怎样制作Arduino控制的自动鸡舍门

步骤1：框架和旋转门

使框架在现有的合缝开口上固定。门像车库门一样向上摆动。这种设计具有优于自动门的优点，所述自动门向上或向下滑动用于屋顶倾斜在现有门上或者现有开口邻近墙壁的屋顶。

1。取下现有的门。

2。选择适合现有开口的框架尺寸。框架的两个尺寸很重要 - 框架的高度和木材的宽度。门从水平枢轴摆动，从枢轴到框架的长度（图中的“D”）与木材的宽度相同。这意味着当门打开时，枢轴上方的门部分不会干扰墙壁。

3。选择坚固且防风雨的框架材料。我用的是红胶，经证明是坚固但重的。室外松树更容易使用。

4。门本身应该是轻质，坚固且防风雨的。

第2步：枢轴杆和摆动门尺寸

门的尺寸应使门的宽度适合框架的内边缘。门的高度小于框架高度的内部。

1。找到一个直径约为5毫米（1/4英寸），长度等于框架宽度的杆。我使用拆卸打印机的杆，但螺纹杆就足够了。杆的另一个来源是金属衣物烘干架。可以用螺栓切割器或钢锯切割杆。用刀片刮掉金属涂层。

2。从框架顶部开口以及枢轴杆直径的深度以两个长度“D”（在前一步骤的图中）切割两个凹槽进入框架。

3。找到一个直径与枢轴杆相同或略大的铰链。用锤子和中心冲头敲出销钉。如果您没有中心冲头，请使用大钉或类似的销钉。

通过侥幸，我使用的打印机杆枢轴非常适合从我的垃圾箱出来的第一个铰链。

4。在枢轴下方的旋转门的底部部分和在枢轴上方的顶部部分的重量需要类似于从打开门的伺服电动机上消除应变。这可以通过钻在门顶部的一些重型螺栓和螺母来实现。

步骤3：伺服电机和提升臂。

我使用的是MR-996伺服电机。它的扭矩为：9.4 kgf·cm（4.8 V），或11 kgf·cm（7.2 V）。这意味着对于枢轴下方20厘米的门，电机可以在7.2V时升高11千克/20 = 550克。

在枢轴杆上方有计数器加重部分，门可能更重和/或更长。我使用两个大的螺母和螺栓作为配重，如图所示。

伺服机配有塑料臂，可安装在伺服的花键输出轴上。用锋利的刀或钢丝刀切割该臂的一侧。

2。提升臂由两段铝制成，上臂为L型支架，下臂为铝制平板。

附图显示了如何计算每个臂的尺寸。得到的尺寸基于框架宽度“d”和安装在门上的提升点的位置。

上臂有切口，以便在抬起时臂松开伺服电机门。

步骤4：锁定电磁阀和开门支持

1。安装在框架上的螺线管有两个用途：

a）关闭门时锁定门，

b）防止门在打开后关闭。

螺线管通过FET从控制器的输出端驱动。当门处于打开或关闭状态时，它会缩回几秒钟。

2。如图所示固定一块木材。它将比框架宽度短并安装在枢轴杆下方。

步骤5：控制器

1。我使用Arduino Uno 3作为控制器的基础。总共有17个输入和输出引脚。

2。控制器通过带有备用电池的I2C RTC控制器保持时间。最好配备可充电电池，以节省每年打开控制器以更换RTC电池的工作量。时间通过旋转控制器设置，并显示在4位7段LED上。可以使用液晶显示屏显示更多信息，例如门打开和关闭的次数。

3。使用10k欧姆线性电位计调节开启和关闭时间。我可以使用旋转编码器和LED显示器来设置打开/关闭时间，但是决定用户能够走近并从远处看到面板的时间会更简单。时间只需要每周更换一次。

4。无线射频适配器（https://www.adafruit.com/product/1097），便于从远处手动打开和关闭。密钥卡网址：https：//www.adafruit.com/product/1391

