自動(dòng)寵物喂食器開源硬件

我還想讓這個(gè)喂食器與其他喂食器配對(duì)。如果你的房子是多只寵物的房子，喂食器將能夠通過(guò)使用 RFID 標(biāo)簽（在項(xiàng)圈中）識(shí)別寵物，允許每個(gè)寵物單獨(dú)的時(shí)間表和監(jiān)控。

該硬件附帶的軟件將使用 Azure 網(wǎng)站啟用云，Azure SQL 用于保存 WebAPI，網(wǎng)站前端允許您注冊(cè)您的寵物、設(shè)置時(shí)間表、監(jiān)控以及計(jì)量提供給的食物您的寵物，拍照并存儲(chǔ)有關(guān)您寵物的個(gè)人信息。如果您的寵物迷路或逃跑，這會(huì)很有用。每個(gè) Feeder 都帶有自己的 Web 界面，允許它是自主的，但如果您愿意，它仍然可以連接。如果饋線未連接到互聯(lián)網(wǎng)，則某些功能（如遠(yuǎn)程監(jiān)控或其他功能）將不可用。我還會(huì)使用 Azure 移動(dòng)服務(wù)為手機(jī)制作一個(gè)配套應(yīng)用程序，以幫助家人了解他們寵物的飲食習(xí)慣、管理他們的寵物、他們的日程安排和其他與寵物相關(guān)的信息。

在設(shè)計(jì)自動(dòng)寵物喂食器時(shí)，我一直想問(wèn)的一個(gè)問(wèn)題是：當(dāng)有些寵物無(wú)法完全訓(xùn)練時(shí)，您如何訓(xùn)練您的寵物？對(duì)我自己的兩只貓說(shuō)，我們已經(jīng)訓(xùn)練它們?cè)陴囸I時(shí)喵喵叫。因此，有可能訓(xùn)練他們?cè)诳煽康臅r(shí)間表內(nèi)進(jìn)食，每次他們到達(dá)時(shí)分配一點(diǎn)食物。一旦貓顯示出熟悉其喂食時(shí)間表的跡象，就可以實(shí)施更改，例如允許攝入量限制變得更加寬松，因?yàn)榧彝ザ燃贂r(shí)間的原因是主人無(wú)法監(jiān)控?cái)z入量和生病的寵物誰(shuí)需要區(qū)別對(duì)待。

我們的貓是競(jìng)爭(zhēng)者。當(dāng)一只貓離開吃東西時(shí)，另一只貓會(huì)移到另一個(gè)碗里開始吃東西。從兩個(gè)碗里吃東西的同一只貓稍后會(huì)返回并保護(hù)兩個(gè)碗，以防止另一只貓吃東西。在這里，我們也可以通過(guò)使用 RFID 標(biāo)簽來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。如果一只貓?jiān)诓煌耐肜铩昂灥健辈⒃噲D在另一個(gè)碗里簽到，喂食器會(huì)關(guān)閉他們?cè)噲D從中進(jìn)食的新碗，并讓另一個(gè)碗打開一段時(shí)間。如果另一只貓?jiān)噲D檢查已經(jīng)打開的碗，但不在他們吃東西的時(shí)間內(nèi)，碗會(huì)輕輕關(guān)閉。

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完整布局圖

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完整示意圖

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集會(huì)

實(shí)施順序

實(shí)施順序：[請(qǐng)參閱引腳輸出示意圖]

1. 面包板設(shè)置：將電源和接地節(jié)點(diǎn)固定到面包板兩側(cè)的導(dǎo)軌上，如上面的完整布局圖所示。

2. 電阻器：將它們放在第一位可以讓您有機(jī)會(huì)犯錯(cuò)，而不必撕開整個(gè)面包板才能在之后找到它們。

3. 將 GPIO 引腳從 RiPI2 連接到面包板，（建議：我不會(huì)在這一步開始連接其他組件，而只做 RiPi2 接線，因?yàn)樾|西彼此靠近和面包板的本質(zhì)。如果你這樣做會(huì)斷開連接。展開，如圖所示使用整個(gè)面包板，并嘗試按功能組織事物。這在嘗試排除故障時(shí)會(huì)有很大幫助。）

4. Easy Driver：? https ://learn.sparkfun.com/tutorials/easy-driver-hook-up-guide

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（建議：首先簡(jiǎn)單是讓整天感到沮喪的最好方法，讓我們先做一些更大更復(fù)雜的部分，這樣如果我們感到沮喪，我們可以做一些簡(jiǎn)單的事情來(lái)讓我們繼續(xù)前進(jìn)并取得成就）如圖所示連接 Easy Driver 連接，（圖中門電機(jī)下方的紅色 PCB 板）請(qǐng)勿將外部電源連接到 Easy Driver。這樣做可能會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題，最值得注意的是，如果步進(jìn)電機(jī)間歇性地?cái)嚅_連接，您將炸毀 Easy Driver Board。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 Easy Driver 的 Spark 趣味頁(yè)面

5、步進(jìn)電機(jī)：?

