blinker物联网教程——24、宠物喂食器

海神 · 发表于 2021-10-10 10:10

本帖最后由海神于 2022-5-17 16:14 编辑

简介

家里有喂宠物猫的同学都知道，每天喂食、喂水、铲屎、陪玩等工作对于宠物必不可少，但总有那么一次两次，忘记给自家的宝贝喂食。这对宠物的身心造成很大的影响。作为技术小达人的自己，怎么会允许这样的事情发生呢？那本节就带大家制作一个智能宠物喂食器，来解决这样的问题。

机械部分
首先我们设计机型装置，这里参考并改良了网友的螺旋挤出结构，可以通过运动转轴，挤出颗粒粮食。连接挤出结构我们使用了一个大扭力的连续旋转舵机，提供一个相对大输出力矩，用于推动粮食挤出。在挤出结构中优化了转轴结构，并保留与通道的一定间隙，以避免卡料情况的发生，测试了多种直径的猫粮狗粮，都可以正常连续挤出。
电子部分
采用wifiduino与blinker配合，实现喂食器的物联网功能。将运动舵机与挤出结构连接，使用wifiduino控制舵机运动就相当于控制喂食器的挤出结构。同时再使用blinker的app，可以手机远程操作。为了更好的连接舵机，我制作了一个wifiduino扩展板，优化舵机供电，并且添加了wifi连接的状态指示灯，添加了蜂鸣器用于播放声音，还提供了一个按键，在没有网络的状态下，手动按按键也可以控制出粮。
外观：本案例采用木质结构，通过简单搭建、组装就可以获得一个外观相对完善的，可以持续使用的喂食器。
功能描述
可以实现远程投喂，定时投喂，定量投喂。同时内设音乐，在喂宠物前先播放音乐，召唤宠物，调整宠物心情。此外，在无网络情况下可点击内置按键，手动喂猫。在卡料情况下，可自动清除卡料。宠物喂食，放心出门几天不用愁。
设计图展示

硬件清单

序号	名称	数量	单位
1	木板	1	套
2	3D打印件	1	套
3	wifiduino主板	1	块
4	宠物喂食器扩展板	1	块
5	连续旋转舵机（配舵盘、螺丝）	1	个
6	M3*8圆头十字螺丝	8	颗
7	M3螺母	8	颗
8	M3自攻丝螺丝	6	颗
9	M4*5圆头十字螺丝	4	颗
10	M4螺母	4	颗
11	M2*8圆头十字螺丝	22	颗
12	M2螺母	22	颗

硬件购买链接

3D模型文件下载：https://www.most3d.cn/model/35617/
木板加工文件下载：

宠物喂食器图纸.rar (79.33 KB, 下载次数: 119)

组装视频

硬件电路板连接

我们使用的360度连续旋转舵机供电范围是4.8V~6V。
如果采用7~9V的电源适配器给wifiduino主板供电，要给舵机供电可以在主板的两个位置取电，一是VIN引脚输出对应7~9V，二是5V引脚，输出电压为5V。但直接供电会存在两个问题。
问题一如果采用VIN供电，那么电压超出了舵机供电范围，不能直接供电
问题二如果用主板的5V供电，但这个5V输出对应的电流比较有限，也就是驱动能力有限，我们采用的大扭力舵机需要较大的驱动能力，经过测试主板输出5V的电流不足驱动舵机，在舵机转动时，可能会导致主板死机。
所以这里我们做了一个wifiduino扩展板，引出了3针接口专门用来连接舵机，而供电是采用vin过来的电，通过一个大电流输出的5V稳压芯片，输出5V连接在3针的供电引脚中。

上传程序步骤

1、使用microUSB将主控器与电脑连接

2、准备手机、下载手机app——blinker ，点击“+”——“独立设备”——“网络接入”——“阿里云” 复制设备Key编号

3、安装编程软件arduinoIDE，打开下列示例程序，将原程序中的Key值、宠物喂食器的主控器要连接的wifi的账号（SSID）和密码进行修改 ssid[] pswd[] auth[]，然后点击上传程序

4、确认程序下载成功，打开app，将之前新建的设备名称修改为宠物喂食器，app的控制界面可以直接参考配置，点击“设置”——“界面配置”，将下面配置文本复制到框内，点击“更新配置”完成。这样就配置好了，app的展示界面。当然这个界面还可以根据自己需求再做优化调整。

