Awtomatikong Pinto ng Coop ng Manok - Kinokontrol ng Arduino .: 10 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang Instructable na ito ay para sa disenyo ng isang awtomatikong pintuan ng manok na may manu-manong mababago na mga oras ng pagbubukas at pagsasara. Ang pinto ay maaaring buksan o sarado nang malayo sa anumang oras.

Ang pintuan ay idinisenyo upang maging modular; ang frame, pintuan at tagakontrol ay maaaring itayo at masubukan sa isang lugar na malayo sa coop at pagkatapos ay simpleng i-bolt sa mayroon nang pagbubukas ng coop.

Nagpapatakbo ito ng 9Vdc, kaya maaari itong mapagana mula sa plugpack o isang baterya at solar panel upang singilin ang baterya.

Gumagamit ito ng solenoid upang i-lock ang sarado ng pinto at hawakan ang pinto sa bukas na posisyon.

Kabilang sa mga pangunahing bahagi ang:

Arduino UNO 3.

4 na digit, 7 segment na LED display

Module ng RTC

Module ng RF

Mga potensyal, Servo motor, 6V - 12V Solenoid, Rotary encoder na may pindutan ng push

Ang pintuan at ang frame nito ay maaaring gawin mula sa mga scrap ng troso. Ang mga pivot ng pinto paitaas sa paligid ng isang pamalo (kinuha mula sa isang printer sa aking kaso) at binabalanse upang mabawasan ang kailangan ng metalikang kuwintas upang itaas ang pinto.

Kasama sa mga tool upang maitayo ito:

PC na may Arduino IDE upang mai-program ang Arduino, Martilyo, Saw, Panghinang, Mga pamutol ng wire, Drill, Screw driver.

Itinayo ko ang awtomatikong pinto ng manok na ito upang mai-save ako ng dalawang beses araw-araw na gawain ng pagbubukas at pagsasara ng pinto sa umaga at gabi. Ang mga manok ay mahusay na nagbibigay ng mga itlog, pataba at aliwan, ngunit ang paggising ng maaga upang palabasin ang coop - lalo na sa Winter - ay nakakapagod. At pagkatapos ay tiyakin na nasa bahay ako sa oras upang isara sila sa talagang pinaghigpitan ang aking kalayaan na mauwi nang huli.

Sinusunod ng mga manok ang isang pang-araw-araw na gawain ng pagbabalik sa isang coop sa paligid ng paglubog ng araw at paggising sa paligid ng pagsikat ng araw. Ang mga oras na paglabas at paglabas nila ay hindi eksakto at naiimpluwensyahan sa panahon ng araw at mga ilaw sa paligid. Kung nakikita ang isang manok na huli na upang pumasok pagkatapos magsara ang pinto, ang pinto ay maaaring buksan nang malayuan pagkatapos ay sarado. Maaaring sarhan ang pinto sa araw kung kailangan ng may-ari na ihinto ang pagpasok ng mga manok na manok.

Tulad ng oras ng pagsikat at paglubog ng araw ay nag-iiba sa buong taon at nakasalalay sa latitude, ang anumang tagontrol ng pinto ay kailangang subaybayan ang oras ng araw, ang araw ng taon at malaman ang latitude ng lokasyon. Ang kinakailangang ito ay maaaring makumpleto ng software o isang suntracker, ngunit sa disenyo na ito ay gumagamit ng manu-manong madaling iakma na bukas at malapit na mga setting ng oras upang mapanatili ang mga bagay na mas simple.

Tulad ng pagsikat at pagtakda ng mga oras ay nagbabago lamang ng ilang minuto mula sa isang araw hanggang sa susunod, ang mga setting ng pintor ng pintuan ay kailangan lamang ayusin nang isang beses sa isang linggo.

Kapag ang isang may-ari ay may pakiramdam ng gawain ng kanilang manok, madaling madali nilang ayusin ang bukas at malapit na oras.

Ang oras ng pagbubukas ay maaaring ayusin mula 3 ng umaga hanggang 9 ng umaga at ang oras ng pagsasara mula 3 ng hapon hanggang 9 n.g. Ang mga oras na ito ay nababagay sa latitude mula 12 hanggang 42 degree mula sa equator (Darwin hanggang Hobart sa Australia) at sumasaklaw sa pinakamahaba at pinakamaikling araw ng taon..

Sa kakanyahan ang taga-kontrol ng pinto ay isang orasan na may dalawang mga setting na naaayos na may manu-manong overide.

Hakbang 1: Frame at Swing Door

Ang frame ay ginawa upang ma-secure sa umiiral na pagbubukas ng coop. Ang pintuan ay umuuga paitaas tulad ng isang pintuan ng garahe. Ang kalamangan na ito ay may kalamangan kaysa sa mga awtomatikong pintuan na dumulas paitaas o pailid para sa mga coop kung saan dumidulas ang bubong sa mayroon nang pintuan o ang mayroon nang bukana ay katabi ng isang pader.

