自动宠物喂食机的制作

454398 2019-08-31 4130

电子说

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描述

步骤1：需要硬件

- 1x Arduino Mega 2560

- 1x步进电机12V 28BYJ-48

- 1x步进电机驱动器ULN2003

- 1x超声波传感器HC-SR04

- 1x时钟模块DS1307

- 1x 0.91“IIC I2C 128x32 SSD1306 SPI OLED显示模块

- 20x线路M/F＆amp; 2x线M/M

- 1x面包板

- 1x电池

步骤2：设置

电源= 5V

接地= GND

OLED_MOSI = 9

OLED_CLK = 10

OLED_DC = 11

OLED_CS = 12

OLED_RESET = 13

trigPin = 2

echoPin = 3

RTC SDA = SDA 20

RTC SCL = SCL 21

motorPin1Feed = 22

motorPin2Feed = 24

motorPin3Feed = 26

motorPin4Feed = 28

第3步：3D打印。..。.. 3D打印。..。..以及更多3D打印

您可能已经注意到STL的数量相当多 - 附在这个Instructable上的文件，因此我们的构造非常需要手头有3D打印机。

虽然我们使用了所有的设计来创建这台机器，但是有几个STL文件你可以在技术上没有生活;

“mount-base-pet-feeder.stl” - 取决于你打算如何设置包含布线的机舱，Arduino，步进电机和步进驱动器

“left-mount-adjuster-pet-feeder.stl“ -

”right-mount-adjuster-pet-feeder.stl“ -

”离开-spacer-mount-adjuster-pet-feeder.stl“ -

”right-spacer-mount-adjuster-pet-feeder.stl“ -

”Bowl-v2.stl “ - 如果你不使用我们特制的碗，我们不会抱怨。

“M＆amp; M‘s.stl” - 这仅用于在Autodesk Fusion 360中渲染和说明我们的自动PetFeeder。**不能用作宠物的食物。我们对不当使用不承担任何责任**

第4步：让我们添加一些代码

//Basic Embedded Programming 2. Semester Project UCL

//TinyRTC I2C module DS1307

#include ”Wire.h“

#define DS1307_I2C_ADDRESS 0x68

// Convert normal decimal numbers to binary coded decimal

byte decToBcd（byte val）

{

return（（val/10*16） + （val%10））;

}

// Convert binary coded decimal to normal decimal numbers

byte bcdToDec（byte val）

{

return（（val/16*10） + （val%16））;

}

#include

RTC_DS1307 RTC;

//#include DS1307 rtc（SDA， SCL）;

//declaring variables for the motor （driver） pins

int motorPin1Feed = 22;

int motorPin2Feed = 24;

int motorPin3Feed = 26;

int motorPin4Feed = 28;

//if（hour 》=

int petFeedMorning;

int petFeedAfternoon;

int petFedMorning;

int petFedAfternoon;

//Declare ultrasonic sensor pins

int trigPin = 2; // Trigger

int echoPin = 3; // Echo

long duration， cm， inches;

// Variables will change：

//Millis（）

long previousMillis = 0; // will store last time LED was updated

// the follow variables is a long because the time， measured in miliseconds，

// will quickly become a bigger number than can be stored in an int.

long interval = 1000; // interval at which to blink （milliseconds）

//Disp millis（）

//int period = 1000;

unsigned long time_now = 0;

#define STEPSFeed 64

#define STEPSTop 64 //Number of steps per revolution

#define STEPSBottom 64 //Number of steps per revolution

//The pin connections need to be 4 pins connected

// to Motor Driver In1， In2， In3， In4 and then the

// here in the sequence 1-3-2-4 for proper sequencing of 28BYJ48

Stepper small_stepperFeed（STEPSFeed， motorPin1Feed， motorPin3Feed， motorPin2Feed， motorPin4Feed）;

Stepper small_stepperTop（STEPSTop， motorPin1Top， motorPin3Top， motorPin2Top， motorPin4Top）;

int Steps2TakeFeed;

int Steps2TakeTop;

unsigned long startMillis; //some global variables available anywhere in the program

unsigned long currentMillis;

const unsigned long period = 1000; //the value is a number of milliseconds

#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width， in pixels

#define SCREEN_HEIGHT 32 // OLED display height， in pixels

// Declaration for SSD1306 display connected using software SPI （default case）：

#define OLED_MOSI 9

#define OLED_CLK 10

#define OLED_DC 11

#define OLED_CS 12

#define OLED_RESET 13

Adafruit_SSD1306 display（SCREEN_WIDTH， SCREEN_HEIGHT，

OLED_MOSI， OLED_CLK， OLED_DC， OLED_RESET， OLED_CS）;

