 9: Elektronik, Sensor dan Aktuator

Sekarang saatnya memasang besi solder. Saya telah memberikan 2 representasi dari apa yang perlu Anda lakukan, satu skema listrik standar, satu representasi visual. Saya sangat menyarankan Anda menggunakan skema listrik karena memberikan lebih banyak wawasan tentang bagaimana semuanya bekerja dan terhubung satu sama lain menurut saya. Satu-satunya alasan yang lain ada di sini, adalah karena itu wajib. Alasan saya mengatakan ini, adalah karena tidak ada banyak ruang untuk kabel, jadi Anda harus efisien dengan kabel GND, +5V, dll. yang tergantung pada bagaimana Anda ingin menjalankan kabel Anda. Jadi jangan menghubungkan semuanya persis satu sama lain seperti skema, itu akan berhasil tetapi tidak cocok.

Untuk sakelar, Anda dapat melihat bahwa saya memasang semua 3 kabel, ini karena sakelar dilengkapi dengan LED bawaan yang menunjukkan jika daya dihidupkan. 2 lead yang tidak berwarna bertindak sebagai saklar, lead berwarna menuju ke GND.

Secara umum ini adalah urutan saya mentransfer semuanya:

1. Bagian daya: colokan listrik, h-bridge, konverter boost buck, sakelar
2. Raspberry Pi (Lihat langkah selanjutnya untuk info lebih lanjut)
3. IR-sensor
4. LED
5. Masukan stepper
6. Porsi I2C: 3.3V, SDA, SCL

Ini tidak penting tetapi berguna untuk memiliki PCB prototipe yang diletakkan di sekitar untuk disolder seperti yang saya lakukan.

Juga jangan lupa untuk menghubungkan kamera ke port USB pi.

Penting:

Pastikan untuk menyesuaikan konverter boost buck ke 5V sebelum menghubungkan bagian 5V dari rangkaian. Jika tidak, Anda dapat mengambil risiko menggoreng semuanya. Untuk menyesuaikan ini, Anda memutar potensiometer dan melihat pembacaan tegangan di layar.

Langkah 10: Elektronik, Raspberry Pi

Karena keterbatasan perangkat lunak untuk menggambar skema, saya tidak dapat menggambar cara menghubungkan raspberry pi.

Untuk +5V Anda bisa menyambungkan ke pin 5V dari pi, tetapi ini melewati keamanan seperti sekering. Jika Anda melihat di bagian bawah, Anda akan melihat beberapa bantalan yang diberi label sebagai TPxx, dalam kasus kami, kami mencari TP1 atau TP2. Solder kabel +5V Anda ke salah satu dari mereka tetapi hati-hati jangan sampai menjembatani dengan jejak lainnya. Ini kemungkinan besar juga akan membatalkan garansi. Saya pribadi telah mencoba menghubungkannya ke kedua bantalan uji dan sampai pada kesimpulan bahwa itu mungkin yang paling mudah dan paling aman untuk menggunakan TP2, jauh dari bantalan lain yang terbuka dan tidak memiliki banyak jejak di sekitarnya.

Untuk GND cukup ambil salah satu pin di atas seperti yang ditunjukkan skema, ini baik-baik saja sekarang.

Langkah 11: Menguji Elektronik

Ketika semuanya terhubung dengan benar, praktik yang baik adalah menguji semuanya terlebih dahulu sebelum merakit semuanya sepenuhnya.

Berikut daftar periksa:

• Alamat IPv4 muncul di lcd
• Dapat terhubung ke IP melalui browser
• Mampu mengubah stepper dengan "memberi makan" dan melihat LED menyala
• Status penampung dibaca dan diperbarui
• Streaming langsung dari kamera
• Mendeteksi acara makan

Penyelesaian masalah:

Di sini saya mencantumkan beberapa masalah yang saya alami dan cara memperbaikinya.

- LCD saya menyala tetapi tidak menampilkan apa-apa:

1) Pada saat menulis ini, pi membutuhkan sekitar 2 menit untuk boot sepenuhnya sehingga Anda harus memberikan waktu ekstra.

