猫粮自动分配器

猫粮自动分配器

它通过提供每日猫食量，在预设时间自动为宠物提供食物。

养宠物需要承担很大的责任，首先是给他们食物；不幸的是，繁忙的生活方式和强制的工作时间并不能满足我们四脚朋友的需要，而且任何靠自己生活的人都很难按时提供宠物餐。为了解决任何宠物主人，特别是猫和狗主人都非常重视的问题，我们设计了一种称为Felixmatic的设备：它是一种实用的自动干食分配器，为猫（或小狗）配备了一个大容量容器，可以很容易地从顶部打开，当它是一个碗收集kibble时，它是PPLIDE。我们知道我们已经可以在市场上找到自动售货机，但是，我们的例子是独特的，因为它可以编程为每天9餐，以提供非常精确的数量的干粮。

项目

分配器的工作方式比市场上的普通产品更为复杂和完整，事实上，它不仅提供食物，而且还提供我们确定的确切剂量；基本上，在预先设定的时间，容器底部的耳蜗会转动，并在碗中滴下一定量的kibble，由专门的卫士进行调节。右侧传感器。

为了实现这一功能，我们的点胶机由一个机械部分和一个电子部分组成；前者由PLA、3-D打印部件组装而成，而电子部分由一个Arduino UNO板组成，我们在该板上应用了一个RTC屏蔽，一个带LCD显示屏的特定屏蔽，一个连续旋转的模型。伺服和称重传感器；后者用于称重干燥食物的量，一旦达到所需的量，伺服操作耳蜗停止。LCD显示器通过Arduino板的插脚8、3、5、6、7进行管理；相反，称重传感器通过A0插脚进行读取，它本身提供模拟信号。为了设计简单，我们决定使用专门用于测量和重量显示的屏蔽，如图所示与Arduino UNO Rev.3接口，并连接到称重传感器。这个被称为重量防护罩的防护罩安装了一个8个字符的2行液晶显示屏，在我们的项目中，它被用来安装机器。除显示器外，我们还集成了INA125，一种专门为测量仪器（如天平）开发的高精度放大器。我们将在这个屏蔽上焊接键连接，这将遵循这些页面上提出的接线图（图1），显示与称重传感器的连接（我们已经为这些连接提供了一个接线板）。

如你所见，五个常开的键必须连接到公共接地，电阻的刻度，因为我们将使用A/D转换器读取它们以保存Arduino的线路；基本上，由Arduino的5 V供电的多个分频器在A2模拟线路上输出8 V，。

0V for P1;

1,7V for P2;

2,53V for P3;

2,92 for P4;

3,26V for P5.

图 1

称重传感器的重量可达1.000克，其主体由铝合金制成；输出灵敏度为1 mV/V（±0.15 mV），非线性（满刻度）为0.05%；满刻度滞后为0.05%。在10°C的满刻度下，由于热推导产生的误差为0.05%。电池的输入电阻为1千欧（±10欧姆），与输出电阻相同。绝缘电阻为2.000 mohm，工作温度范围为-10°C至+55°C。为了连接称重传感器，有四根电线：

rad为正（5伏）；

黑色为负（GND）；

绿色是OUT +；

白色是OUT–。

四根电线必须延伸到重量护罩右侧的接线板上。

固件

#include <LiquidCrystal.h>来管理LCD 8×2监视器

#include <EEPROM.h>在eeprom中写入一些值

#include <Wire.h>与RTC的接口

#include <DS1307RTC.h>管理rtc

#include <TimeLib.h>方便管理已用时间

让我们来看一下代码中的主要变量和函数，这样您就可以轻松地为其他目的定制项目。

为了管理称重传感器检测到的值，我们包括5个变量，其中4个变量用于校准称重传感器本身：

loadA 净重量（皮重，单位：克）；

AnalogvalA 称重传感器读取的与load相关的克数相对应的类似物的重量；

loadB任何载荷的重量（单位：g）；

AnalogvalB称重传感器读取的与克数相对应且与loadB相关的模拟值重量；

第五个变量是模拟值average，它将包含使用称重传感器测量的有效重量的结果，即净重，对应发行的kibble克数。注意，loada是用来计算皮重的，这使得分配器可以将kibble的设定重量减去皮重，放到碗中。

在固件中，还有两个数据阵列：

MealHour[10]

MealMinute[10]

如你所见，这些阵列包含食物的分配时间，并将在每次打开分配器时进行计算。在此阶段中，草图将初始化串行端口（通过该端口，您可以使用PC监视程序调试）和LCD。之后，它将调用函数 ResetMeals() and Initialize().

reset meals（）函数重置与进餐分配相关的存储单元：在EEPROM（其结构如表1所示）中，通过设置一个标志来设置有效进餐分配，该标志在每天00.00恢复为零，再次由reset meals（）函数设置，因此允许重新开始一天的进餐周期。

函数initialize（）调用其内部的其他函数：

reset()

load()

sort()

函数reset（）允许重置数组mealhour[]和mealminute[]，以确保这些变量没有错误的值。

load（）例程负责从eeprom中获取值，并将其复制到作为参数传递的数组中。

最后，sort（）函数负责使用算法（冒泡排序）对数组进行排序，当我们希望确保进餐时间由分配器自动管理时，它非常有用，即使它们是随机存储的，而不是以增加的方式存储的，因此确保您的宠物在正确的时间吃饭。

分配器工作核心的最后一个功能称为supply（）：它是一个功能，当调用时，根据称重传感器检测到的重量来管理伺服；换句话说，例程命令伺服向上旋转，直到称重传感器向Arduino提供与DoS对应的重量相等的读数。e待供应，然后停止伺服。此后，伺服旋转输出螺旋并停止它，这样当供给必须停止时，它就像一个分隔器阻止了kibble。