// ’Logo 2‘， 128x32px

static const unsigned char myBitmap ［］ PROGMEM = {

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xbc， 0x3c， 0xc6， 0x1e， 0x0e， 0x07， 0xfc， 0xe0， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xbc， 0x3c， 0xc6， 0x3c， 0x0f， 0x07， 0xfc， 0xe0， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xb4， 0x7c， 0xc6， 0x78， 0x1f， 0x07， 0x00， 0xe0， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xbe， 0x7c， 0xc6， 0xf0， 0x1b， 0x87， 0x00， 0xe0， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xbe， 0x7c， 0xc7， 0xe0， 0x1b， 0x87， 0xf8， 0xe0， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xb6， 0x7c， 0xc7， 0xe0， 0x39， 0x87， 0xf8， 0xe0， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xba， 0x5c， 0xc7， 0xf0， 0x31， 0xc7， 0xf8， 0xe0， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xbb， 0xdc， 0xc7， 0x70， 0x7f， 0xc7， 0x00， 0xe0， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xbb， 0xdc， 0xc6， 0x38， 0x7f， 0xc7， 0x00， 0xe0， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xbb， 0xdc， 0xc6， 0x1c， 0x60， 0xe7， 0x00， 0xe0， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xbb， 0x9c， 0xc6， 0x1e， 0xe0， 0xe7， 0xfc， 0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0xb9， 0x9c， 0xc6， 0x0e， 0xe0， 0x67， 0xfc， 0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x60， 0xe7， 0xfc， 0xe0， 0xc7， 0x0e， 0x73， 0x83， 0x07， 0xe1， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x60， 0xc7， 0xfc， 0xf0， 0xc7， 0x0e， 0x73， 0x83， 0x0f， 0xf1， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x60， 0xe7， 0x00， 0xf8， 0xc7， 0x8e， 0x73， 0xc3， 0x1c， 0x39， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x60， 0xe7， 0x00， 0xf8， 0xc7， 0x8e， 0x73， 0xe3， 0x38， 0x19， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x60， 0xc7， 0x00， 0xfc， 0xc6， 0xce， 0x73， 0x63， 0x38， 0x01， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x7f， 0xe7， 0xfc， 0xec， 0xc6， 0xee， 0x73， 0x73， 0x38， 0x01， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x7f， 0xe7， 0xfc， 0xee， 0xc6， 0x6e， 0x73， 0x33， 0x38， 0xf9， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x60， 0xc7， 0x00， 0xe6， 0xc6， 0x7e， 0x73， 0x1b， 0x30， 0xf9， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x60， 0xc7， 0x00， 0xe3， 0xc6， 0x3e， 0x73， 0x1b， 0x38， 0x19， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x60， 0xe7， 0x00， 0xe3， 0xc6， 0x3e， 0x73， 0x0f， 0x38， 0x39， 0xff，

0xff， 0xbf， 0xff， 0xff， 0xfc， 0x60， 0xc7， 0xfc， 0xe1， 0xc6， 0x1e， 0x73， 0x0f， 0x1e， 0x79， 0xff，

0xff， 0xbf， 0xff， 0xff， 0xfc， 0x60， 0xc7， 0xfc， 0xe1， 0xc6， 0x0e， 0x73， 0x07， 0x0f， 0xf9， 0xff，

0xff， 0xbf， 0xff， 0xff， 0xfc， 0x60， 0xe7， 0xfe， 0xe0， 0xc6， 0x0e， 0x73， 0x07， 0x07， 0xc9， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff，

0xff， 0x80， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x00， 0x01， 0xff

};

void setup（） {

Wire.begin（）;

//Serial Port begin

Serial.begin（9600）;

// Using this to set the initial time：

// DS1307 seconds， minutes， hours， day， date， month， year

// setDS1307time（30，9，19，1，1，4，19）;

// 1 = Sunday

//Define inputs and outputs （Ultrasonic sensor）

pinMode（trigPin， OUTPUT）;

pinMode（echoPin， INPUT）;

startMillis = millis（）; //initial start time

// put your setup code here， to run once：

small_stepperFeed.setSpeed（200）;

small_stepperTop.setSpeed（200）;

