喂魚器的制作教程

步驟1：木制品

這臺機器主要是用木制零件制造的。在進行原型設(shè)計時，我喜歡使用木材，可以更換零件，尺寸可以更改，公差可以達到0.1mm，可以添加或填充孔。附件是模型，您可以用木頭制作它或者您可以打印它。

為了測試木制部件的幾何形狀，使用輕木。這種材料太軟，不能用于喂魚器。使用材料：

樺木膠合板500x250x1.0mm

樺木膠合板500x250x1.5mm

樺木膠合板500x250x2.0mm

樺木膠合板500x250x3.0mm

18mm膠合板

12x18mm桃花心木

步驟2：木制外殼

參見模型（01套管）

套管內(nèi)置機械魚飼養(yǎng)者。它保護機器和電氣部件免受水族箱的潮濕。環(huán)氧樹脂外殼部分適合Juwel Easy Feed的標(biāo)準(zhǔn)Juwel水族箱進料孔。 Fish Feeder的頂部位于水族箱蓋的頂部。

用環(huán)氧樹脂制作外殼的選擇是因為：

環(huán)氧樹脂具有防水性。

可以目視檢查內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

站在水族箱前面時，只有抬起蓋子才能看到喂魚器。

為了使套管頂部不太明顯，我畫了它是黑色的。

為透明環(huán)氧樹脂外殼涂上4x L型材。

外殼的底部是環(huán)氧樹脂盒外殼（透明環(huán)氧樹脂盒外殼）。

制作外殼后應(yīng)鉆底孔。

制作外殼后應(yīng)鉆電連接器孔。 （未繪制，未決）。

必須除去環(huán)氧樹脂外殼的多余材料并研磨至所需高度。

底殼的沙頂。在頂部和底部之間需要一個小間隙。安裝零件需要很小的壓力。

在環(huán)氧樹脂膠合到套管之前，應(yīng)涂上頂部。

用機器驗證2x2和10x2的厚度。

步驟3：木工蓋和艙口

參見型號（02 Cover＆04 Hatch）

蓋子滑入外殼頂部。蓋子有一個方孔。當(dāng)滑入機殼頂部時，機器被覆蓋，筒倉可以進入。艙口滑入蓋子。向料倉添加飼料時，只需清除小部件。為了增加蓋子的抓地力，在頂板上鉆一個孔。

將零件鋸成所需的尺寸。

粘貼2個組件。

使用外殼安裝組件。

繪制裝配體。

步驟4：木工內(nèi)件

參見模型（03內(nèi)部）

內(nèi)部木制品用于飼料的料倉，線性執(zhí)行器，刀閥，EL板，開關(guān)和紅外光柵。除非另有說明，否則確保零件準(zhǔn)確且直角膠合。完成并安裝好所有部件后，將其滑入外殼中。