在这个例行程序中，还有一个函数unjam（）用于取消供应机构的平衡，以防某些kibble卡在节流孔中并阻止其旋转；通过使节流孔在一个方向旋转五次，在另一个方向旋转五次来尝试解锁。如果操作完成后，食物仍有库存，系统将在LCD上显示错误消息；如果食物用完，也会发生同样的情况，并且LCD上会显示另一个错误消息。由于kibble用完或供给机构卡住而导致的供给缺失都以同样的方式检测到：在发送分配命令后的几分钟内没有净重。

用户界面

现在，让我们来看看用户界面，它由五个键和安装在重量保护板上的显示器组成，键的功能如下：

P1（向下按钮）：用于向下滚动菜单；

P2（OK按钮）：用于确认选项；

P3（减少按钮）：用于减少用餐次数；

P4（减少按钮）用于增加用餐次数；

P5（分配按钮）；只能在初始屏幕中使用（图2），此键用于手动分配kibble，无论何时我们想要添加超过预设剂量的食物，或随时供应食物。

启动系统后，您将看到主屏幕（图2），第一行显示当前时间（如果显示00:00:00，则必须配置时间；我们将在下面看到如何操作）；第二行显示单词push，箭头朝下：表示我们将继续配置分配器的功能字符。特性。当我们看到这个屏幕时，我们可以按P5手动分配kibble，并决定剂量。

现在，您将看到菜单有两个选项：膳食和克（图3）。如果按两次键，返回命令（图4）将带您返回主屏幕。

使用键选择“Feeds”（膳食）选项，将打开一个菜单（图5），您可以在其中选择要为您的猫提供的膳食数量，最多每天9顿。

要选择用餐数量，请使用指针停留在第一行，然后按下减少键（P3）以减少用餐数量。您可以按“增加”键（之前），这将增加一天的用餐次数。按OK确认（P2）。要返回主屏幕，请单击“上一步”保留以前的设置。按下OK（p2）后，您将返回上一个子菜单；这用于设置进餐时间（图6）。选择餐数后，我们可以继续并指示分发kibble的时间和分钟数。例如，如果我们一天选择三顿饭，图6中的屏幕将显示三次，每顿饭一次；对于每个屏幕，我们必须指示分发食物所需的时间。

综上所述，为了在分配器上设置显示时钟，放置在按键上，您必须将指针放在第一行，然后您可以按“增加或减少”键来增加或减少与时间相对应的数字，直到您想要的时间为止。要修改分钟数，请按“确定”，然后再次按“减少”或“增加”以使用相同的步骤选择分钟数。选择小时和分钟后，按向下移动第二行上的指针，然后按OK确认并保存确切时间。完成时间设置后，可以返回图2所示的主屏幕。要设置每顿饭的克数，请按向下键；这样您就可以进入主菜单。再向下按一次，将指针移到克数的第二行（图7），然后按OK。打开子菜单（图8）设置每顿饭的克数后，可以按“增加”或“减少”来调整体重。

一旦你决定了每餐食物的重量（即克数），如图9所示，移动第二行的指针，按OK保存设置。如果您不想确认新的设置，请使用指针向下滚动，直到回到上一步，然后按OK返回上一个菜单（图9）。

机械结构

既然我们已经解释了系统的工作原理，我们就可以进入组装阶段：电子部分放在基座上，三维打印作为机械结构的其余部分。在底座中，我们将Arduino、护罩和钥匙放置在专用隔间的右侧，如图1所示进行连接，并将其安装在盖子上，使用小的自螺纹2.5×10 mm金属螺钉固定；盖子上印有五个钥匙的孔和显示器的窗口。仍然在底座内部，在实际分配器下方的部分，您将使用两个螺钉将大理石板固定到称重传感器上，然后必须将哪个传感器应用到底座上；在移动板上，您将放置收集Kibble的碗。

后者是3-D打印，但你也可以自己使用，前提是它的底座比放置在称重传感器上的移动板小（直径），并且它足够短以避免接触结构的其余部分。事实上，重量并不重要，正如本文开头所解释的，固件计算皮重，然后将皮重减去将kibble放入碗中时检测到的重量。图10所示为块，图11所示为结构的分解图，图12所示为机构的内部视图，尤其是关于基于伺服机构作用的螺旋元件的Kibble分配机构的内部视图。

请注意，通过一个3D打印圆适配器，用两个螺钉将固定碗的移动板应用到称重传感器臂上。列表1显示允许设置供应时间的固件部分。在那一方面，清单2显示了管理Kibble分配的固件部分：它是用于供应食物的功能。

List1

如您所见，计数器变量检查尝试丢弃食物的次数；如果达到5，它将提供错误消息，因为这意味着机制有问题或容器为空。

List2

在这两种情况下，您都需要照顾它，因为机器不提供食物，而且……您的宠物的肚子会隆隆作响！！

结论

对于任何宠物主人来说，我们的自动售货机都是一个有用的好主意，尤其是整个系统都是基于现有的Arduino，这使得一切变得简单。我们建议的机制不具有约束力，因为任何拥有3-D打印机的人都可以根据需要采用商用分配器。

然而，该系统可以适应其他用途，而不是严格地指给宠物喂食：它可以用来供应各种物质，也可以……通过提供少量的糖和烟来避免一些不良习惯，例如过度消费糖和烟……

总之，它是一个定时分配器，可以很容易地定制，这里看到用于供应食物，但也能够管理许多其他事情。