無(wú)論您使用的是 4、6、8 極步進(jìn)電機(jī)，都從每個(gè)線圈中取出正極引線和負(fù)極引線，并將它們連接到簡(jiǎn)易驅(qū)動(dòng)器上，如圖所示。（為了簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)程序的安全：建議焊接這些連接，或者至少在兩端使用螺絲銷以確保觸點(diǎn)在操作過(guò)程中始終保持連接狀態(tài)。）

6. 食品攪拌器：這個(gè)簡(jiǎn)單的伺服器可以隨時(shí)連接（不像步進(jìn)器）

7. RFID 讀/寫模塊：這也是簡(jiǎn)單的串行接口，您應(yīng)該使用額外長(zhǎng)度的電纜。（額外的長(zhǎng)度用于測(cè)試）

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8. Textile Pressure Resistor 和 Flex Resistor，分別用于食品稱重和門位。

[壓力]

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Fliexiforce 壓力傳感器 [https://www.sparkfun.com/products/11207]

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9. 按鈕：此按鈕用于“覆蓋”功能。它的目的是在按下時(shí)打開喂食器的門一段給定的時(shí)間（秒到分鐘），其目的是釋放動(dòng)物或在他們的時(shí)間表之外喂食它們。

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Catfeeder Electronics 完全組裝好：簡(jiǎn)易驅(qū)動(dòng)器的問(wèn)題導(dǎo)致我用輔助驅(qū)動(dòng)器替換了那個(gè)步進(jìn)器。（我炸了步進(jìn)電機(jī)和簡(jiǎn)易驅(qū)動(dòng)器注意警告使驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)連接牢固?。?

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一旦我擁有所有零件，我將更新這些圖片。我不得不更換 Easy Driver 和步進(jìn)電機(jī)。?

注意：圖像中缺少紡織電阻器。

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射頻識(shí)別閱讀器

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仔細(xì)看看面包板。

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外殼

外殼由塑料制成，包含多個(gè)組件。

1. 3D 打印門板條（這里是粗糙的手繪圖，我已經(jīng)準(zhǔn)備好 CAD 圖像，可以進(jìn)行 3D 打印了。）

2. CNC 銑削塑料面板

外殼組裝

1. 取出板條并將它們堆疊放置，就像您希望看到的那樣（沒(méi)有頂部或底部，只需確保組裝時(shí) Flex Resistor 插槽排列在同一側(cè)。）取出每個(gè)板條并將板條滑入下一個(gè)直到你有一系列的板條

2. 將外殼的一側(cè)朝上放在里面，將板條放在軌道中。將三個(gè)支撐塑料件放在各自的位置，并將剩余的面放在頂部對(duì)齊軌道（我知道這比告訴你要難得多，但你可以做到:)）

3.拿起硬件托盤并將硬件放在上面[PCB板]連接電源并將托盤滑入現(xiàn)在打開的容器背面。

4. 拿起伺服攪拌器組件并將 t 滑入碗進(jìn)料槽

5. 將伺服攪拌器組件插入硬件托盤。

6. 將步進(jìn)電機(jī)放在頂部托盤中，并將風(fēng)輪安裝到步進(jìn)電機(jī)上。并到達(dá)板條的頂端。

7. 將步進(jìn)電機(jī)插入下方硬件托盤中的 PCB 板。

代碼

[提議的功能：不完整]

這是事情變得非常復(fù)雜的地方。而且我的代碼不完整。

首先讓我們談?wù)勴?xiàng)目的布局。我試圖讓每個(gè)單獨(dú)的組件單獨(dú)工作，然后在每個(gè)組件工作后將它們?nèi)糠旁谝黄?，我建議您也這樣做。連接所有組件，但在運(yùn)行完整程序之前單獨(dú)測(cè)試每個(gè)組件的正確功能（這在我的代碼庫(kù)中是不完整的）

我已經(jīng)在應(yīng)用程序中安裝了“Application Insights”，我建議您對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障排除也這樣做。

接下來(lái)，讓我們處理 Azure 接口。我們正在嘗試做的是稱為發(fā)布者訂閱者接口。簡(jiǎn)單地說(shuō)，創(chuàng)建了一個(gè)發(fā)布者（Azure 服務(wù)），其中包含來(lái)自所有饋線的所有消息。消息可以包含您希望喂食器知道的任何信息，例如是否有新動(dòng)物可用并允許進(jìn)食。有可用的新計(jì)劃，或已應(yīng)用更新。Subscriber 是實(shí)際的 Pet Feeder 本身，當(dāng)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)纳矸蒡?yàn)證并與帳戶關(guān)聯(lián)后，它將訂閱您的“Feeder Group”的活動(dòng)提要，這將允許您在一個(gè)帳戶下?lián)碛性S多喂食器，并使您變得簡(jiǎn)單添加、編輯和更新與您的供料器關(guān)聯(lián)的所有軟件。