在堆疊軸承孔的情況下鉆孔，以獲得完美的孔對齊。

涂上環(huán)氧樹脂后，軸承孔較小。再次鉆孔。使用一些輕微的壓力將軸承壓入位置壓力。

制造其他木制部件。

膠水組裝led框架。用環(huán)氧樹脂涂料。在機器內(nèi)部時，某些區(qū)域難以涂漆。

涂上環(huán)氧樹脂后，孔越小。檢查紅外線LED和紅外光電二極管是否適合孔。如有必要，再次鉆孔。

繪制內(nèi)部構(gòu)件和框架作為單獨的程序集。

使用刀閥檢查尺寸以確保緊密配合。

3.5mm膠合2mm和1.5mm板材。

步驟5：Knifevalve

參見模型（05 Knifevalve）

考慮提交食物的幾種方案，見第一表：

帶艙口閥的旋轉(zhuǎn)容器。要做到這一點并不容易。

螺絲（鉆頭）。喂食器位于水族箱內(nèi)，正好位于水位之上。螺桿中的食物會暴露在潮濕環(huán)境中。食物會粘在螺絲上，堵塞輸出。

刀閥（滑動）

刀閥系統(tǒng)如何工作？

步驟0 ：閥門的正常位置。這是機器處于非活動狀態(tài)時閥門的正常位置。食品容器閥門關(guān)閉。水族箱閥門關(guān)閉。

步驟1 ：食物閥正在移動以獲得一批食物。注意食物閥孔直徑較小。這是為了確保水族箱閥門能夠移動整批產(chǎn)品。

步驟2 ：食物閥已裝入并正在移動到光柵。

步驟3 ：食物通過光柵落下并進入水族箱閥門。水族箱閥門正在向出口移動。

步驟4 ：食物通過出口落入水族箱的水中。水族箱閥門向后移動，使機器關(guān)閉。

步驟6：木工刀具

參見模型（05 Knifevalve）

頂?shù)堕y的孔徑為8mm，底刀閥的孔徑為10mm。

檢查厚度，使用模具將閥門環(huán)氧樹脂涂到合適的厚度。

在合適的厚度下，使用Commandant M5（刮除器）使滑動面光滑。

黃銅螺母粘在方形10x10 L = 15塊上。直徑約7mm。安裝螺紋桿，黃銅螺母和刀閥后，將黃銅螺母粘在刀閥上。小心不要在線上灑上環(huán)氧樹脂。

當(dāng)黃銅螺母被膠合時，用更多環(huán)氧樹脂填充螺母和塊之間的間隙。

步驟7：木工電機夾具和支撐

參見模型（06 Motor Clamp＆Support）

電機夾和支架用于定位步進電機。當(dāng)步進電機被夾緊時，軸是唯一的旋轉(zhuǎn)部件。

電機支架用于內(nèi)部組件并粘在機器內(nèi)部。將電機支架與步進電機對準(zhǔn)，以便完美貼合。

電機夾是一個松動的部件，用螺栓固定在機器的內(nèi)部。

為了確保電機支架和電機夾是完美的配合，這兩個部件應(yīng)由1件18mm膠合板制成。要鉆孔，請使用立柱鉆孔機。這些孔應(yīng)完全垂直。

制造：

鉆大?20孔。

鉆小孔。

看到夾具和支撐的輪廓。

將電機夾減薄至10mm。

步驟8：電子設(shè)備

參見模型（99 El-board）

參見原理圖：perfoboard有一個連接器，為+ 5V導(dǎo)軌和GND導(dǎo)軌供電。第三個引腳是數(shù)據(jù)線。這些引腳連接到行星板上的大腦：Arduino nano。始終確保引腳和Arduino上電源線的正確極性。為避免Arduino數(shù)字引腳數(shù)據(jù)輸出電壓，引腳受二極管保護。 Arduino從數(shù)據(jù)線讀取命令，通過驅(qū)動器控制閥門步進電機，檢查開關(guān)和IR光電門。

零件：

1x Perfoboard 43x39mm

1x Arduino nano

2x ULN2003 mini

1x二極管（例如1N4148）

1x電阻器1M

1x電阻器10k

1x電阻680

1x 2針公頭（光電二極管）

1x 3針公頭（電源，數(shù)據(jù)，接地）

2x 5針公頭

電線

還需要一些工具：鑷子，刀具，虎鉗，烙鐵，燈芯，支架。

如何焊接：https：//learn.adafruit.com/adafruit-guide-excelle 。..。注意安全風(fēng)險并使用個人防護設(shè)備。

制造：

將鉆孔板鋸成所需尺寸。

彎曲步進驅(qū)動器和Arduino的引腳。小心點！

切斷第一個步進電機驅(qū)動器的（藍色）線。將導(dǎo)線放置到位，參見圖紙，將針腳步進電機4B連接到Arduino D12，3B到D11，2B到D10，1B到D9。將驅(qū)動器按壓到位，焊接接頭步進驅(qū)動器4B，3B，2B，1B。不要焊接GND和VCC。

在N5和N6處添加IR光電二極管的連接器。 N5到Arduino A0的引腳。接線電阻1M至N5和J5。用紅線將N6到I6的引腳固定。

切斷第二步進電機驅(qū)動器的（藍色）導(dǎo)線。將導(dǎo)線放置到位，參見圖，將針腳步進電機4B連接到Arduino D6，3B到D5，2B到D4，1B到D3。將驅(qū)動器按壓到位，焊接接頭步進驅(qū)動器4B，3B，2B，1B。不要焊接GND和VCC。

