Хотел поделиться своей разработкой кормушки для аквариумных рыб.
Лето — сезон отпусков. Побоялся что три недели на море приведут к голодной смерти обитателей аквариума, а поскольку тёща поехала со мной, то доверить дело кормёжки рыб оказалось некому.
Немного подумав над проблемой решил с помощью Arduino UNO, которая оказалась под рукой, сделать автоматическую кормушку. Благо небольшой опыт автоматизации уже был. А поскольку впрок был закуплен Ethernet Shield, то возникла мысль о жутком извращении: управлении кормёжкой через компьютерную сеть. Дело в том, что дома у меня стоит постоянно включенный компьютер исполняющий обязанности домашнего сервера. Он подключен к бесперебойнику и потому высоки шансы что даже при кратковременных переключениях питающей сети, компьютер встретит нас жужжанием своих вентиляторов, а за одно и снизойдёт до управления этой самой кормушкой.
Дело в том, что в примерах из среды разработки Arduino IDE для Ethernet Shield был найден вэб-сервер, некоторая переделка которого позволила выдавать состояние всех аналоговых контактов в формате JSON.
Небольшие эксперименты со строкой запроса в этом вэб-сервере позволили сделать распознавание URL'ов типа:
Два последних я приспособил для включения и выключения света в аквариуме, а первый — для непосредственно кормления.
Включение-выключение света делается посредством релейного модуля. Эту самую релюху я прямо встроил в заранее купленную розетку. Из всего этого впоследствии сделал небольшой управляемый удлинитель.
Самое сложное было сделать саму установку по кормлению. Стало очевидно, что на время отпуска рыба садится на диету из которой исключается мороженый мотыль, а кушает только гранулы.
Перерыл рунет в поисках приемлемой конструкции для собственноручного изготовления. Наиболее приемлемой счёл вращающийся барабан с кормом внутри. При этом барабан имеет щель, через которую высыпаются гранулы проходя нижнюю точку. Самое главное при этом, чтобы этот самый барабан случайно не остановился в положении «щелью вниз», тогда у рыб может случиться «праздник живота», а через некоторое время ощущение, что они живут в сартире вместо аквариума. Короче, возникли проблемы:
- из чего сделать барабан
- как его вращать
- как его заставить вовремя остановиться, сделав только один оборот
Порывшись в раздолбанных сыном игрушках, нашел приличный, как мне казалось, редуктор с моторчиком. Вокруг которого и стал собирать механическую часть кормушки. Барабаном стала обычная пластиковая банка из под овсяного киселя, которым некоторое время баловалась супруга. Но когда я собрал конструкцию и попробовал её от стандартного пятивольтового питания, я понял, что редуктор имеет слишком малое понижение, и поведение всей системы чем-то напоминает центрифугу. Переделывать под другой редуктор было лень и я решил пойти иным путём — понижением напряжения. Но и трёхвольтовое питание чрезмерно быстро вращало барабан. Специально купил даже полуторавольтовый блок питания. Обрадовался, но радость моя была не долгой, т.к. при проверке работы в «полубоевом» режиме, т.е. при включении-выключении кормушки через реле вдруг выяснилось что после 20-40 циклов — китайский блок питания благополучно сдох. Пришлось экстренно купить Motor Shield и использовать его широкие возможности для регулирования скорости вращения барабана.
На этом две из трёх проблемы ушли, и я начал всерьёз задумываться о решении задачи точной остановки. Механический выключатель, который бы сигнализировал о прохождении оборота мне показался не очень хорошим решением. Смутила дополнительная механическая нагрузка на редуктор, возникающая только в одном положении барабана. Потому я решил использовать систему: светодиод + чёрная метка на барабане + фоторезистор. Взял фоторезистор, собрал с ним делитель напряжения, а с помощью одного из аналоговых входов Arduino UNO стал мерить напряжение для определения наличия или отсутствия метки. Самой меткой выступил небольшой фрагмент изоленты, а подсветка была организована посредством светодиода запитанного через резистор (для ограничения тока). Затем была скучная наработка статистики, при разных степенях освещённости барабана (свет в комнате). Определил какие значения снимаются с аналогового входа, и задал пороговые значения для вариантов «есть метка» — «нет метки». Так была решена последняя проблема.
Затем попробовал кормушку вместе с гранулами и прорезью, но, дабы не обкормить заранее рыб все тесты проводил над листом бумаги, где я не только определял размер щели (заклеивая её фрагментами скотча) но и выяснил, что часть гранул просыпается мимо предназначенного для этого расстояния между двух реек. пришлось в нагрузку раскурочить пластиковую упаковку для какого-то кабеля и сделать из них нечто напоминающее щётки в электродвигателе, дабы при подъёме щели корм «затыкался» этими трущимися о барабан прозрачными пластинами.
Как вы уже поняли, цель этого устройства — вовсе не сытая рыбья жизнь, а некоторая проба себя. И я решил пойти дальше. В плане разработки софта. В железе у меня оказался только исполнитель трёх команд, а вот на домашнем сервере — я решил вести некоторую статистику. Поскольку я вэб-программист, взял по привычке базу данных MySQL завёл в ней две таблички. В одну складывал — URL'ы и даты запросов к устройству, в другую писал ответы, в результате я получил статистику успешно ли покормлены были рыбы и во сколько включился и выключился свет в аквариуме. (Дело в том, что ответ устройство выдаёт только после выполнения команды. И не выдаёт если что-то пошло не так.) Вспомнив свои некоторые навыки в Java взял класс URL и с его помощью сделал все эти три http-запроса к ардуинке. JSON-ответ парсил, библиотекой скачанной с json.org. Отпуск приблизился стремительно потому на оставшиеся извращения времени не хватило и саму управляющую java-софтину я решил запускать с помощью старого доброго cron'а.
Вот в таком виде и застал и нас и рыб отъезд на море. Спустя три недели мы вернулись загорелые и увидели всех наших весело плавающих по аквариуму рыбёшек, причём изрядно отъевшихся.
Автор: andrewinc