// SSD1306_SWITCHCAPVCC = generate display voltage from 3.3V internally

if（！display.begin（SSD1306_SWITCHCAPVCC）） {

Serial.println（F（”SSD1306 allocation failed“））;

for（;;）; // Don’t proceed， loop forever

}

// Show initial display buffer contents on the screen --

// the library initializes this with an Adafruit splash screen.

display.display（）;

delay（500）; // Pause for 2 seconds

// Clear the buffer

display.clearDisplay（）;

}

void loop（） {

//Over 35 cm display length， time， day and date

if（cm 》= 45） {

ultrasonic（）;

displayTimeSerial（）;

displayTimeDisplay（）;

delay（750）;

displayDayDateDisplay（）;

delay（750）;

checkTime（）;

Serial.print（”Morning： “）;

Serial.println（petFeedMorning）;

Serial.print（”Afternoon： “）;

Serial.println（petFeedAfternoon）;

}

//Between 35 cm （under） and 5 cm （over） feed pet， turn motor CW

//else if（cm 《= 20 && hour 》= 7 && hour 《= 13） {

if（cm 《= 45 && cm 》8） {

ultrasonic（）;

stepMotorFeed（）;

}

//Under 5 cm display length， time， day and date

else if（cm 《= 8） {

ultrasonic（）;

displayTimeSerial（）;

displayTimeDisplay（）;

if（petFedMorning 《1） {

petFedMorning +1;

Serial.print（petFedMorning）;

}

void setDS1307time（byte second， byte minute， byte hour， byte dayOfWeek， byte

dayOfMonth， byte month， byte year）

{

// sets time and date data to DS1307

Wire.beginTransmission（DS1307_I2C_ADDRESS）;

Wire.write（0）; // set next input to start at the seconds register

Wire.write（decToBcd（second））; // set seconds

Wire.write（decToBcd（minute））; // set minutes

Wire.write（decToBcd（hour））; // set hours

Wire.write（decToBcd（dayOfWeek））; // set day of week （1=Sunday， 7=Saturday）

Wire.write（decToBcd（dayOfMonth））; // set date （1 to 31）

Wire.write（decToBcd（month））; // set month

Wire.write（decToBcd（year））; // set year （0 to 99）

Wire.endTransmission（）;

}

void readDS1307time（byte *second，

byte *minute，

byte *hour，

byte *dayOfWeek，

byte *dayOfMonth，

byte *month，

byte *year）

{

Wire.beginTransmission（DS1307_I2C_ADDRESS）;

Wire.write（0）; // set DS1307 register pointer to 00h

Wire.endTransmission（）;

Wire.requestFrom（DS1307_I2C_ADDRESS， 7）;

// request seven bytes of data from DS1307 starting from register 00h

*second = bcdToDec（Wire.read（） & 0x7f）;

*minute = bcdToDec（Wire.read（））;

*hour = bcdToDec（Wire.read（） & 0x3f）;

*dayOfWeek = bcdToDec（Wire.read（））;

*dayOfMonth = bcdToDec（Wire.read（））;

*month = bcdToDec（Wire.read（））;

*year = bcdToDec（Wire.read（））;

}

void checkTime（） {

byte second， minute， hour， dayOfWeek， dayOfMonth， month， year;

// retrieve data from DS1307

readDS1307time（&second， &minute， &hour， &dayOfWeek， &dayOfMonth， &month，

&year）;

if（hour 》= 6 && hour 《= 11） {

petFeedMorning = 1;

}

else if （hour 》= 5 && hour 《= 13） {

petFeedMorning = 0;

}

if（hour 》= 17 && hour 《= 21） {

petFeedAfternoon = 1;

}

else if（hour 《= 16 && hour 》= 18） {

petFeedAfternoon = 0;

}

void displayTimeSerial（）

{

byte second， minute， hour， dayOfWeek， dayOfMonth， month， year;

// retrieve data from DS1307

readDS1307time（&second， &minute， &hour， &dayOfWeek， &dayOfMonth， &month，

&year）;

//Current function prints this on the serial monitor

Serial.print（hour， DEC）;

// convert the byte variable to a decimal number when displayed

Serial.print（”：“）;

if （minute《10）

{

Serial.print（”0“）;

}

Serial.print（minute， DEC）;

Serial.print（”：“）;

if （second《10）

{

Serial.print（”0“）;

}

//Print seconds on serial monitor

Serial.print（second， DEC）;

Serial.print（” “）;