在J15到K16添加開關(guān)的連接器。在N14到N15，M15，L15，K15的導(dǎo)線電阻10K，將其他導(dǎo)線連接到J14。將N14連接到Arduino D2。

在J15和J16添加LED連接器。 H15至J15的導(dǎo)線電阻器680將另一導(dǎo)體導(dǎo)線連接至E15。

在D5到7處添加數(shù)據(jù)連接器 - + 5V - GND。從B5到D5的Arduino D8連接二極管。將Arduino D7連接到B6到D5。

添加電源軌+ 5V和GND線。

按下并將Arduino焊接到位。

焊接連接。

從底部去除多余的材料（針腳）。

在裸線上涂抹環(huán)氧樹脂。

測試（參見示意圖和程序及視頻Fish Feeder 2測試電子設(shè)備）：

將按鈕，IR LED，IR光電二極管連接到perfoboard，將測試程序上傳到Arduino。

通過在LED和光電二極管之間滑動一張紙來測試紅外門的感光度。

按下按鈕測試按鈕和驅(qū)動程序。

步驟9：步進電機

參見型號（98 Linear Actuator，98 Linear Actuator.step，98 Linear Actuator.pdf）

參見線性執(zhí)行器步進電機

步進電機移動閥門。向右轉(zhuǎn)動將閥門拉向電機并關(guān)閉閥門。向左轉(zhuǎn)動將閥門推到打開位置。為了確保最佳功能，閥門，車軸，軸承，聯(lián)軸器和電機必須完美匹配。

一個步進電機控制筒倉刀閥。另一個步進電機控制套管刀閥。

零件：

M5不銹鋼螺紋

M5螺母

接地連接器

滾珠軸承內(nèi)徑?5mmMF105ZZ 5x10x4

步進電機20BYJ46軸?5mm，平面。

收縮管

安裝步進電機

將軸承壓入軸承孔（壓入配合）。

定位刀閥。

在軸承中插入“非電機側(cè)”的螺紋。

在螺紋“非電機側(cè)”上插入螺母。

將螺紋插入黃銅螺母刀閥。

在“電機側(cè)”的螺紋上插入螺母。

將螺紋插入“電機側(cè)”的軸承中。

插入耦合“接地連接器”。

將支架上的步進電機插入聯(lián)軸器。

使用電機夾夾緊步進電機

定位螺母，順時針旋轉(zhuǎn)一個，逆時針旋轉(zhuǎn)一個，使位置永久。

將El-board插入隔間。

從步進電機線上取下白色插頭，不要取下金屬導(dǎo)線。

將步進電機連接到驅(qū)動器。使用收縮管以避免短路。

使用測試程序“20171210測試ULN2003 serialread 2 steppermotors.ino”來檢查正確的對齊步進電機，軸，軸承和閥門。打開計算機和Arduino之間的串行線。使用鍵盤，鍵“2”，“3”，“5”，“6”移動閥門。

為套管添加孔。見木工套管和閥門。

步驟10：電源和數(shù)據(jù)輸入

參見模型（97 Power Data Plug插座，97電源數(shù)據(jù)插頭Socket.step，97電源數(shù)據(jù)插頭Socket.pdf）