2) Anda tidak menghubungkan LCD Anda dengan benar. Anda dapat melihat apakah Anda menghubungkannya dengan benar dengan mengetikkan perintah berikut di shell:

sudo i2cdetect -y 1

Ini harus mengembalikan 2 alamat: 0x27 (=LCD) dan 0x29 (=TOF sensor). Jika 0x27 tidak muncul, Anda harus memeriksa kabel lcd. Jika keduanya tidak muncul, Anda harus memeriksa kabel pin SDA dan SCL. Misalnya. periksa apakah Anda menukar keduanya secara tidak sengaja. Kasus terburuk Anda melakukan kesalahan dengan 2 komponen individu atau sesuatu yang rusak.

- LCD saya macet di "Connecting to WiFi"

Ini berarti pi Anda macet saat mencoba terhubung ke salah satu jaringan yang Anda konfigurasikan untuk terhubung. Ini berarti Anda tidak berada dalam jangkauan titik akses atau Anda melakukan kesalahan saat mengonfigurasi mis. salah ketik. Dalam hal ini kembali ke "Mengatur WiFi" dan ulangi lagi.

Perangkat lunak ini juga diatur untuk terhubung ke jaringan rumah dengan alamat IP yang dimulai dengan "192.168". Jika jaringan Anda diatur dengan rentang pribadi lain seperti "10.0" atau "172.16" Anda harus masuk ke /home/pi/project/main.py dan dalam fungsi get_ips() ubah: jika "192.168" di ip jika "Rentang pribadi Anda di sini" di ip.

- LCD saya menampilkan ip tetapi saya tidak dapat terhubung:

1) Pastikan Anda terhubung ke ip 192.168. X. X, ip lainnya 169.254.10.1 selalu dikonfigurasi untuk terhubung melalui ethernet langsung ke komputer Anda. Ini tidak akan berfungsi jika Anda tidak terhubung.

2) Pastikan Anda berada di jaringan yang sama, atau Anda telah mengaktifkan penerusan porta di jaringan Anda jika Anda ingin mengakses pengumpan dari luar jaringannya.

- Stepper bergetar dan tidak berputar:

Ini berarti Anda tidak menghubungkan input atau output dual-H-bridge dengan benar. Coba tukarkan mereka sampai berhasil.

Langkah 12: Penyelesaian

Sekarang Anda telah menemukan cara untuk menjalankan semuanya, saatnya untuk menyatukan semuanya. Saya harus menyatukan 2 bagian dengan selotip, ini karena desain lubangnya tidak cukup kuat untuk menahan tegangan dan itu retak untuk saya. Ini adalah salah satu hal utama yang harus ditingkatkan di masa depan. Pilihan yang lebih bersih adalah dengan hanya merekatkan kedua bagian itu bersama-sama tetapi ini bisa menjadi masalah ketika sesuatu di dalam pecah dan Anda ingin mendapatkan akses ke bagian dalam. Itu sebabnya saya pergi dengan pita listrik tua yang bagus.

Saat Anda membuka situs web, Anda akan disambut dengan dasbor tempat Anda dapat melakukan hal-hal seperti memberi makan secara manual, memeriksa status, melihat data, dan menambahkan preset.

Langkah 13: Ekstra: Ekstensi Chrome

Jika Anda tidak ingin menjelajah ke dasbor dan hanya ingin memeriksa status atau umpan dengan cepat, Anda dapat menggunakan ekstensi Chrome. Karena tidak ada di toko web Chrome resmi, Anda harus memuatnya seperti Anda akan mengembangkan paket semacam itu.

Pertama-tama pastikan Anda mengunduh folder Feeder Extension dari direktori github:

github.com/VanIseghemThomas/ProjectFeeder

Buka URL berikut:

chrome://ekstensi/

Sesampai di sana, aktifkan mode pengembang dan muat folder ekstensi. Sekarang seharusnya muncul sebagai ekstensi.

Jika tidak muncul di bilah Chrome, Anda dapat menemukannya di menu Chrome.

Langkah 14: Perangkat Lunak

Jika Anda suka mengotak-atik perangkat lunak atau karena alasan tertentu memerlukan salinan file baru, semua file yang Anda butuhkan dapat ditemukan di repositori GitHub yang saya buat:

Saya juga menyediakan skema EER untuk database, jika Anda ingin menambahkan fitur ke API. Dump database juga dapat ditemukan di repositori GitHub. Semua kode backend ditulis dengan Python. Flask digunakan untuk perutean dan Socket.io untuk soket web.