เนื่องจากโครงงานเครื่องให้อาหารแมวอัตโนมัตินั้น มีผู้สนใจจำนวนมาก ส่วนใหญ่ไม่เคยเขียนโปรแกรมและไม่มีความรู้ด้านอิเล็กทรอนิกส์มาก่อน โดยในบทความกึ่งโครงงานนี้ จึงขอแนะนำบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทำหน้าที่เดียวกับบอร์ด POP-168 (Arduino) ที่แนะนำในโครงงานฯ และที่จะแนะนำในบทความนี้ก็คือบอร์ด micro:bit (อ่านรายละเอียดเพิ่มเติม) ที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับน้องๆ นักเรียน ที่ยังไม่เคยเขียนโปรแกรมมาก่อน

ดังนั้นในบทความนี้ ผู้เขียนขออนุญาตไม่กล่าวถึงขั้นตอนการสร้างตัวโครงของเครื่องให้อาหารแมว แต่จะกล่าวถึงเฉพาะการนำไมโครบิตมาทำส่วนควบคุมการจ่ายอาหารเท่านั้น หากต้องการดูการสร้างโครงของเครื่องแนะนำให้เปิดดูเนื้อหาเกี่ยวกับการสร้างเครื่องให้อาหารแมวอัตโนมัติแทนนะครับ (คลิกดูโครงงานเครื่องให้อาหารแมวอัตโนมัติ)

อุปกรณ์ที่ต้องใช้

1. บอร์ด micro:bit V1 หรือ V2 ก็ได้
ใช้สำหรับสำหรับเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมการทำงาน (คลิกสั่งซื้อ)

2. บอร์ด AX-microBIT+
สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์อินพุต เอาต์พุต หรืออุปกรณ์ภายนอกอื่นๆ (คลิกสั่งซื้อ)

3. ZX-SONAR หรือ ZX-SONAR1M (ใช้แทน ZX-SONAR ได้)
แผงวงจรวัดระยะทางด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิกแบบให้ผลการทำงานเป็นแรงดันไฟตรงแบบแอนะล็อก (คลิกสั่งซื้อ ZX-SONAR) (คลิกสั่งซื้อ ZX-SONAR1M)

4. KSERVO-270J
 เซอร์โวมอเตอร์กำลังไฟฟ้าต่ำ ขั้วต่อเป็นแบบ JST 2.0 มม. ตัวเมีย 3 ขา สำหรับใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์สมัยใหม่ที่ใช้ไฟเลี้ยง 3.3V (คลิกสั่งซื้อ)

5. อะแดปเตอร์ไฟตรง 9 โวลต์ (คลิกสั่งซื้อ)

ขั้นตอนการเชื่อมต่ออุปกรณ์และพัฒนาโค้ดโปรแกรม

(1) ติดตั้งบอร์ดไมโครบิตเข้ากับแผงวงจร AX-microBIT+  จากนั้นเชื่อมต่อโมดูลวัดระยะทาง กับจุดต่อ 1/AN1

(2) เชื่อมต่อเซอร์โวมอเตอร์ เข้ากับจุดต่อ 12 ของแผงวงจร AX-microBIT+

ภาพแสดงการเชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งหมดเข้าด้วยกัน

(3) อ่านค่าจากโมดูลวัดระยะทาง (ZX-Sonar) ให้แสดงผลด้วย LED บนบอร์ดไมโครบิต เพื่อหาค่าระยะห่างเมื่อแมวเข้ามากินอาหารที่ชาม

(3.1) วิธีการคือเปิดเว็บเบราเซอร์ไปที่ https://makecode.microbit.org/ ลากบล็อก show number จากกลุ่มคำสั่ง Basic วางในบล็อก forever แล้วลากบล็อก analog read pin จากกลุ่มคำสั่ง Pins วางในบล็อก show number โดยกำหนดให้เป็นจุด P1 (เพราะเราเชื่อมต่อเซนเซอร์วัดระยะทางไว้ที่ P1)

(3.2) เสียบสาย microUSB เข้ากับบอร์ดไมโครบิตและคอมพิวเตอร์ จะพบไดรฟ์ที่ชื่อ MICROBIT ปรากฎขึ้นมาในเครื่องคอมพิวเตอร์ของเรา จากนั้นคลิกปุ่ม Download (ด้านล่างซ้ายมือ) แล้วเลือกวางไฟล์โค้ดไปยังไดรฟ์ MICROBIT

(3.3) ทดลองนำ ZX-Sonar เคลื่อนเข้าหาวัตถุในตำแหน่งที่เหมาะสม (ระยะห่างที่แมวเดินเข้ามาหาชามอาหาร) แล้วบันทึกค่าที่อ่านได้จากหน้าจอ LED ของ micro:bit  (ZX-Sonar จะให้ค่าต่ำลงเมื่อมีวัตถุเข้าใกล้) ในตัวอย่างนี้เราจะได้ค่า 95 เพื่อนำไปสร้างเงื่อนไขต่อไป

(4) วางบล็อกคำสั่งง่ายๆ ดังตัวอย่างต่อไปนี้ เพื่อควบคุมการทำงานเครื่องให้อาหารแมวอัตโนมัติ (ขออนุญาตข้ามการอธิบายบล็อกคำสั่งนะครับ เนื่องจากมันค่อนข้างง่ายลองไล่ตามดูก็จะเข้าใจ)