{¨version¨¨2.0.0¨¨config¨{¨headerColor¨¨transparent¨¨headerStyle¨¨dark¨¨background¨{¨img¨¨assets/img/bg/f1.jpg¨¨isFull¨»}}¨dashboard¨|{¨type¨¨btn¨¨ico¨¨fas fa-cat¨¨mode¨É¨t0¨¨喂食¨¨t1¨¨文本2¨¨bg¨É¨cols¨Í¨rows¨Í¨key¨¨btn-handfeed¨´x´Í´y´Î¨speech¨|÷¨lstyle¨Ë}{ßCßDßE¨fal fa-power-off¨ßGÊßH¨声音提示¨ßJßKßLÉßMËßNËßO¨btn-voiceea¨´x´É´y´ÎßQ|÷ßRÊ}{ßC¨ran¨ßH¨喂食量¨¨clr¨¨#389BEE¨¨max¨¢G8¨min¨ÉßLÉßMÑßNËßO¨ran-feedamount¨´x´É´y´¤AßQ|÷ßRË}{ßCßDßEßSßGÉßH¨卡料自动清理¨ßJßKßLÉßMËßNËßO¨btn-autoclear¨´x´É´y´ÐßQ|÷ßX¨#EA0909¨ßRÊ}{ßC¨deb¨ßGÉßLÉßMÑßNÌßO¨debug¨´x´É´y´Ê}÷¨actions¨|÷¨triggers¨|÷}