//Print numerical day of the month on serial monitor

Serial.print（dayOfMonth， DEC）;

Serial.print（”/“）;

//Print month on serial monitor

Serial.print（month， DEC）;

Serial.print（”/“）;

//Print year on serial monitor

Serial.print（year， DEC）;

Serial.print（” Day of week： “）;

//Determine specific day of the week

switch（dayOfWeek）{

case 1：

Serial.println（”Sunday“）;

break;

case 2：

Serial.println（”Monday“）;

break;

case 3：

Serial.println（”Tuesday“）;

break;

case 4：

Serial.println（”Wednesday“）;

break;

case 5：

Serial.println（”Thursday“）;

break;

case 6：

Serial.println（”Friday“）;

break;

case 7：

Serial.println（”Saturday“）;

break;

}

void displayTimeDisplay（）

{

byte second， minute， hour， dayOfWeek， dayOfMonth， month， year;

// retrieve data from DS1307

readDS1307time（&second， &minute， &hour， &dayOfWeek， &dayOfMonth， &month，

&year）;

//Current function shows this on the OLED display

//Display

//TODO Millis

currentMillis = millis（）; //get the current ”time“ （actually the number of milliseconds since the program started）

if （currentMillis - startMillis 》= period） //test whether the period has elapsed

{

display.clearDisplay（）;

display.display（）;

display.setCursor（0，0）;

display.setTextSize（2）; // Draw 2X-scale text

display.setTextColor（WHITE）;

display.print（cm）;

display.println（” Millis“）;

display.display（）;

digitalWrite（trigPin， LOW）;

delayMicroseconds（5）;

digitalWrite（trigPin， HIGH）;

delayMicroseconds（10）;

digitalWrite（trigPin， LOW）;

startMillis = currentMillis; //IMPORTANT to save the start time of the current LED state.

}

//Display distance measured from Ultrasonic sensor on OLED

display.clearDisplay（）;

display.display（）;

display.setCursor（0，0）;

display.setTextSize（2）; // Draw 2X-scale text

display.setTextColor（WHITE）;

display.print（cm）;

display.println（” cm“）;

display.setTextSize（1）; // Draw 2X-scale text

display.setTextColor（WHITE）;

display.println（）;

//Display hours on OLED

display.print（hour， DEC）;

//Converting the byte variable to a decimal number when displayed

display.print（”：“）;

if （minute《10）

{

display.print（”0“）;

}

//Display minutes on OLED

display.print（minute， DEC）;

display.print（”：“）;

if （second《10）

{

display.print（”0“）;

}

//Display seconds on OLED

display.print（second， DEC）;

display.print（” “）;

//Between 35 cm （under） and 5 cm （over） feed pet， turn motor CW

//else if（cm 《= 20 && hour 》= 7 && hour 《= 13） {

if（cm 《= 35 && cm 》5） {

display.setCursor（85，25）;

display.setTextSize（1）; // Draw 2X-scale text

display.setTextColor（WHITE）;

display.print（”FEEDING“）;

}

//Under 5 cm display length， time， day and date

else if（cm 《= 5） {

display.setCursor（85，25）;

display.setTextSize（1）; // Draw 2X-scale text

display.setTextColor（WHITE）;

display.print（”DONE“）;

}

display.display（）;

//TODO Millis

//delay（1000）;

}

void displayDayDateDisplay（）

{

byte second， minute， hour， dayOfWeek， dayOfMonth， month， year;

//Retrieving data from DS1307

readDS1307time（&second， &minute， &hour， &dayOfWeek， &dayOfMonth， &month，

&year）;

//Sending it to the OLED display

//Display

//TODO Millis

//Day

display.clearDisplay（）;

display.setCursor（0，0）;

display.setTextSize（1）; // Draw 2X-scale text

display.setTextColor（WHITE）;

display.println（）;

//Determine specific day of the week

switch（dayOfWeek）{

case 1：

display.println（”Sunday“）;

//display.println（）;

break;

case 2：

display.println（”Monday“）;

break;

case 3：

display.println（”Tuesday“）;

break;

case 4：

display.println（”Wednesday“）;

break;

case 5：

display.println（”Thursday“）;

break;

case 6：

display.println（”Friday“）;

break;

case 7：

display.println（”Saturday“）;

break;

}

//Date

display.setTextSize（2）; // Draw 2X-scale text

display.setTextColor（WHITE）;

display.print（dayOfMonth， DEC）;

display.print（”/“）;

display.print（month， DEC）;

display.print（”/“）;

display.print（year， DEC）;

display.println（” “）;

display.display（）;

//TODO Millis

//delay（500）;

}

void ultrasonicTimeout（） {

// The sensor is triggered by a HIGH pulse of 10 or more microseconds.