สั่งเกตที่ด้านซ้ายของโปรแกรมจะมีบอร์ดจำลองของไมโครบิตแสดงการทำงานตามโค้ดที่เราเขียนไว้แบบทันทีทันใด ทำให้ง่ายในการทดลองเขียนโค้ด

จากบล็อกข้างต้นได้สร้างเงื่อนไขจากค่าของโมดูลวัดระยะทาง ZX-Sonar ที่เราอ่านได้จากขั้นตอนที่แล้ว โดยใช้บล็อก if then else จากกลุ่มคำสั่ง Logic มาเป็นส่วนสรางเงื่อนไข โดยถ้าค่าที่อ่านได้น้อยกว่า 95 ให้ทำตามคำสั่งในส่วน then (เงื่อนไจเป็นจริง) ที่ประกอบไปด้วย

• แสดงหน้ายิ้มด้วยบล็อกคำสั่ง show icon (สามารถเลือกไอคอนได้มากถึง 40 แบบ)
• สั่งให้เซอร์โวมอเตอร์หมุนด้วยบล็อก servo write pin (จากกลุ่มคำสั่ง  Pins) เลือกพอร์ต P12 และกำหนดองศาการหมุนเป็น 90 องศา เพื่อหมุนตีลูกบอลเปิดให้อาหารแมวหล่นลงมา
• หน่วงเวลาการหมุน (ให้ค้างตำแหน่งไว้) 2 วินาที (ค่า 1000 = 1 วินาที) ด้วยบล็อกคำสั่ง pause
• สั่งให้เซอร์โวมอเตอร์หมุนด้วยบล็อก servo write pin เลือกพอร์ต P12 และกำหนดองศาการหมุนเป็น 0 องศา เพื่อให้ก้านตีออกจากลูกบอลและกลับไปยังตำแหน่งเดิม
• ใช้บล็อกคำสั่ง pause หน่วงเวลาที่ต้องการ ในตัวอย่างจะเท่ากับ 12 วินาที (จริงๆ แล้วควรนานกว่านี้) ในส่วนการหน่วงเวลาส่วนที่สองนี้คือการเผื่อเวลาให้แมวกินเสร็จ ก็ลองพิจารณาดูนะครับ ว่าควรกำหนดค่าไว้กี่วินาที โดยค่า 1000 เท่ากับ 1 วินาที

อีกส่วนหนึ่งคือส่วนที่หากค่าที่อ่านได้จาก ZX-Sonar มากกว่า 95 (เงื่อนไขเป็นเท็จ) แสดงว่าแมวยังไม่เดินมาที่ชามอาหาร ให้ข้ามไปทำส่วน else โดยให้แสดงเป็นรูปหัวใจกำลังเต้นด้วยบล็อกคำสั่งต่อไปนี้

• โชว์รูปหัวใจด้วยบล็อก show icon แล้วเลือกไอคอนรูปหัวใจดวงใหญ่
• หน่วงเวลา 100 มิลลิวินาที ด้วยบล็อก pause 
• โชว์รูปหัวใจด้วยบล็อก show icon แล้วเลือกไอคอนรูปหัวใจดวงเล็ก
• หน่วงเวลา 100 มิลลิวินาที ด้วยบล็อก pause 

เสร็จแล้วก็อย่าลืมดาวน์โหลดลงบนไมโครบิตแล้วทดสอบ

ทั้งหมดนี้ก็คือการใช้บอร์ด micro:bit มาควบคุมเครื่องให้อาหารแมวของเรา แทนการใช้บอร์ด Arduino ซึ่งง่ายและเหมาะสำหรับน้องๆ ที่ไม่เคยเคยโปรแกรมและไม่มีความรู้ด้านอิเล็กทรอนิกส์มาก่อน สำหรับใครที่ต้องการสร้างหรือใช้งานไมโครบิตในรูปแบบอื่นๆ สามารถสั่งซื้อหนังสือคู่มือไว้ศึกษาเพิ่มเติมได้จากลิงก์นี้เลย https://inex.co.th/home/product/book-microbit-coding-beginner

การประดิษฐ์โครงสร้างเครื่องให้อาหารแมว

บทความแนะนำ micro:bit

พบกับแนวคิดนอกกรอบในการทำโครงงานจากแผงวงจรควบคุมอัตโนมัติ มาสู่ของเล่นสำหรับเจ้าหน้าขนตัวโปรด

แมวเป็นสัตว์เลี้ยงที่อยู่กับคนมานาน มีสัญชาติญาณในการล่าสูง ชอบวิ่งเล่นสนุกสนานซุกซน ของเล่นแมวจึงจัดว่า เป็นอุปกรณ์ที่ดีที่จะทำให้แมวรู้สึกสนุกสนาน โดยของเล่นแมวมีด้วยกันหลายแบบ แต่จะดีกว่าไหม ถ้าคุณสามารถสร้างของเล่นแมวที่มีการตอบสนองกับมันได้โดยอัตโนมัติ

