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使用Arduino的自动宠物喂食器

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2024-11-14 22:59

原文：https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/automatic-pet-feeder-using-arduino

使用Arduino的自动宠物喂食器

ARDUINO的

经过**潘卡·哈特里（Pankaj Khatri）** 2018年04月03日56
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今天，我们正在构建一个基于Arduino的自动宠物喂食器，它可以自动为您的宠物及时提供食物。它具有DS3231 RTC（实时时钟）模块，该模块用于设置宠物应被喂食的时间和日期。因此，通过根据宠物的进食时间设置时间，设备可以自动放下或装满食物碗。

在此电路中，我们使用带Arduino UNO的DS3231 RTC模块使用16 * 2 LCD来显示时间。另外，使用伺服电机旋转容器以提供食物，并使用4 * 4矩阵键盘手动设置喂食宠物的时间。您可以根据要提供给宠物的食物量来设置旋转角度和容器打开时间。食物的数量也可能取决于您的宠物，无论它是狗，猫还是鸟。

所需材料 Arduino UNO4 * 4矩阵键盘16 * 2液晶屏按钮伺服马达电阻器连接线面包板 电路图

在此基于Arduino的Cat Feeder中，为了获取时间和日期，我们使用了RTC（实时时钟）模块。我们使用4 * 4矩阵键盘通过16x2 LCD手动设置宠物的进餐时间。伺服电机旋转容器，并在用户设定的时间将食物放下。LCD用于显示日期和时间。可以在末尾的视频中找到完整的工作。
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3D打印的宠物喂食器型号

我们使用3D打印机设计了Arduino Pet Feeder容器。您也可以通过从此处下载文件来打印相同的设计。用于打印此模型的材料是PLA。它分为四个部分，如下图所示：
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组装四个零件，然后如下图所示连接伺服电动机：
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如果您不熟悉3D打印，则这里是入门指南。您可以在此处下载该宠物喂食器的STL文件。

DS3231 RTC模块

DS3231是一个RTC（实时时钟）模块。它用于维护大多数电子项目的日期和时间。该模块具有自己的纽扣电池电源，即使断开主电源或MCU进行了硬复位，它也可以使用该电源来维持日期和时间。因此，一旦我们在此模块中设置了日期和时间，它就会始终对其进行跟踪。在我们的电路中，我们正在使用DS3231根据宠物主人设置的时间（如警报）喂食宠物。当时钟达到设定的时间时，它将操作伺服电动机以打开容器门，并且食物会落入Pet的食物碗中。
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**注意：**首次使用此模块时，必须设置日期和时间。您还可以使用 RTC IC DS1307与Arduino读取时间。

代码和解释

最后给出了自动宠物喂食器的完整Arduino代码。

Arduino具有用于使用伺服电机和LCD 16 * 2的默认库。但是要在Arduino上使用DS3231 RTC模块和4 * 4矩阵键盘，您必须下载并安装库。这两个库的下载链接如下：

DS3231 RTC（实时时钟）模块库4 * 4矩阵键盘库

在下面的代码，我们定义库，“＃包括<DS3231.h>”用于RTC模块，“＃包括<Servo.h>”为伺服电机，“＃包括<LiquidCrystal.h>” 16 * 2液晶，以及*“ #include <Keypad.h>”*代表4 * 4矩阵键盘。

#include <DS3231.h> #include <Servo.h> #include <LiquidCrystal.h> #include <Keypad.h> 1234

在下面的代码中，我们为4 * 4矩阵键盘定义了键盘映射，并为键盘的行和列分配了Arduino引脚。

char keys[ROWS][COLS] = { {'1','2','3','A'}, {'4','5','6','B'}, {'7','8','9','C'}, {'*','0','#','D'} }; byte rowPins[ROWS] = { 2, 3, 4, 5 }; byte colPins[COLS] = { 6, 7, 8, 9 }; 12345678

在这里，我们通过使用以下代码中的命令来创建键盘。

Keypad kpd = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS ); 1

分配A4和A5 Arduino引脚以与DS3231的SCL和SDA引脚连接。另外，将引脚分配给LCD并初始化伺服电机。

DS3231 rtc(A4, A5); Servo servo_test; //initialize a servo object for the connected servo LiquidCrystal lcd(A0, A1, A2, 11, 12, 13); // Creates an LC object. Parameters: (rs, enable, d4, d5, d6, d7) 123

在下面的代码中，我们声明t1到t6，键和数组r [6]以及feed。

int t1, t2, t3, t4, t5, t6; boolean feed = true; char key; int r[6]; 1234

在下面的代码中，我们将开始设置所有组件。就像这段代码中的*“ servo_test.attach（10）;”* 伺服连接到Arduino的第10针。将A0，A1和A2定义为输出引脚，并初始化LCD和RTC模块。

void setup（） { Servo_test.attach（10）; //将伺服的信号引脚连接到arduino的pin9 rtc.begin（）; lcd.begin（16,2）; Servo_test.write（55）; Serial.begin（9600）; pinMode（A0，OUTPUT）; pinMode（A1，OUTPUT）; pinMode（A2，OUTPUT）; } 1234567891011