如果您選擇不將喂食器連接到云服務(wù)，您仍然可以擁有多個(gè)貓喂食器。不過(guò)反過(guò)來(lái)，如果沒(méi)有云服務(wù)，即使不是全部，大部分分析也將不可用。甚至來(lái)自饋線的信息輸出也可以 CSV 格式提供。（諸如進(jìn)食嘗試、簽到時(shí)間[進(jìn)食和最后一次出現(xiàn)]、進(jìn)食量等信息。）

這里列出了使用云服務(wù)和不使用云服務(wù)的區(qū)別。

1.分析

2. Feeder Group Management（如果沒(méi)有這個(gè)：每對(duì)只能使用一個(gè)組）

3. 支持互聯(lián)網(wǎng)的饋線管理（沒(méi)有這個(gè)：它只能從本地網(wǎng)絡(luò)使用）

4. Internet Enabled Feeder（任何地方的饋線）

一種。這個(gè)想法是，如果您有一個(gè)農(nóng)場(chǎng)，并且您希望您的寵物在某些地方（例如谷倉(cāng)或屋內(nèi)）進(jìn)食。您可以將饋線放在任何有互聯(lián)網(wǎng)連接的地方。無(wú)論是房子、谷倉(cāng)還是馬廄。

5. 多用戶：用戶管理（沒(méi)有這個(gè)：一個(gè)用戶被授權(quán)。）

現(xiàn)在到臟代碼。首先是程序概述。

該應(yīng)用程序有一個(gè)用戶界面，因?yàn)槟赡芟Ｍ麑⑺惭b在帶有顯示器的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上（RiPi 2 有一個(gè) HDMI），這也有助于簡(jiǎn)化饋線的設(shè)置，但它需要您有可用的鍵盤和鼠標(biāo).

初始啟動(dòng)將要求您連接到 WiFi（如果您尚未連接）或連接到以太網(wǎng) [建議使用 WiFi，因?yàn)槟粫?huì)被以太網(wǎng)電纜束縛]連接到互聯(lián)網(wǎng)后，您將看到 Initial Cat Feeder Program 的配置選項(xiàng)。您將選擇在何處注冊(cè)在線服務(wù)或與另一個(gè)與在線服務(wù)斷開連接的饋線配對(duì)。

配對(duì)完成后，系統(tǒng)會(huì)要求您配對(duì)標(biāo)簽。

您可以使用 Pill 125khz RFID 標(biāo)簽和計(jì)算機(jī)對(duì) Feeder 進(jìn)行編程。需要插入 RiPi2 并啟動(dòng)到 Cat Feeder 應(yīng)用程序，您將在其中看到應(yīng)用程序配置屏幕。您需要檢查每個(gè)藥丸并將其注冊(cè)為新寵物，同時(shí)填寫表格并填寫基本信息（貓名和其他身份信息），完成每個(gè)藥丸的注冊(cè)后，您可以將藥丸附在項(xiàng)圈上你的寵物。您可以選擇設(shè)置您的饋線?

安排或讓您的寵物適應(yīng)新的喂食器。（建議您讓喂食器保持打開狀態(tài)，并繼續(xù)照常喂食至少一周。）將有一個(gè)設(shè)置，喂食器會(huì)隨機(jī)發(fā)出噪音，以幫助寵物接受喂食器，這樣它們就不會(huì)變得害怕它。在此期間門不會(huì)打開或關(guān)閉。但它可能會(huì)抖動(dòng)。

我已將代碼組織到控制器中，每個(gè)控制器都是其各自硬件部分的接口。所以步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)“EasyDriver”控制器（因?yàn)榇a中沒(méi)有與步進(jìn)電機(jī)的直接接口。還有一個(gè) RFID 串行控制器（因?yàn)樗且粋€(gè)串行接口）等等。

這將允許您測(cè)試每個(gè)組件并進(jìn)行調(diào)整而不會(huì)干擾其他控制器。

我還包含了我的 Azure 服務(wù)項(xiàng)目。啟用了排隊(duì)的工作項(xiàng)目。和一個(gè)網(wǎng)站項(xiàng)目。這些將是您的寵物喂食器的注冊(cè)和持續(xù)通信的界面。不用說(shuō)，我在這些方面做得很少，但我的想法是使用發(fā)布者訂閱者通信方法。（因此長(zhǎng)時(shí)間斷開連接的饋線可以快速趕上并與其他饋線共享數(shù)據(jù)。）這種模式將在饋線到饋線配置中復(fù)制，但在該饋線到饋線中交換的信息將是最小的（誰(shuí)和多少，以及何時(shí)）?

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最后，如果您有任何關(guān)于喂食器或任何問(wèn)題，請(qǐng)聯(lián)系我。我很樂(lè)意盡我所能提供幫助和指導(dǎo)。?