หัวใจหลักของโครงงานนี้คือ แผงวงจร iBEAM ที่ใช้ไอซีออปแอมป์เป็นอุปกรณ์สำคัญในการทำงานร่วมกับโมดูลตรวจจับและวัดระยะทางด้วยแสงอินฟราเรด เมื่อแมวเข้ามาใกล้ วงจรจะขับมอเตอร์ทำงาน เพื่อทำให้ของเล่นเคลื่อนที่ออกห่างจากแมวไปด้วยระยะห่างค่าหนึ่งแล้วหยุด เมื่อแมวเข้ามาใกล้อีก วงจรจะขับมอเตอร์ให้ทำงานเพื่อทำให้ของเล่นเคลื่อนที่ห่างจากแมวอีกครั้ง ในรูปที่ 1 แสดงโครงสร้างการทำงานของโครงงานของเล่นสำหรับแมว

รูปที่ 1 ไดอะแกรมการทำงานของ KittenToys ของเล่นสำหรับแมว

รู้จักกับ GP2D120/GP2Y0A41 โมดูลวัดระยะทางด้วยแสงอินฟราเรด

GP2D120 และ GP2Y0A41 เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดระยะทางด้วยแสงอินฟราเรด โดยภายในตัวโมดูลจะมีอุปกรณ์หลัก 2 ตัวคือ LED อินฟราเรดและตัวรับแสงอินฟราเรดแบบอะเรย์ โดย LED จะขับแสงอินฟราเรดผ่านเลนส์นูนเพื่อโฟกัสแสงให้มีความเข้มมากที่สุดไปยังจุดใดจุดหนึ่ง เมื่อแสงกระทบวัตถุจะเกิดการสะท้อนและกระเจิงของแสงไปในทิศทางต่างๆ แสงส่วนหนึ่งจะสะท้อนกลับมายังภาครับ โดยมีเลนส์ภาครับทำหน้าที่รวมแสงและกำหนดจุดตกกระทบ แสงจะถูกส่งผ่านไปยังโฟโต้ทรานซิสเตอร์จำนวนมากที่ต้อเรียงตัวกันเป็นส่วนรับแสงหรืออะเรย์รับแสง ตำแหน่งที่แสงตก กระทบนี้จะถูกนำมาคำนวณหาระยะทางจากภาคส่งไปยังวัตถุได้

รูปที่ 2 หน้าตาและการจัดสายสัญญาณของโมดูลวัดระยะทางเบอร์ GP2D120/GP2Y0A41

คุณสมบัติทางเทคนิคที่สำคัญ
• ใช้การตรวจจับระยะทางด้วยการสะท้อนแสงอินฟราเรด
• วัดระยะทางได้ 4 ถึง 30 เซนติเมตร
• ไฟเลี้ยงที่เหมาะสมคือ +4.5 ถึง +5V ต้องการกระแสไฟฟ้าที่การวัดระยะทางสูงสุด 50mA
• ให้เอาต์พุตเป็นแรงดันในย่าน +0.4 ถึง +2.4V ที่ไฟเลี้ยง +5V
• ใช้งานได้โดยไม่ต้องต่ออุปกรณ์ภายนอกเพิ่มเติม

ในรูปที่ 3 เป็นกราฟแสดงผลการทำงานของโมดูล GP2D120 และ GP2Y0A41 (ทำงานเหมือนกันทุกประการ) จะเห็นได้ว่า ที่ระยะทางตรวจจับใกล้แรงดันเอาต์พุตที่ได้จะมีค่าสูง และลดลงเมื่อระยะทางที่วัดได้เพิ่มขึ้น

รูปที่ 3 กราฟแสดงผลการทำงานของโมดูล ​GP2D120 และ GP2Y0A41

เตรียมอุปกรณ์
จัดหาอุปกรณ์ตามรูปที่ 4 โดยแผงวงจร iBEAM และโมดูล GP2D120 หรือ GP2Y0A41 และอุปกรณ์ส่วนใหญ่จัดซื้อได้จาก INEX ที่ www.inex.co.th

รูปที่ 4 อุปกรณ์ทั้งหมดที่ต้องใช้ในโครงงานของเล่นของแมว KittenToy

การสร้าง
เริ่มจากโครงสร้าง
(1) สวมล้อพลาสติกเข้าที่แกนหมุนของชุดมอเตอร์พร้อมเฟืองขับรุ่น BO2-120:1 ที่มีการติดตั้งตัวยึด (motor holder) ไว้แล้ว ขันยึดให้แน่นด้วยสกรูเกลียวปล่อย 2 มม. ตามรูปที่ 5

รูปที่ 5

(2) นำสกรู 3×10 มม. 2 ตัว ร้อยเข้ารูกลางของฉากโลหะ 2×5 รู ทั้ง 2 ชิ้น เพื่อเตรียมไว้ยึดอุปกรณ์ในขั้นตอนถัดไป ตามรูปที่ 6

รูปที่ 6

(3) นำฉากโลหะจากขั้นตอนที่ (2) ยึดเข้ากับแผ่นฐานกลม โดยติดฉากโลหะทั้งสองชิ้นในทิศทางตรงข้ามกันตามตำแหน่งในรูปที่ 7