1. Tanggalin ang mayroon nang pinto.

2. Pumili ng laki ng frame na umaangkop sa umiiral na pagbubukas. Mahalaga ang dalawang sukat ng frame - ang taas ng frame at ang lapad ng troso. Ang pag-swings ng pinto mula sa isang pahalang na pivot at ang haba mula sa pivot hanggang sa frame ("D" sa diagram) ay kapareho ng lapad ng timber. Nangangahulugan ito na kapag bukas ang pinto, ang seksyon ng pinto sa itaas ng pivot ay hindi makagambala sa coop wall.

3. Pumili ng isang materyal para sa frame na matibay at patunay sa panahon. Gumamit ako ng red-gum na napatunayan na matatag ngunit mabigat. Ang panlabas na pine ay magiging mas madali upang gumana.

4. Ang pintuan mismo ay dapat na ilaw, matibay at patunay sa panahon.

Hakbang 2: Pivot Rod at Swing Door Sizing

Ang mga sukat ng swing door ay dapat na tulad ng ang lapad ng pinto ay umaangkop sa loob ng mga gilid ng frame. Ang taas ng pinto ay mas maliit kaysa sa loob ng taas ng frame.

1. Maghanap ng isang pamalo tungkol sa 5mm (1/4 pulgada) diameter at haba na katumbas ng lapad ng frame. Ginamit ko ang tungkod mula sa isang nabuwag na printer, ngunit ang sinulid na tungkod ay sapat. Ang isa pang mapagkukunan ng mga tungkod ay mula sa mga metal na drying racks. Ang isang tungkod ay maaaring putulin ng isang bolt cutter o hacksaw. I-scrape ang patong sa metal gamit ang isang talim.

2. Gupitin ang dalawang mga uka sa frame sa isang haba na "D" (sa diagram sa nakaraang hakbang) mula sa pagbubukas ng tuktok ng frame at isang lalim ng diameter ng pivot rod.

3. Maghanap ng isang bisagra na ang diameter ng pin ay pareho o bahagyang mas malaki kaysa sa pivot rod. Patok ang pin gamit ang martilyo at center punch. Kung wala kang isang center punch, gumamit ng isang malaking kuko o katulad na pin.

Sa pamamagitan ng fluke, ang printer rod pivot na ginamit ko ay isang perpektong akma para sa unang bisagra na lumabas sa aking junk box.

4. Ang mga timbang ng ilalim na seksyon ng swing door sa ibaba ng pivot at sa itaas na seksyon sa itaas ng pivot ay kailangang maging katulad upang alisin ang pilay mula sa servo motor na magbubukas ng pinto. Maaari itong makamit sa ilang mabibigat na bolts at mani na na-drill sa tuktok na seksyon ng pinto.

Hakbang 3: Servo Motor at Lifting Arms

Gumamit ako ng isang MR-996 servo motor. Mayroon itong metalikang kuwintas na: 9.4 kgf · cm (4.8 V), o 11 kgf · cm (7.2 V). Nangangahulugan ito na para sa isang 20cm na pinto sa ibaba ng pivot, maaaring iangat ng motor ang 11kg / 20 = 550g sa 7.2V.

Sa counter na may timbang na seksyon sa itaas ng pivot rod, ang pinto ay maaaring maging mas mabigat at / o mas mahaba. Gumamit ako ng dalawang malalaking nut at bolts bilang counterweights, ipinakita sa mga larawan.

Ang servo ay may kasamang plastik na braso na umaangkop sa spaced output shaft ng servo. Gupitin ang isang bahagi ng braso na ito gamit ang isang matalim na kutsilyo o wire cutter.

2. Ang braso ng nakakataas ay gawa sa dalawang haba ng aluminyo, ang itaas na braso ay isang L bracket, ang ibabang braso ay isang patag na piraso ng aluminyo.

Ipinapakita ng mga kalakip na diagram kung paano makalkula ang mga sukat ng bawat braso. Ang mga nagresultang sukat ay batay sa lapad ng frame, "d", at ang posisyon ng nakakataas na point na naka-mount sa pintuan.

Ang itaas na braso ay may mga ginupit upang maalis ng braso ang servo motor kapag tinaas ang pinto.

Hakbang 4: I-lock ang Solenoid at Suporta na bukas sa Pinto

1. Ang isang solenoid na naka-mount sa frame ay nagsisilbi ng dalawang layunin:

a) lock ang pinto kapag ito ay nakasara, at

b) pigilan ang pagsara ng pinto sabay bukas.