此電纜為電子設(shè)備提供電源并提供數(shù)據(jù)線。環(huán)氧樹脂和O形圈應(yīng)提供防水連接。

零件：

經(jīng)典自行車（Dunlop）閥門（見https://en.wikipedia.org/wiki/Dunlop_valve）

2x閥門螺母

M8墊圈

O形圈?7-?15

3.5mm耳機3極插頭

6.35mm 3極插頭

?6電線（棕色，藍色，綠色/黃色0.75mm2）

3.5mm tubestyle 3極插頭螺母

收縮管

環(huán)氧樹脂

制造：

從閥桿上取下橡膠。

移除3.5毫米音頻插頭的螺紋部分。

滑動電纜上3.5mm插頭的背面。

在電線上滑動閥桿。

將電線的導(dǎo)線切成一定長度，見表“尖端，環(huán)和套管”。

焊接導(dǎo)體至3.5mm插頭。

使用收縮軟管和環(huán)氧樹脂進行防水連接。

將閥桿滑動至3.5mm插頭。

焊接導(dǎo)線至6.35mm插頭。

將焊線連接至3.5mm管式插座。

在套管中添加螺母孔。

在外殼中使用環(huán)氧水密的膠水螺母。

按照圖紙鋸木制零件。

將木制部件粘到內(nèi)部。使用3mm和2mm填充板。

步驟11：光隔離單線通信

參見光隔離單線通信

由于魚飼養(yǎng)器可能存在潮濕問題，我希望在外界和魚飼養(yǎng)器之間隔離數(shù)據(jù)和電源在水族館里面。

光學(xué)單元的一側(cè)有四根電線。這一面與外界聯(lián)系在一起。四根線連接到Arduino或Raspberry PI的電源，接地，數(shù)字引腳（數(shù)據(jù)輸入），另一個數(shù)字引腳（數(shù)據(jù)輸出）。這個Instructable使用Arduino和PC作為主設(shè)備。

另一側(cè)有一個獨立的電源連接到電源插座。數(shù)據(jù)和電源通過連接到6.3mm 3極音頻插座的電源和數(shù)據(jù)線傳輸。電源線和數(shù)據(jù)線在另一側(cè)連接到Fish Feeder內(nèi)部的3.5mm插座，El-board和Arduino nano作為從屬設(shè)備。

部件：

電源+ 5V

插座電源

Perfoboard 5x7cm

2x電阻470Ω

1x電阻680Ω

2x電阻1kΩ

2x二極管（例如1N4148）

2x光耦器EL817

LED

引腳插頭母2腳

針頭母頭3針

針頭母頭4針

圓頭母頭6針

圓頭母頭4針

6.35 mm音頻3極插座

塑料外殼

制造：

焊接電路符合指示。

參見原理圖，連接GND外部和+ 5V外部電源插座。

根據(jù)尖端，環(huán)形和套管布局電纜，參見原理圖，連接+ 5V2，GND2，數(shù)據(jù)輸入/輸出到6.35mm 3極音頻插座。

參見原理圖，將面包板線連接到IN，GND1，OUT和+ 5V1。

在套管中鉆孔。

在套管中安裝插座。

使用綁帶修復(fù)面包板線。

步驟12：內(nèi)部電器

此步驟包含一些小型硬件部分。請注意，某些部件沒有按預(yù)期運行，因此這些部件會更新。

零件：

IR led

紅外光電二極管

電線

耳機線

Shrinkhose

4x SDS004

4x傳感器/開關(guān)安裝板

耳機插孔

耳機插座（3.5mm，3導(dǎo)線），見步驟10，是一種典型的管式插座，帶有用于面板安裝的螺紋端。將插頭轉(zhuǎn)入外殼時，插頭開始插入插座。在一定量的轉(zhuǎn)動之后，插頭應(yīng)該完全連接到插座。當(dāng)測試插座開始隨插頭轉(zhuǎn)動時。實現(xiàn)了良好的聯(lián)系。缺點是連接到插座的3根電線被扭曲并卡在EL板上。幸運的是沒有任何損壞。我決定在插座的螺紋上做一個平坦的表面，在插座的安裝板上做一個圓形的部分。

制造耳機插座：

提供一個平面至3.5mm管式插座。平坦表面應(yīng)盡可能為方形。

使用1至1.5毫米的木條并開始將其呈圓形以填充間隙。確保它很合適。

將圓形段粘貼到插座孔安裝板上。

用環(huán)氧樹脂完成安裝板。

將插座和安裝板連接到EL板上。

IR Led

LED位于框架中，見圖紙木工內(nèi)件。 LED直接從EL板接收電源。當(dāng)EL板供電時，LED有電并發(fā)出紅外光。 IR導(dǎo)光板是紅外光柵的一部分，參見可光刻的紅外光柵。

制造紅外光導(dǎo)：

焊料導(dǎo)向?qū)Ь€，長導(dǎo)紅，短暫導(dǎo)致黑色。

添加收縮軟管。

將連接器添加到電線。

插入外殼中。

連接EL板。

開關(guān)