รูปที่ 7

(4) หงายแผ่นฐานขึ้นมา แล้วนำกล่องรองกะบะถ่านมาสวมเข้ากับ สกรู 3×10 มม. ที่ยึดกับฉากโลหะไว้ แล้วขันยึดให้แน่นด้วยนอต 3 มม. ทั้ง 2 จุด ดังรูปที่ 8

รูปที่ 8

(5) นำชุดมอเตอร์พร้อมเฟืองขับมายึดกับด้านตั้งฉากของฉากโลหะ 2×5 รูทั้งสองตัวที่ยึดกับแผ่นฐานไว้แล้วด้วยสกรู 3×6 มม. ในลักษณะตามรูปที่ 9

รูปที่ 9

(6) นำแบตเตอรี่ AA จำนวน 4 ก้อนบรรจุลงในกะบะถ่าน จากนั้นนำไปติดตั้งบนกล่องรองกะบะถ่าน ดังรูปที่ 10

รูปที่ 10

(7) ยึดโมดูลวัดระยะทาง GP2D120 กับฉากโลหะ 2×3 รู ด้วยสกรู 3×6 มม. และนอต 3 มม. ขันยึดให้แน่น ทำเช่นเดียวกันทั้งสองข้าง ดังรูปที่ 11

รูปที่ 11

(8) นำฉากโลหะ 2×5 รูมายึดกับแผงวงจร iBEAM โดยวางฉากโลหะด้านยาว 5 รู ขนานกับแผงวงจร iBEAM จากนั้นยึดด้วยสกรู 3×6 มม. และนอต 3 มม. ขันยึดให้แน่นตามรูปที่ 12.1 จากนั้นนำโมดูล GP2D120 จากขั้นตอนที่ (7) มายึดกับแผงวงจร iBEAM ด้วยสกรูหัวตัด 3×5 มม. ดังรูปที่ 12.2 เชื่อมต่อสายสัญญาณจากโมดูล GP2D120 เข้าที่ช่องอินพุดด้านซ้าย (LEFT_Sensor) ของแผงวงจร iBEAM ดังรูปที่ 12.3

รูปที่ 12 ติดตั้งโมดูล GP2D120 เข้ากับแผงวงจร iBEAM

ประกอบร่าง
(9) นำแผ่นฐานที่ยึดมอเตอร์และกะบะถ่านแล้วมาประกอบกับส่วนควบคุมและตัวตรวจจับ ต่อสายไฟของกะบะถ่านเข้าที่ช่อง POWER ของแผงวงจร iBEAM และต่อสายไฟของมอเตอร์เข้าที่จุดต่อเอาต์พุตด้านซ้ายของแผงวงจร iBEAM ดังรูปที่ 13

รูปที่ 13 เตรียมการประกอบร่างของโครงงาน

(10) ตัดด้ายเชือกร่มยาว 10 เซนติเมตร ประมาณ 30 เส้น เรียงให้ดีและใช้เทปใสติดปลายด้านใดด้านหนึ่ง จากนั้นนำไปติดกับปลายหลอดพลาสติก เพื่อใช้เป็นพู่ล่อให้แมวมาเขี่ยเล่น นำหลอดที่ติดด้ายเชือกร่มแล้วเสียบเข้ากับโครงของส่วนควบคุมและมอเตอร์ โดยให้หลอดพลาสติกอยู่ตรงด้านเดียวกับโมดูลวัดระยะทางดังรูปที่ 14.2 จะได้โครงของชิ้นงานที่พร้อมสำหรับการทดสอบต่อไป

รูปที่ 14 ยึดพู่เข้ากับโครงของส่วนควบคุม

ทดสอบการใช้งานและตั้งค่าอุปกรณ์
(1) ถอดสายมอเตอร์ที่เสียบกับจุดต่อเอาต์พุตด้านซ้ายของแผงวงจร iBEAM ออกก่อน เพื่อให้ปรับค่าตัวต้านทานบนแผงวงจร iBEAM ได้ง่ายขึ้น
(2) เปิดสวิตช์ไฟเลี้ยงของแผงวงจร iBEAM จะเห็น LED สีเขียวบนแผงวงจรควบคุมติดสว่าง หากไม่ติด อาจต่อสายไฟเลี้ยงจากกะบะถ่าน 4 ช่องผิดขั้ว หรือต่อสายไม่แน่น ทำการแก้ไขให้ถูกต้อง
(3) นำมือไปวางตรงบริเวณพู่เชือกร่มที่ปลายหลอด แล้วค่อยๆ ปรับค่าตัวต้านทานที่ตำแหน่ง LEFT Sensor ของแผงวงจร iBEAM จนกว่า LED สีแดงที่แสดงสถานะเอาต์พุตของจุดต่อเอาต์พุตด้านซ้ายจะติดสว่าง
(4) เลื่อนมือให้ห่างออกไปประมาณ 5 เซนติเมตร จากนั้นปรับค่าตัวต้านทานที่ตำแหน่ง LEFT Sensor ของแผงวงจร iBEAM จนกว่า LED สีแดงที่แสดงสถานะเอาต์พุตของจุดต่อเอาต์พุตด้านซ้ายจะดับ เป็นอันเสร็จสิ้นการปรับแต่ง
(5) ปิดสวิตช์ของแผงวงจร iBEAM ต่อมอเตอร์เข้ากับจุดต่อเอาต์พุตด้านซ้ายให้เรียบร้อย
(6) เปิดสวิตช์และทดสอบการใช้งาน โดยนำมือเข้าใกล้บริเวณพู่เชือกร่ม จะทำให้วงจรทำงาน มอเตอร์ถูกขับ ทำให้ตัวชิ้นงานหมุนห่างออกไป