Ang solenoid ay hinihimok sa pamamagitan ng isang FET mula sa isang output ng controller. Bumabalik ito ng ilang segundo habang ang pintuan ay nasa proseso ng pagbubukas o pagsara.

2. I-secure ang isang piraso ng timber tulad ng ipinakita sa larawan. Ito ay magiging mas maikli kaysa sa lapad ng frame at naka-mount sa ibaba lamang ng pivot rod.

Hakbang 5: Ang Controller

1. Gumamit ako ng isang Arduino Uno 3 bilang batayan ng controller. Mayroong isang kabuuang 17 mga input at output pin.

2. Pinapanatili ng controller ang oras sa pamamagitan ng isang I2C RTC controller na may back-up na baterya. Mas kanais-nais na magkaroon ng isang rechargeable backup ng baterya upang mai-save ang pagsisikap na buksan ang contoller bawat taon upang baguhin ang baterya ng RTC. Ang oras ay itinakda sa pamamagitan ng isang rotary controller at ipinapakita sa isang 4 digit na 7 segment LED. Ang isa ay maaaring gumamit ng isang LCD at magpakita ng maraming impormasyon tulad ng bilang ng mga beses na bumukas at nagsara ang pinto.

3. Ang bukas at malapit na oras ay nababagay sa 10k ohm linear potentiometers. Maaari kong magamit ang rotary encoder at LED display upang maitakda ang bukas / malapit na oras, ngunit nagpasya na mas simple para sa gumagamit na magawang maglakad lamang at makita ang mga oras mula sa panel mula sa isang distansya. Ang mga oras ay nangangailangan lamang ng pagbabago bawat linggo o higit pa.

4. Isang wireless RF adapter (https://www.adafruit.com/product/1097) para sa convienience ng manu-manong pagbubukas at pagsara mula sa isang distansya. Key fob url:

5. Ang kahon na pinili ko upang ilagay ang controller ay nasa maliit na bahagi, kaya kailangan kong magdagdag ng isang mas maliit na kahon dito upang magkasya sa malayuang receiver.

6. Nakakabit ang diagram ng Fritzing.

Hakbang 6: Code

Ang code ay nag-loop sa paligid at ginaganap ang mga sumusunod:

1. Sinusuri ang estado ng mga switch ng panel, 2. binabasa ang RTC at binago ang oras sa mga minuto ng araw (0 hanggang 1440).

3. binabasa ang dalawang analog potentiometers at nagko-convert sa integer bukas at malapit na oras. Upang magbigay ng isang finer resolusyon ng mga setting ng oras, ang bukas na saradong oras ay limitado sa pagitan ng 3 am-9am at 3 pm-9m ayon sa pagkakabanggit.

4. binabasa ang input ng RF upang makita kung ang remote button ay pinindot.

5. ihinahambing ang kasalukuyang oras sa bukas at isara na oras at binabasa ang mode upang matukoy upang buksan o isara ang pinto.

Ang pagdaragdag ng isang manu-manong bukas at malapit na switch ay kumplikado sa disenyo ng software na ang system na kinakailangan upang lumipat sa pagitan ng 'manu-manong' at 'awtomatikong, ibig sabihin ay nag-time' na mga mode. Nalutas ko ito nang hindi nagdaragdag ng isa pang switch na 'mode' sa pamamagitan ng pagpindot ng gumagamit sa bukas o malapit na switch nang dalawang beses upang makabalik sa awtomatikong mode.

Ang isang solong pagpindot ng bukas o malapit na pindutan ay gumagalaw ng controller sa manu-manong mode. Mayroong pagkakataon na kung ang pintuan ay binuksan pagkatapos ng oras ng pagsara, marahil upang ipaalam ang isang huli na manok sa coop, na makalimutan ng gumagamit na itakda ang pintuan pabalik sa awtomatikong mode. Kaya, ang manual mode ay sinasadya ng LED display na nagpapakita ng "Buksan" o "Isara" bilang isang paalala.

Nakuha ko ang mga library ng LED Display mula sa:

Hakbang 7: Listahan ng Mga Bahagi ng Controller

Arduino Uno 34-Digit 7-Segment Module

MG 996R Servo motor

1k Ohm resitor

FET: FQP30N06L.