5。我选择安装控制器的盒子很小，所以我需要在它上面加一个小盒子以适合远程接收器。

6。附上了Fritzing图。

步骤6：代码

代码循环并执行以下操作：

1。扫描面板开关的状态，

2。读取RTC并将时间转换为当天的分钟数（0到1440）。

3。读取两个模拟电位器并转换为整数打开和关闭时间。为了给出更精细的时间设置分辨率，开放的关闭时间分别限制在凌晨3点到9点到3点到9点之间。

4。读取RF输入以查看是否按下了远程按钮。

5。比较当前时间与打开和关闭时间，并读取模式以确定打开或关闭门。

添加手动打开和关闭开关使软件设计变得复杂，系统需要在此之间切换。手动‘和’自动，即定时‘模式。我解决了这个问题，没有添加另一个’模式‘开关，让用户按下打开或关闭开关两次以返回自动模式。

单击打开或关闭按钮可将控制器移至手动模式。如果在关闭时间之后打开门，或许是为了让一只已故的鸡进入鸡舍，那么用户将忘记将门设置回自动模式。因此，LED显示屏显示手动模式，显示“打开”或“关闭”作为提醒。

我从中获取的LED显示库：https：//github.com/avishorp/TM1637

步骤7：控制器部件列表

Arduino Uno 3

4位7段模块

MG 996R伺服电机

1k欧姆电阻器

FET：FQP30N06L。 https://www.sparkfun.com/products/10213

2 x 10kOhm电位器（打开/关闭设定时间）

带内置按钮的旋转编码器

跳线

1A DC-DC转换器：用于伺服和电磁阀

1 x SPDT拨动开关（小时/分钟设定选择器）

1 x SPDT瞬间偏离中心（用于手动打开/关闭）

1 x SPDT中心关闭（用于消隐/时间视图/时间设置选择器）

电磁阀：推拉6- 12V 10MM行程

Adafruit简易RF M4接收器 - 315MHz瞬时类型

Keyfob双键RF遥控器 - 315MHz

Box

步骤8：电源和太阳能电池板和电池尺寸。

1。虽然Arduino可以从12Vdc运行，但这样做会使它的板载线性稳压器运行起来很热。伺服电机在更高的电压（《7.2V）下工作得更好，因此折衷的是运行9Vdc系统并使用DC-DC对流器为电磁阀和6V的伺服电源供电。我想DC-DC转换器可以省去，Arduino，伺服电机和电磁阀操作同一个6V（1A）电源。建议使用100uF电容从伺服和电磁阀中滤除Arduino。

2。我制造的控制器吸收了大约200mA的静态电流。当螺线管和伺服系统运行时，电流消耗约为1A。

LED显示屏可以通过开关消隐，以节省电池电量。

考虑到门打开或关闭大约需要7秒钟，并且仅打开和关闭操作每日两次，每日功耗估算中的1A被忽略。

它可以用1A 9V插头包装，但主电源和插头包需要避开天气。

3。每日能量使用计算为24h x 200mA = 4800mAh。具有20W太阳能电池板的7Ah铅酸电池应该足以在每年平均5小时日照的区域中进行一天自治。但是随着更多的电池和更大的面板，会有更多的自治时间。

我使用以下在线计算器来估算电池和面板尺寸：

https：//www。 telcoantennas.com.au/site/solar-power-。..

第9步：用户操作说明。

门在自动或手动模式下运行。

自动模式表示门根据打开或关闭时间设置打开或关闭。当显示开关设置为“空白”时，自动模式由空白显示表示。当模式从手动变为自动时，“AUTO”字样将闪烁200mS。

无论何时激活控制器上的遥控器或开关，门都会进入手动模式。当显示屏显示“OPEn”或“CLSd”且显示屏开关设置为“空白”时，表示手动模式。

在手动模式下，忽略打开/关闭时间设置。如果手动打开，则由用户记住关闭门，或者如果手动关闭则打开门，或者设置回自动模式。

要切换回自动模式，如果门已关闭，用户必须再次按“关闭”按钮;如果门已经关闭，则必须再次按“打开”按钮。

门在一天开始时以自动模式启动（ 12:00 AM）。

步骤10：铃声和口哨

未来的一些改进可能包括：

无线门铃在门打开/关闭时发出信号

如果系统汲取的电流等于电磁阀和伺服电压超过10秒，“发出警报”。

蓝牙和应用程序配置控制器。

互联网控制的开启和关闭。

用LCD取代LED显示屏以显示更多信息。

取消开/关时间设定电位器并使用拨动开关和现有的旋转开关设置开/关时间。
       责任编辑：wv