ตกแต่งอุปกรณ์ของเล่นแมว
เนื่องจากอุปกรณ์ทั้งหมดถูกติดตั้งอยู่โดดๆ จึงทำให้อาจถูกแมวที่มาเล่นกัดสายไฟเสียหายได้ จึงจำเป็นจะต้องใช้กล่องหรือภาชนะอื่นๆ มาครอบตัวโครงงาน มีขั้นตอนการทำและตกแต่งชิ้นงานดังนี้

(1) เตรียมสายไฟสำหรับทำสวิตซ์เปิดปิดจากภายนอก เนื่องจากเมื่อนำกล่องมาครอบแผงวงจรแล้ว จะเปิดสวิตช์จากแผงวงจร iBEAM โดยตรงไม่ได้ โดยตัดสายไฟอ่อนยาวประมาณ 10 เซนติเมตร จำนวน 2 เส้น บัดกรีเข้ากับสวิตชฺเปิดปิด ดังรูปที่ 15

รูปที่ 15 บัดกรีสายไฟให้แก่สวิตช์เปิดปิดภายนอก

(2) นำภาชนะหรือกล่องมาเจาะให้เป็นช่องให้โมดูลวัดระยะทางทำการตรวจจับวัตถุได้ และเจาะรูทางด้านหลังเพื่อใช้ติดตั้งสวิตซ์เปิดปิด อาจตกแต่งด้วยดวงตาตุ๊กตาหรือโบว์ต่างๆ ได้ตามใจชอบ ดังตัวอย่างในรูปที่ 16

รูปที่ 16 ตัวอย่างกล่องบรรจุ, แนวทางการตกแต่งกล่อง และการติดตั้งสวิตช์เปิดปิดเพิ่มเติมให้แก่โครงงานของเล่นแมว

(3) นำกล่องที่ทำเสร็จแล้วมาครอบชุดอุปกรณ์ควบคุม โดย
(3.1) ปลดสายไฟบวกของกะบะถ่านออกจากแผงวงจร iBEAM จากนั้นต่อสายไฟของสวิตช์เปิดปิดภายนอกอนุกรมกับสายไฟบวกของกะบะถ่านโดยใช้เทปพันสายไฟ เพื่อใช้สวิตช์ภายนอกในการเปิดปิดไฟเลี้ยงวงจร
(3.2) ต่อสายไฟลบของสวิตช์เปิดปิดเข้ากับขั้วบวก(+) ของแผงวงจร iBEAM
(3.3) สายไฟขั้วลบของกะบะถ่าน (สีดำ) ต่อเข้ากับขั้วลบ (-) ของแผงวงจร iBEAM
(3.4) เปิดสวิตช์ที่แผงวงจร iBEAM ไว้ตลอดเวลา (แต่อย่าเพิ่งเปิดสวิตซ์ที่อยู่บนกล่อง)
(3.5) นำกล่องครอบวงจรทั้งหมด แล้วยึดติดด้วยเทปใส จะได้ผลงานดังรูปที่ 17

รูปที่ 17 ตัดต่อสายไฟเลี้ยงเข้ากับสวิตช์เปิดปิดภายนอกของโครงงานของเล่นแมว

รูปที่ 18 KittenToy ที่เสร็จแล้วพร้อมใช้งาน

เห็นชื่ออย่าเพิ่งนึกว่ามันคือน้ำพุรูปแมวนะคร้า แต่มันคืออุปกรณ์ช่วยให้น้ำแมวที่กรองฝุ่นละอองได้ ทำให้เจ้าเหมียวได้เพลิดเพลินกับการกินน้ำมากยิ่งขึ้น เห็นมีขายในเว็บเยอะแยะแต่ราคาหลักพันเลยเชียวนะ ดูแล้วก็ไม่น่าจะยาก เลยลองทำเองซะเลย อิอิ

น้ำพุแมวเครื่องนี้จะช่วยให้น้ำในภาชนะได้หมุนเวียนตลอดเวลาเพื่อช่วยกรองฝุ่นละอองให้ลงไปอยู่ในวัสดุกรอง แต่เนื่องจากน้ำที่ให้เจ้าเหมียวก็เป็นน้ำกรองอยู่แล้ว เลยใช้วัสดุกรองหยาบๆ ก็พอ ในตัวที่ทำนี้ใช้หินกรวดก้อนเล็กๆ ไว้ดักจับฝุ่นหรือเศษขี้ผงให้นอนอยู่ตามซอกหินค่ะ

อุปกรณ์การประดิษฐ์
1. ภาชนะใส่น้ำแบบมีฝาปิด
2. ถ้วยพลาสติกขนาดใหญ่สำหรับครอบปั้มน้ำได้
3. ถ้วยพลาสติกขนาดเล็ก
4. หลอดดูดน้ำ
5. หินกรวดขนาดเล็ก
6. ปั้มน้ำไฟตรงขนาด 6 ถึง 12V 3W (สั่งซื้อคลิก)
7. อะแดปเตอร์ไฟตรง 6V