复制代码

程序代码

#define BLINKER_WIFI
#include <Blinker.h>
#include <Servo.h>
#include <EEPROM.h>
#define Gled_pin D11 //绿色指示灯引脚用于指示wifi连接成功
#define Rled_pin D10 //红色指示灯引脚指示wifi正在连接或者连接失败
#define Servo_pin D4 //定义舵机连接引脚
#define Buzzer_pin D8 //蜂鸣器引脚
#define Button_pin D13 //按键引脚
Servo servo;
int feedamount = 300;
int feed_EA = 1;
BlinkerSlider Slider1("ran-feedamount"); //喂食量滑块（通过延时时间控制出食量）
void Slider1_feedamount(int32_t amount)
{
feedamount = amount >= 1000 ? 1000 : amount <= 1 ? 1
: amount;
Slider1.print(feedamount);
BLINKER_LOG("feedamount:", feedamount);
}
BlinkerButton Button("btn-handfeed"); //喂食
void Button_callback(const String &state)
{
BLINKER_LOG("get button state: ", state);
if (state == BLINKER_CMD_BUTTON_TAP && feed_EA)
{
feed_EA = 1;
BLINKER_LOG("get feedamount: ", feedamount);
feed_cat();
Blinker.vibrate();
Button.color("#00ffff");
Button.text("出料完成");
Button.print();
feed_EA = 1;
}
}
BlinkerButton Button1("btn-autoclear"); //自动清理
void Button1_callback(const String &state)
{
BLINKER_LOG("get button state: ", state);
Button1.color("#FF000F");
Button1.print("on");
auto_clear();
}
int voiceea = 0;
BlinkerButton Button2("btn-voiceea"); //启动&关闭声音
void Button2_callback(const String &state)
{
BLINKER_LOG("get button state: ", state);
if (state == "on")
{
voiceea = 1;
Button2.color("#00ffff");
Button2.print("on");
} else if (state == "off") {
voiceea = 0;
Button2.color("#ffff00");
Button2.print("off");
}
}
void auto_clear()
{ //自动清料
//Buzzer_pin
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
servo.write(180);
Blinker.delay(100);
servo.write(0);
Blinker.delay(100);
}
servo.write(90);
Button1.color("#0F00fF");
Button1.print("off");
}
float tone_list[7] = {261.6, 293.7, 329.6, 349.2, 392.0, 440.0, 493.9};
long music_list[] = {1, 1, 5, 5, 6, 6, 5, 4, 4, 3, 3, 2, 2, 1, 5, 5, 4, 4, 3, 3, 2, 5, 5, 4, 4, 3, 3, 2, 1, 1, 5, 5, 6, 6, 5, 4, 4, 3, 3, 2, 2, 1};
long high_list[] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
float rhythm_list[] = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2};
float dur = 500;
void playmusic()
{ //播放音乐
if (voiceea)
{
Button.color("#00ffff");
Button.text("播放铃声中");
Button.print();
for (int i = (1); i <= (sizeof(music_list) / sizeof(music_list[0])); i = i + (1))
{
pinMode(Buzzer_pin, OUTPUT);
tone(Buzzer_pin, tone_list[(int)(music_list[(int)(i - 1)] - 1)] * pow(2, high_list[(int)(i - 1)]));
Blinker.delay((dur * rhythm_list[(int)(i - 1)]));
pinMode(Buzzer_pin, OUTPUT);
noTone(Buzzer_pin);
Blinker.delay(10);
}
}
}
void feed_cat() //喂食出料
{
playmusic();
servo.write(0);
Button.color("#ff00ff");
Button.text("出料中");
Button.print();
Blinker.delay(50);
Blinker.delay(feedamount * 10);
servo.write(90);
}
char ssid[] = "mxxxxxn";
char pswd[] = "cdxxxxxxxx1";
const char auth[] = "8c4xxxxxxxd4";
void setup()
{
Serial.begin(115200);
BLINKER_DEBUG.stream(Serial);
Blinker.begin(auth, ssid, pswd);
pinMode(Gled_pin, OUTPUT);
pinMode(Rled_pin, OUTPUT);
digitalWrite(Rled_pin, HIGH);
digitalWrite(Gled_pin, LOW);
servo.attach(D4);
servo.write(90);//360度舵机静止
Slider1.attach(Slider1_feedamount);
Button.attach(Button_callback);
Button1.attach(Button1_callback);
Button2.attach(Button2_callback);
while(1){
Blinker.run();
if (Blinker.connected()) {
digitalWrite(Gled_pin, HIGH);
digitalWrite(Rled_pin, LOW);
Blinker.push("喂猫机上线!");
break;
}
}
}
void state_feedback() //状态反馈
{
if (voiceea) {
Button2.color("#00ffff");
Button2.print("on");
} else {
Button2.color("#ffff00");
Button2.print("off");
}
Slider1.print(feedamount);
}
int wifimode = 0;
void loop()
{
switch (wifimode)
{
case 0:
Blinker.run();
if (Blinker.connected()) {
digitalWrite(Gled_pin, HIGH);
digitalWrite(Rled_pin, LOW);
wifimode = 1;
// Blinker.push("喂猫机上线!");
}
if (digitalRead(Button_pin) == 0) {
feed_cat(); //手动出料
}
break;
case 1:
Blinker.run();
runmode();
break;
}
}
unsigned long lasttimes = 0;
void runmode()
{
if (millis() > lasttimes + 120000)
{
state_feedback();
if (!Blinker.connected()) {
wifimode = 0;
digitalWrite(Gled_pin, LOW);
digitalWrite(Rled_pin, HIGH);
}
lasttimes = millis();
}
if (digitalRead(Button_pin) == 0) {
feed_cat(); //手动出料
}
}

复制代码

ytying1001 · 发表于 2021-10-10 21:42

老板那个红色的螺旋件哪里买的，还是3D自己打印的

海神 · 发表于 2021-10-11 09:34

ytying1001 发表于 2021-10-10 21:42
老板那个红色的螺旋件哪里买的，还是3D自己打印的

3D打印的，晚点我把模型文件放出来

myself1820 · 发表于 2021-10-11 09:58

舵机转一个来回挤一次是吧

海神 · 发表于 2021-10-11 10:12

myself1820 发表于 2021-10-11 09:58
舵机转一个来回挤一次是吧

转一圈就出一次量，可以设定每次出料的量以及出料的次数

myself1820 · 发表于 2021-10-11 10:16

不错不错，外观再美化一下就更好了

不爱吃芹菜 · 发表于 2021-10-13 15:42

好棒，请问模型文件在哪里呀

tao1 · 发表于 2021-10-14 09:28

棒棒的！学习一下

海神 · 发表于 2021-10-14 09:59

不爱吃芹菜发表于 2021-10-13 15:42
好棒，请问模型文件在哪里呀

已经上传

19112387521 · 发表于 2021-11-2 20:38

老板，你的木板造型咋弄的？

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