Автоматическая кормушка для кошек v.2

Автор: Сергей Безруков (aka Ser60) и Тэннер Полсон
Опубликовано 08.01.2018
Создано при помощи КотоРед.

Вся механика и бóльшая чать ПО этого устройства реализованa моим студентом, Тэннером, как модернизация ранее опубликованного здесь проекта. Та первая кормушка успешно проработала в течении всей жизни нашего любимого кота. Однако, одним из её недостатков было только одноразовое кормпление кота сухим кормом в течении дня. Мы это делали исключительно ранним утром т.к. вторую порцию кормления мясом из банки кот получал вечером когда кто-то из нас дома. У Тэннера ситуация в семье несколько другая, особенно после того, как он окончил университет и переехал на работу в другой город. Кот остался у родителей, которые зачастую приходят вечерами домой слишком поздно для его кормления. Необходима была кормушка сухим кормом как минимум на два кормпления в течении дня. Именно такая двухразовая кормушка и описана здесь. Модификацией ПО её легко превратить и во многоразовую.

Кормушка представляет из себя металлический короб, куда насыпается сухой корм. Сверху корм прикрыт от любопытных котов крышкой. Под действием собственного веса корм ссыпается в пластиковую 2” PVC трубу, установленную под коробом. В этой трубе находится винт Архимеда, приводимый в движение шаговым мотором. Вращением винта корм выталкивается из трубы и попадает в установленную на полу миску кота. См. видео в конце статьи с демонстрацией работы.

Схема контроллера кормушки приведена ниже (увеличивается при кликании). Она состоит из микросхемы часов реального времени IC1, драйвера биполярного шагового мотора IC3, дисплея для интерфейса с оператором, и управляющего всем этим хозяйством микроконтроллера IC2.

С помощью кнопки Mode возможен перевод устройства в один из четырёх режимов. Переходы между режимами реализованы посредством конечного автомата. В первом режиме производится отображение текущего времени. По прошествии каждой минуты IC1 генерирует запрос на прерывание, в результате которого МК просыпается, читает время из RTC, и выводит его на дисплей. Также производится сравнение текущего времени с временами кормления. При совпадении даётся команда драйверу IC3 на производство N вращений вала мотора. Число вращений N определяет порцион кормпления и может быть изменено программно.

Во втором режиме производится установка текущего времени в IC1 кнопками Min и Hour. Аналогично, в третьем и четвёртом режимах устанавливаются времена двух кормплений. Ниже показаны примеры сообщений на дисплее.

Питание прибора может производиться как от сетевого выпрямителя в вилке, так и от трёх батарей типа А с автоматическим переключением. Таким образом, кот не останется голодным даже в случае временных перебоев с энергоснабжением. Микросхема RTC питается от отдельной литиевой батарейки типа CR2032. В качестве шагового мотора использована модель HT17-068 фирмы Applied Motion. Мотор настолько мощный, что я с большим трудом останавливаю его руками. В случае заклинивания мотора драйвер даёт сигнал МК на вывод 12. Однако, в программе этот сигнал не отрабатывается, поскольку мотор буквально крошит винтом в пыль сухой кошачий корм, иногда пытающийся его заклинить. Драйвер мотора питается от 5В, а остальная часть схемы от 3.3В.

Все детали контроллера смонтированы на односторонней печатной плате. Файл платы для Eagle, а также исходный код ПО прилагаются. ПО разработано в свободной версии системы Keil µVision, программирование МК и внутрихемная отладка производились инструментом Segger JLink. На двух коротких видео показаны тестовый (слева) и окончательный (справа) варианты конструкции.

Файлы:
Архив

Все вопросы в Форум.