ขั้นตอนการประดิษฐ์
เมื่ออุปกรณ์พร้อม คนพร้อม แมวก็พร้อม (ตั้งนานแล้ว) จะรออะไรมาเริ่มกันเลยค่ะ

(1) นำถ้วยพลาสติกขนาดใหญ่มาเจาะรู 2 แถว ที่ขอบถ้วยโดยจำนวนของรูเจาะไม่ต้องรอบขอบถ้วย เอาแค่ครึ่งด้วยก็พอดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 เจาะรูขอบถ้วยที่ครอบปั้มน้ำเพื่อให้น้ำเข้าไปภายใน

(2) คว้านก้นถ้วยพลาสติกขนาดใหญ่ให้ขนาดเท่ากับก้นของถ้วยเล็กดังรูปที่ 2.1 จากนั้นสอดถ้วยเล็กเข้าไปดังรูปที่ 2.2 จะได้ฐานน้ำพุ 2 ชั้น แนะนำว่ารูที่คว้านต้องมีขนาดพอดีหรือคับนิดหน่อยจะได้ไม่ต้องใช้กาวหรือสารเคมีมายึดถ้วย เพื่อความปลอดภัยของเจ้าเหมียว

รูปที่ 2 คว้านก้นถ้วยใบใหญ่และสอดถ้วยใบเล็ก

(3) เจาะรูก้นถ้วยเล็กให้พอดีกับหลอดดูดน้ำ เนื่องจากเราจะใช้หลอดดูดน้ำแทนการใช้สายยางต่อกับปั้มน้ำ
หมายเหตุ : ขออภัยนะค่ะในรูป 3.1 และ 3.2 จะเห็นว่าเป็นถ้วยคนละแบบเพราะเกิดความผิดพลาดของรูเจาะเลยต้องเปลี่ยนถ้วยใหม่ ^^

รูปที่ 3 เจาะรูก้นถ้วยใบเล็กขนาดเท่าหลอดดูด

(4) นำฝากล่องมาคว้านให้ขนาดกว้างกว่าถ้วยใบใหญ่ประมาณ 1 ซม. หรือหากไม่ต้องการปิดฝาก็ข้ามขั้นตอนนี้ไปได้เลย

รูปที่ 4 คว้านฝาภาชนะใส่น้ำ

(5) ติดตั้งปั้มน้ำไฟตรงลงไป แล้วนำถ้วยที่ประกอบกันและเจาะรูแล้วจากขั้นตอนที่ 3 มาวางครอบปั้มน้ำไว้ จากนั้นสวมหลอดดูดลงไปในท่อของปั้มน้ำแล้วตัดปลายหลอดดูดให้เสมอกับก้นถ้วย

รูปที่ 5 ติดตั้งอุปกรณ์ทั้งหมดลงในภาชนะใส่น้ำ

(6) นำหินกรวดไปล้างทำความสะอาดหลายๆ ครั้ง แล้วเทใส่ลงในภาชนะหรือจะใส่หินลงถุงผ้าก่อนก็ดีเพื่อง่ายในการล้างทำความสะอาดค่ะ จากนั้นเติมน้ำและเสียบอะแดปเตอร์เข้ากับปั้มน้ำไฟตรง แล้วปิดฝา

รูปที่ 6 ใส่หินกรวดสำหรับกรองฝุ่นละออง

(7) อันที่จริงมันเสร็จแล้วค่ะ แต่ดูแปลกๆ เลยหาวัสดุมาตกแต่งสักหน่อย ไหนๆ มันก็เป็นน้ำพุแล้วทำเป็นสวนเล็กๆ มันซะเลย โดยใช้อิฐลูกเต๋าและต้นไม้เทียม จัดเรียงให้ถูกใจแล้วยึดด้วยปืนยิงกาว

รูปที่ 7 ตกแต่งฝาปิดด้วยอิฐลูกเต๋าและต้นไม้เทียม

เสร็จแล้วจ้าน้ำพุแมวฝีมือป้าแจ่ม ลองให้เจ้าเหมียวมาตรวจสอบหน่อย แต่ดูมันจะตกใจเล็กน้อยเพราะไม่เคยเห็น ต้องใช้เวลาปรับตัวสักพักกว่าจะกล้ากินน้ำ

ลองทำกันดูนะค่ะ งานนี้ตอนแรกจะให้ปั้มทำงานแบบอัตโนมัติเมื่อเจ้าเหมียวเดินมาแต่คุณพ่อบ้านไม่ว่างทำให้ซักที ใครมีความรู้ด้านอิเล็กทรอนิกส์ก็จัดการต่อได้เลยค่ะ แต่ของป้าเอาแค่นี้ก็ใช้ได้แล้ว

