Автоматическая кормушка для рыб в аквариуме своими руками: детали сборки, программный код

Я хотел украсить свою комнату, и небольшой аквариум показался мне отличной идеей. Но, так как я всегда уезжаю на выходные или даже на более длительные периоды, то я не могу кормить рыбок, а им скорее всего это не нравится. Итак, мне нужно было найти решение, и, когда у меня появилось свободное время, я провел мозговой штурм в поисках решения автоматизации кормления рыб, который я мог бы осуществить своими руками.

В интернете есть много решений c автоматическими кормушками для рыб, но в основном это некрасивые конструкции с сервоприводами. Они громоздкие и их тяжело настроить на правильное количество еды.

В программе Inventor я спроектировал винт, который можно напечатать на 3Д-принтере. С помощью него и шагового двигателя я проталкиваю корм для аквариумных рыбок через трубку прямо в аквариум. Я могу установить длительность кормёжки, что поможет настроить девайс на абсолютно одинаковое количество еды каждый день.

Важная заметка: Я опробовал его с несколькими типами кормов. Хлопья обычно заклинивают двигатель, поэтому лучше использовать гранулы.

Модуль RTC следит за временем, а шаговый двигатель получает от него команды через плату Ардуино Нано. Ко всему я добавил две панели светодиодов (белого и синего цвета), их яркость настраивается отдельными потенциометрами.

Шаг 1: Что нужно для сборки

Плата Ардуино Нано: код в неё заливается просто через кабель USB. Ардуино Про Мини также отлично подойдёт.
Разъём «мама» DC для подключения 12V адаптера.
Адаптер питания: я использую на 12V и 2A, этого более чем достаточно.
Модуль DS1307 для хранения времени. В нём есть запасная батарейка на 3V, так что модуль будет отсчитывать время даже если отключат электричество
Потенциометр для подключения к аналоговому входу Ардуино, чтобы настраивать яркость светодиодов.
Led-панели, работающие от 12V. Яркость настраивается через PWM на Ардуино.
TIP122: Биполярный транзистор (NPN) для регулирования 12V, чтобы управлять яркостью светодиодов (любой NPN подойдёт при условии, что его спецификация подходит)
Шаговый двигатель и драйвер для его управления. Двигатель крутит винт, винт толкает еду вниз по трубке.
Небольшой кусок макетной платы, чтобы удобно было всё соединить

Шаг 2: Необходимые приспособления

Лазерный резак для изготовления корпуса, который будет находиться в аквариуме. Я использовал под корпус МДФ толщиной 2,5 мм.
Трубка внешним диаметром 16 мм и внутренним диаметром 13 мм. Такую можно найти в местном магазине сантехники или подобном магазине.
3Д принтер для печати винта.

Шаг 3: Корпус из МДФ

Показать еще 5 изображений

Как уже упоминалось, я использовал пластину МДФ на 2.5 мм. У меня есть доступ к лазерному резаку, который быстро, аккуратно и очень точно вырезал для меня нужные детали. Я не буду прикладывать файл с деталями моего корпуса, потому что каждый аквариум отличается и вам нужно будет сделать корпус под ваши потребности.

Шаг 4: Конструкция трубки

Трубка, в которую помещается винт, должна быть длиной 120 мм, так она аккуратно поместится в корпус. Как видно на предыдущих картинках, передняя и средняя стенки корпуса — двойные, они прочно держат трубку.

Небольшая трубка, обращённая вверх, соединяется с резервуаром с едой, её можно сделай длиннее, чтобы насыпать туда больше еды. Трубка, обращенная вниз, свисает над водой и по ней еда поступает в аквариум (посредством вращающегося винта).

Шаг 5: Винт

Винт также спроектирован в Inventor и распечатан на 3D-принтере. Он крепится напрямую к оси шагового двигателя. Винт идеально садится на своё место и его пластик достаточно прочен, чтобы выдерживать крутящий момент, необходимый для проталкивания корма в кормушку для рыб в аквариуме.

Во время вращения, винт будет оказывать давление на корм, но корм будет также оказывать равное и противоположное давление на винт, а значит, винт будет отталкиваться в обратном направлении и его не нужно приклеивать к двигателю.

Я приложил файл STL для тех, кто хочет распечатать винт. Обязательно настройте масштаб x10.

Файлы

screw.stl

Шаг 6: Модуль RTC-часов DS1307

Настройте время. Из-за того, что модуль часов неточен, я делаю на нём сброс каждые несколько месяцев. Я посоветую взять модуль DS3231, он намного более точен.

Модуль связывается с Ардуино через линии SDA (A4) и SCL (A5). Также его нужно соединить с пинами 5V и GND на Ардуино.

Библиотеку для настройки модуля можно найти по этой ссылке.

Шаг 7: Код

Я приложил код, который поможет привести движок в действие. В написании кода мне помогал друг, поэтому комментарии к коду будут на датском языке. Если вам что-то будет непонятно, используйте переводчик.