现在，循环是如何工作的是要理解的重要部分。每当按下“ Pushbutton”（按钮）时，它就会变高，意味着“ 1 *”可以通过“ buttonPress = digitalRead（A3）”读取。现在，它进入“ if”语句，并调用“ setFeedingTime”*函数。然后，它将实时时间与用户输入的时间进行比较。如果条件为真，这意味着实时时间和输入的时间相同，则伺服电机旋转到100度角，并在经过0.4秒的延迟后返回到其初始位置。

void loop() { lcd.setCursor(0,0); int buttonPress; buttonPress = digitalRead(A3); if (buttonPress==1) setFeedingTime(); lcd.print("Time: "); String t = ""; t = rtc.getTimeStr(); t1 = t.charAt(0)-48; t2 = t.charAt(1)-48; t3 = t.charAt(3)-48; t4 = t.charAt(4)-48; t5 = t.charAt(6)-48; t6 = t.charAt(7)-48; lcd.print(rtc.getTimeStr()); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Date: "); lcd.print(rtc.getDateStr()); if (t1==r[0] && t2==r[1] && t3==r[2] && t4==r[3]&& t5<1 && t6<3 && feed==true) { servo_test.write(100); //command to rotate the servo to the specified angle delay(400); servo_test.write(55); feed=false; } }

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在*void setFeedingTime（）*函数代码中，按下按钮后，我们可以输入宠物的喂食时间，然后必须按“ D”键以保存该时间。当保存的时间与实时一致时，伺服开始旋转。

void setFeedingTime() { feed = true; int i=0; lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Set feeding Time"); lcd.clear(); lcd.print("HH:MM"); lcd.setCursor(0,1); while(1){ key = kpd.getKey(); char j; if(key!=NO_KEY){ lcd.setCursor(j,1); lcd.print(key); r[i] = key-48; i++; j++; if (j==2) { lcd.print(":"); j++; } delay(500); } if (key == 'D') {key=0; break; } } }

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233 自动宠物喂食器的工作

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将代码上传到Arduino Uno之后，时间和日期将显示在16 * 2 LCD上。当您按下按钮时，它会询问宠物的喂食时间，您必须使用4 * 4矩阵键盘输入时间。显示屏将显示输入的时间，当您按“ D”时，将节省时间。当实时时间和输入时间匹配时，它将使伺服电动机从其初始位置55⁰旋转到100°，并在延迟后再次返回其初始位置。因此，伺服马达连接到食物容器的门上，因此随着它的移动，门将打开，并且有一些食物掉入碗或盘中。延迟0.4秒后，伺服电机再次旋转并关闭闸门。整个过程将在几秒钟内完成。这就是您的宠物在您输入时自动获取食物的方式。

根据食物改变时间和程度

代码

#include <DS3231.h> #include <Servo.h> #include <LiquidCrystal.h> #include <Keypad.h> const byte ROWS = 4; // Four rows const byte COLS = 4; // Three columns // Define the Keymap char keys[ROWS][COLS] = { {'1','2','3','A'}, {'4','5','6','B'}, {'7','8','9','C'}, {'*','0','#','D'} }; // Connect keypad ROW0, ROW1, ROW2 and ROW3 to these Arduino pins. byte rowPins[ROWS] = { 2, 3, 4, 5 }; // Connect keypad COL0, COL1 and COL2 to these Arduino pins. byte colPins[COLS] = { 6, 7, 8, 9 }; // Create the Keypad Keypad kpd = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS ); DS3231 rtc(A4, A5); Servo servo_test; //initialize a servo object for the connected servo LiquidCrystal lcd(A0, A1, A2, 11, 12, 13); // Creates an LC object. Parameters: (rs, enable, d4, d5, d6, d7) //int angle = 0; // int potentio = A0; // initialize the A0analog pin for potentiometer int t1, t2, t3, t4, t5, t6; boolean feed = true; // condition for alarm char key; int r[6]; void setup() { servo_test.attach(10); // attach the signal pin of servo to pin9 of arduino rtc.begin(); lcd.begin(16,2); servo_test.write(55); Serial.begin(9600); pinMode(A0, OUTPUT); pinMode(A1, OUTPUT); pinMode(A2, OUTPUT); } void loop() { lcd.setCursor(0,0); int buttonPress; buttonPress = digitalRead(A3); if (buttonPress==1) setFeedingTime(); //Serial.println(buttonPress); lcd.print("Time: "); String t = ""; t = rtc.getTimeStr(); t1 = t.charAt(0)-48; t2 = t.charAt(1)-48; t3 = t.charAt(3)-48; t4 = t.charAt(4)-48; t5 = t.charAt(6)-48; t6 = t.charAt(7)-48; lcd.print(rtc.getTimeStr()); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Date: "); lcd.print(rtc.getDateStr()); if (t1==r[0] && t2==r[1] && t3==r[2] && t4==r[3]&& t5<1 && t6<3 && feed==true) { servo_test.write(100); //command to rotate the servo to the specified angle delay(400); servo_test.write(55); feed=false; } } void setFeedingTime() { feed = true; int i=0; lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Set feeding Time"); lcd.clear(); lcd.print("HH:MM"); lcd.setCursor(0,1); while(1){ key = kpd.getKey(); char j; if(key!=NO_KEY){ lcd.setCursor(j,1); lcd.print(key); r[i] = key-48; i++; j++; if (j==2) { lcd.print(":"); j++; } delay(500); } if (key == 'D') {key=0; break; } } }

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