เรื่องที่คุณอาจสนใจ

ประดิษฐ์เต็นท์หรือบ้านให้แมวด้วยวัสดุหาง่ายจากในบ้านของคุณ

อยากมีบ้านหลังน้อยๆ ให้เจ้าเหมียวไว้นอนเล่น นอนจริง ก็ได้ทั้งนั้น สร้างง่ายๆ ไม่ต้องใช้ทักษะด้านงานฝีมือ แถมเสร็จรวดเร็วภายในเวลาไม่เกิน 30 นาที

เกริ่นซะขนาดนี้ชมรมคนรักแมวทั้งหลายคงเริ่มคันไม้คันมือกันแล้ว แต่ขอออกตัวก่อนนะขอรับ ว่าผู้เขียนไม่ได้คิดขึ้นมาเองแต่ไปเห็นในเว็บฝรั่งเค้าทำกัน เลยอยากทำบ้าง แต่ไหนๆ จะทำแล้วก็อยากเอามาอวด^^ แฟนๆ  เว็บไซต์ Inventor.in.th  ซะเลย ก็อย่างที่บอกล่ะครับว่ามัน สุดแสนจะง่ายดายแทบไม่ต้องวิ่งหาซื้ออุปกรณ์จากนอกบ้านมาเพิ่มเติมแต่อย่างใด ว่าแล้วก็ไม่รอช้า มาเตรียมอุปกรณ์กันก่อนเลย

อุปกรณ์ที่ต้องใช้

1. ไม้ขวดเสื้อแบบลวดขนาดกลาง (เอาแบบลวดแข็งๆ )
2. กระดาษลังขนาด 40×40 ซม.
3. เสื้อยืดคอกลมที่ไม่ใช้แล้ว
4. กระดาษกาวหรือเทปพันสายไฟ
5. คัตเตอร์
6. คีมหนีบ/ตัด
7. เข็มกลัด

อุปกรณ์ก็มีแค่นี้ล่ะครับ ลองมาดูวิธีการสร้างกันเลย รับรองว่า คุณจะอยากทำตามแน่นอน

ขั้นตอนการประดิษฐ์
(1) ตัดส่วนตะขอของไม้แขวนเสื้อออก แล้วดัดให้เป็นลวดเส้นตรงๆ ทั้งสองเส้น เพื่อใช้เป็นโครงสร้างของเต็นท์ดังรูป

(2) ใช้ปลายลวดไม้แขวนเสื้อเจาะรูที่มุมของกระดาษลังทั้ง 4 มุม

(3) สอดปลายลวดเข้าในรูที่มุมกระดาษลังแล้วใช้คีมพับปลายลวดให้แนบกับด้านล่างของกระดาษลัง แล้วแปะด้วยกระดาษกาว

(4) นำลวดอีกเส้นมาวางคร่อมลวดอันแรกแล้วทำเหมือนขั้นตอนที่ 3 จากนั้นใช้กระดาษกาวหรือเทปพันสายไฟพันตรงจุดที่ลวดคร่อมกันไว้ดังรูป

(5) นำเสื้อยืดคอกลมที่เตรียมไว้ มาสวมเข้าไปโดยให้คอเสื้อเป็นทางเข้าเต็นท์ แล้วพับเก็บชายเสื้อไว้ด้านล่างกระดาษลัง ใช้เข็มกลัดเก็บชายเสื้อไว้ด้านล่างของแผ่นกระดาษลัง

เสร็จแล้วครับ เต็นท์แมว รวดเร็วทันใจ แต่แนะนำให้หาเบาะหรือผ้ามารองด้านในเต็นท์ เจ้าเหมียวจะได้อบอุ่น จากนั้นก็นำไปให้เจ้าเหมียวทำการ QC ความเรียบร้อยได้เลยจ้า

ลองทำกันดูนะครับ ง่ายๆ แบบนี้คุณแม่บ้านก็ทำเองได้ไม่ต้องง้อใครเลย

เรื่องที่คุณอาจสนใจ

มีบรรดาคนรักแมว ถามกันเข้ามามากเหลือเกินเกี่ยวกับวิธีการสร้างห้องน้ำแมวด้วยตัวเอง ตอนนี้ก็จัดไปเลยครับ ซึ่งอันที่จริงแล้วห้องน้ำแมวนี้เคยทำไว้ตั้งนานแล้วและตีพิมพ์ลงในนิตยสาร The Prototype Electronics ฉบับที่ 15

 แต่จะมีส่วนวงจรอิเล็กทรอนกิส์เข้าไปเกี่ยวข้อง ดูแล้วค่อนข้างยุ่งยาก ดังนั้นผมจึงตัดมาแนะนำเฉพาะส่วนของการทำโครงสร้างห้องน้ำแมวรับรองว่าง่ายและสามารถวางหรือติดตั้งไว้ภาพในบ้านได้อย่างลงตัว

อุปกรณ์การสร้าง
1. ถังพลาสติกเอนกประสงค์ทรงเหลี่ยม

2. พลาสวูดหนา 5 มม. ใช้ทำหลังคา ขนาดกว้างยาวบอกไม่ได้ขึ้นกับขนาดถังพลาสติก
3. กาวร้อน หรือกาวซูเปอร์กลู ใช้ยึดพลาสวูด
4. คัตเตอร์+แผ่นรองตัด
5. มือจับหรือห่วงสำหรับดึงกะบะทรายออกมาเก็บอึ