// Give a short LOW pulse beforehand to ensure a clean HIGH pulse：

//Without Millis

digitalWrite（trigPin， LOW）;

delayMicroseconds（5）;

digitalWrite（trigPin， HIGH）;

delayMicroseconds（10）;

digitalWrite（trigPin， LOW）;

currentMillis = millis（）; //get the current ”time“ （actually the number of milliseconds since the program started）

if （currentMillis - startMillis 》= period） //test whether the period has elapsed

{

digitalWrite（trigPin， LOW）;

delayMicroseconds（5）;

digitalWrite（trigPin， HIGH）;

delayMicroseconds（10）;

digitalWrite（trigPin， LOW）;

startMillis = currentMillis; //IMPORTANT to save the start time of the current LED state.

}

// Read the signal from the sensor： a HIGH pulse whose

// duration is the time （in microseconds） from the sending

// of the ping to the reception of its echo off of an object.

pinMode（echoPin， INPUT）;

duration = pulseIn（echoPin， HIGH）;

// Convert the time into a distance

cm = （duration/2） / 29.1; // Divide by 29.1 or multiply by 0.0343

inches = （duration/2） / 74; // Divide by 74 or multiply by 0.0135

Serial.print（inches）;

Serial.print（”in， “）;

Serial.print（cm）;

Serial.print（”cm“）;

Serial.println（）;

//delay（200）;

}

void ultrasonic（） {

// The sensor is triggered by a HIGH pulse of 10 or more microseconds.

// Give a short LOW pulse beforehand to ensure a clean HIGH pulse：

//Without Millis

digitalWrite（trigPin， LOW）;

delayMicroseconds（5）;

digitalWrite（trigPin， HIGH）;

delayMicroseconds（10）;

digitalWrite（trigPin， LOW）;

currentMillis = millis（）; //get the current ”time“ （actually the number of milliseconds since the program started）

if （currentMillis - startMillis 》= period） //test whether the period has elapsed

{

digitalWrite（trigPin， LOW）;

delayMicroseconds（5）;

digitalWrite（trigPin， HIGH）;

delayMicroseconds（10）;

digitalWrite（trigPin， LOW）;

startMillis = currentMillis; //IMPORTANT to save the start time of the current LED state.

}

// Read the signal from the sensor： a HIGH pulse whose

// duration is the time （in microseconds） from the sending

// of the ping to the reception of its echo off of an object.

pinMode（echoPin， INPUT）;

duration = pulseIn（echoPin， HIGH）;

// Convert the time into a distance

cm = （duration/2） / 29.1; // Divide by 29.1 or multiply by 0.0343

inches = （duration/2） / 74; // Divide by 74 or multiply by 0.0135

Serial.print（inches）;

Serial.print（”in， “）;

Serial.print（cm）;

Serial.print（”cm“）;

Serial.println（）;

}

void stepMotorFeed（） {

currentMillis = millis（）; //get the current ”time“ （actually the number of milliseconds since the program started）

if （currentMillis - startMillis 》= period） //test whether the period has elapsed

{

//function to turn stepper motor 32 steps left

small_stepperFeed.setSpeed（300）; // 200 as max speed？

//ultrasonic（）;

Steps2TakeFeed = -3200; // Rotate CW

//ultrasonic（）;

small_stepperFeed.step（Steps2TakeFeed）;

startMillis = currentMillis; //IMPORTANT to save the start time of the current LED state.

}

//function to turn stepper motor 32 steps left

small_stepperFeed.setSpeed（300）; // 200 as max speed？

//ultrasonic（）;

Steps2TakeFeed = -520; // Rotate CW

//ultrasonic（）;

small_stepperFeed.step（Steps2TakeFeed）;

}

void testdrawlogo（） {

display.clearDisplay（）;

display.drawBitmap（

（display.width（） - SCREEN_WIDTH ），

（display.height（） - SCREEN_HEIGHT），

myBitmap， SCREEN_WIDTH， SCREEN_HEIGHT， 1）;

display.display（）;

// Invert and restore display， pausing in-between

display.invertDisplay（true）;

delay（1000）;

display.invertDisplay（false）;

delay（8000）;

}

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