2 x 10kOhm potentiometers (bukas / isara ang mga oras na itinakda)

Rotary Encoder na may built in na push button

Jumper wire

1A DC-DC converter: para sa Servo at solenoid

1 x SPDT toggle switch (Hour / Minute set selector)

1 x SPDT center off panandalian-off-panandalian (para sa manu-manong bukas / isara)

1 x SPDT center off (para sa blangko / view ng oras / oras na napili)

Solenoid: Push Pull 6-12V 10MM Stroke

Adafruit Simple RF M4 Receiver - 315MHz Sandali na Uri

Keyfob 2-Button RF Remote Control - 315MHz

Kahon

Hakbang 8: Power Supply at Solar Panel & Sizing ng Baterya

1. Kahit na ang Arduino ay maaaring tumakbo mula sa 12Vdc, ang paggawa nito ay magiging onboard linear regulator upang magpatakbo ng mainit. Ang servo ay nagpapatakbo ng mas mahusay sa isang mas mataas na boltahe (<7.2V), kaya ang isang kompromiso ay upang patakbuhin ang sistema ng 9Vdc at gumamit ng isang DC-DC na conveter upang paandarin ang solenoid at servo sa 6V. Sa palagay ko ang DC-DC converter ay maaaring tapos na at ang Arduino, servo motor at solenoid ay nagpapatakbo ng isang parehong supply ng 6V (1A). Ang isang kapasidad na 100uF ay inirerekumenda na i-filter ang Arduino mula sa servo at solenoid.

2. Ang nagawa kong controller ay gumuhit ng isang quiescent kasalukuyang ng halos 200mA. Kapag ang solenoid at servo ay nasa operasyon, ang kasalukuyang draw ay tungkol sa 1A.

Ang display ng LED ay maaaring blangkahin ng isang switch upang makatipid ng lakas ng baterya.

Isinasaalang-alang na ang pintuan ay tumagal ng halos 7 segundo upang buksan o isara, at ang bukas at malapit na operasyon ay naganap dalawang beses lamang araw-araw ang 1A sa pang-araw-araw na pagtatantya sa pagkonsumo ng kuryente ay napabayaan.

Maaari itong patakbuhin ang isang 1A 9V plug pack, ngunit ang mains at plug pack ay kailangang masilungan mula sa panahon.

3. Ang pang-araw-araw na paggamit ng enerhiya ay kinakalkula bilang 24h x 200mA = 4800mAh. Ang isang 7Ah lead acid na baterya na may 20W solar panel ay dapat na sapat na may isang araw na awtonomiya sa mga lugar na may taunang average ng 5 oras na insolasyon. Ngunit sa maraming mga baterya at isang mas malaking panel, magkakaroon ng mas maraming mga araw ng awtonomiya.

Ginamit ko ang sumusunod na online na calculator upang tantyahin ang sukat ng baterya at panel:

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

Hakbang 9: Mga Tagubilin sa Pagpapatakbo ng User

Tumatakbo ang pinto sa alinman sa Awtomatiko o Manu-manong mode.

Ang ibig sabihin ng awtomatikong mode ay magbubukas o magsasara ang pinto alinsunod sa bukas o malapit na mga setting ng oras. Ang awtomatikong mode ay sinasadya ng isang blangkong display kapag ang display switch ay nakatakda sa "Blangko". Kapag nagbago ang mode mula manu-manong patungo sa Awtomatiko, ang salitang 'AUTO' ay mag-flash sa 200mS.

Ang pinto ay pumupunta sa Manu-manong mode tuwing ang remote o swicth sa controller ay naaktibo. Ang manu-manong mode ay nakilala kapag ipinakita ang display na "OPEn" o "CLSd" na may switch ng display ay nakatakda sa "Blank".

Sa Manu-manong mode, ang mga setting ng bukas / malapit na oras ay hindi pinapansin. Nasa sa gumagamit ang alalahanin na isara ang pinto kung manu-manong binuksan ito, o buksan ang pinto kung manu-manong nakasara, o itinakda pabalik sa Awtomatikong mode.

Upang bumalik sa Awtomatikong mode, dapat pindutin ng gumagamit ang Close button sa pangalawang pagkakataon kung nakasara na ang pinto, o ang Buksan na pindutan sa pangalawang pagkakataon kung ang pintuan ay nakasara na.

Nagsisimula ang pintuan sa Awtomatikong mode sa simula ng araw (12:00 am).

Hakbang 10: Mga Bells at Whistles

Ang ilang mga pagpapabuti sa hinaharap ay maaaring magsama ng:

Wireless doorbell upang mag-signal kapag bumukas / magsara ang pinto

"Natigil alarma" dapat iguhit ng system ang kasalukuyang katumbas ng solenoid at servo nang higit sa 10 segundo.

Bluetooth at App upang mai-configure ang controller.

Kinokontrol ng Internet ang pagbubukas at pagsasara.

Palitan ang LED display ng LCD upang ipakita ang karagdagang impormasyon.

Tanggalin ang bukas / isara ang potensyal ng setting ng oras at gumamit ng isang toggle switch at ang umiiral na rotary switch upang maitakda ang bukas / malapit na oras.