開關(guān)用于限制線性執(zhí)行器的運動。按下開關(guān)時，線性執(zhí)行器應(yīng)停止移動。

第一個設(shè)計有按鈕。缺點是按下按鈕（數(shù)字引腳“HIGH”）按鈕無法進一步移動。這會給按鈕，螺紋，螺母和步進電機帶來壓力。

經(jīng)過搜索，我發(fā)現(xiàn)了C＆K的一些便宜而簡單的開關(guān)SDS004。您需要一個小的力將開關(guān)推到“ON”，引腳可以進一步移動并且仍然是“ON”，請參見數(shù)據(jù)表中的超行程?？梢栽贛ouser.com上找到此開關(guān)。在內(nèi)部添加一個支撐以定位開關(guān)，它可以觸及閥門上的凹口，參見圖紙。

在此設(shè)置中有4個開關(guān)。我訂購了一些。開關(guān)非常小。在第一次嘗試時，將耳機線焊接到開關(guān)，我完全炸掉了開關(guān)。使用耳機線是因為線的股線是絕緣的。沒有外部橡膠的裸線非常薄，可以穿過紅外光柵孔。

要在開關(guān)耳機線之間建立良好的連接，需要準(zhǔn)備耳機線。耳機線上的著色是絕緣。這可以通過打磨或燃燒來消除。通過鍍錫烙鐵并在烙鐵和木質(zhì)表面之間按壓電線，絕緣材料將被燒掉。慢慢來，當(dāng)焊料向上流動時你就可以了。在施加焊料之后，鍍錫線可以彎曲成U形。這可以掛在開關(guān)的引腳上。重新熔化焊料，以便與開關(guān)牢固連接。

制造開關(guān)：

環(huán)氧膠檢測器支持，見圖紙

使用耳機線（隔離線股）。

按下電線上的焊鐵，等待電線日曬開始融化。

在焊絲上涂抹焊料。焊料流入電線。

將電線的鍍錫部分彎曲成U形。

將U形連接到交換機的連接器。

使用烙鐵將鍍錫線熔化到連接器上。

用萬用表檢查關(guān)節(jié)。

將耳機線穿過紅外光柵孔。

添加收縮軟管。

將連接器添加到電線。

膠水傳感器就位（不要使用環(huán)氧樹脂，這會流入傳感器）

將連接器連接到EL板。

IR光電二極管

光電二極管是紅外光電探測器的另一部分。它也位于框架中，見圖紙木工內(nèi)件。它位于紅外線的對面

當(dāng)食物通過紅外線時，它會干擾光束。這由IR光電二極管檢測，參見IR Photogate。 IR光電二極管以反向偏壓模式連接。

制造光電二極管：

焊料導(dǎo)向?qū)Ь€，短導(dǎo)紅色，長導(dǎo)黑色。

添加收縮軟管。

將連接器添加到電線。

將光電二極管插入外殼。

連接到EL-Board。

步驟13：程序

當(dāng)部件的制造準(zhǔn)備就緒時，可以上傳程序。

將master.ino上傳到連接到PC和光路的Arduino。

slave.ino上傳到FisFeeder 2內(nèi)的Arduino nano。

上傳程序時：

Connect送料器的電源/數(shù)據(jù)線。

將電源/數(shù)據(jù)線連接到光纖電路。

將Arduino連接到光纖電路。

將Arduino連接到PC。

在PC上打開Arduino串行監(jiān)視器。

將電源連接到optcal電路。

現(xiàn)在Fish Feeder上線了。在PC串行監(jiān)視器上讀取通信。

運行設(shè)置和校準(zhǔn)程序非常重要。

運行設(shè)置以確定閥門的反沖和位置。

運行校準(zhǔn)程序，檢查存儲的值，并在必要時進行調(diào)整。

完成設(shè)置和校準(zhǔn)程序后，值將永久存儲在EEPROM。當(dāng)魚飼料器重新供電時，讀取并重新使用存儲的值?，F(xiàn)在喂魚器已經(jīng)準(zhǔn)備好喂魚了。

編程已經(jīng)可以使用了。您可以添加計時例程或其他選項。另請閱讀Slave程序中的注釋。

結(jié)論：大多數(shù)設(shè)計目標(biāo)都得到了滿足。與Raspberry的連接尚未準(zhǔn)備好。目前，該系統(tǒng)具有功能性并經(jīng)過耐久性測試。