ขั้นตอนการสร้าง
สำหรับขั้นตอนการทำ อาจมีหลายขั้นตอนหน่อยนะครับ ขอให้ใจเย็นๆ น้องเหมียวเป็นกำลังใจให้อยู่นะ โดยผมได้เปลี่ยนจากกะบะทรายธรรมดามาใช้เป็นกล่องเอนกประสงค์ที่ซื้อมาจากห้างสรรพสินค้าราคาไม่เกินใบละ 150 บาท เพราะมันทั้งใหญ่และลึกเผื่อเจ้าเหมียวตอนโตได้

(1) จากนั้นใช้แผ่นพลาสวูดหนา 5 มม. กว้าง 60 ยาว 120 ซม. มาพับครึ่งเป็นหลังคาด้วยปืนเป่าลมร้อนก็จะได้หลังคาดังรูปที่ 1

(2) นำหลังคาที่ได้มาทาบบนแผ่นพลาสวูดเพื่อวาดแบบจั่วให้พอดีกับแนวโค้งจากการดัด ให้ทำทั้ง 2 ด้าน จะได้รูปจั่วจำนวน 2 แผ่นดังรูปที่ 1 แล้วตัดออกมาด้วยคัตเตอร์แล้วประกอบเข้ากับหลังคาด้วยกาวร้อนหรือกาวตราช้างดังรูปที่ 2

(3) ตัดแผ่นพลาสวูดขนาดกว้างเท่ากับ 2 ใน 3 ของกล่องพลาสติกเอนกประสงค์ส่วนความสูงให้เท่ากับความสูงของกล่องพลาสติก เพื่อกั้นเป็นห้องเล็กๆ ให้เจ้าเหมียวเดินเข้าออกสลับไปมา เพื่อกันเจ้าเหมียวไม่ให้กระโจนออกมาทันทีหลังจากเสร็จกิจเพราะทรายที่ติดเท้าออกมาจะได้หล่นอยู่ในกล่องดังรูปที่ 3

เรื่องที่คุณอาจสนใจ

เอาใจคนรักสัตว์เลี้ยงกันอีกเช่นเคย กับเครื่องให้อาหารแมวด้วยงบประมาณสุดประหยัด และที่สำคัญสร้างง่ายไม่ต้องทำแผ่นวงจรพิมพ์ เพราะใช้อุปกรณ์หลักเพียงรีเลย์และไมโครสวิตช์

เครื่องให้อาหารแมวรุ่นนี้ จะทำหน้าที่เปิดปิดฝากล่องที่ใส่ชามอาหารไม่ให้กลิ่นหอมและความกรอบอร่อยของอาหารเจ้าเหมียวหมดลงไปอย่างรวดเร็ว โดยจะคอยตรวจจับการกดสวิตช์เท้า เมื่อแมวเดินมาเหยียบแป้นสวิตช์ กล่องก็จะเปิดให้มันสามารถอร่อยกับอาหารที่มันชื่นชอบได้ทันที และเมื่อมันเดินจากไปฝากล่องก็จะปิดไว้ดังเดิม ทำให้โครงงานนี้กินไฟเพียงช่วงเวลาที่มอเตอร์หมุนดันฝากล่องให้เปิดและปิดเท่านั้น เป็นยังไงล่ะครับ ง่ายถูกใจแบบนี้ก็มาลงมือสร้างกันเลย

จัดเตรียมอุปกรณ์
1. แผ่นพลาสวูดหนา 5 มม. ขนาด A4 จำนวน 5 แผ่น
2. ชุดเฟืองขับมอเตอร์ไฟตรงรุ่น BO2 อัตราทด 120:1
3. รีเลย์ 5V จำนวน 2 ตัว
4. ไมโครสวิตช์แบบมีขั้ว COM , NC และ NO จำนวน 3 ตัว
5. สายไฟเส้นเล็ก
6. กาวร้อน
7. สกรูเกลียวปล่อยตัวเล็ก
8. บานพับขนาดจิ๋ว 2 ตัว
9. สปริงปากกาตัดครึ่งให้ได้สปริง 2 ชิ้น
10. สกรูขนาด 3×10 พร้อมนอต 2 ชุด
11. ปืนยิงพร้อมกาวแท่ง (hot melt)
12. กะบะถ่าน AA 4 ก้อน

* อุปกรณ์รายการที่ 1,2 และ 12 สั่งซื้อออนไลน์ได้ที่ www.inex.co.th

หากคุณประสบปัญหาในการเทอาหารเม็ดไว้เยอะๆ ก่อนออกไปทำงาน แต่เจ้าเหมียวก็กินแค่นิดเดียว พออาหารหมดกลิ่นหอม มันก็ไม่ยอมกินอีกเลย ต้องเททิ้งแล้วตักให้ใหม่ ทำให้สิ้นเปลืองค่าอาหารและยังทำให้เจ้าเหมียวเสียสุขภาพจากการไม่ยอมกินอาหารเก่าของมัน

เราขอเสนอ CatFeeder สิ่งประดิษฐ์ที่จะช่วยคุณเทอาหารทีละนิดจนกว่าเจ้าเหมียวจะอิ่มแล้วเดินไปที่อื่น เครื่องก็จะหยุดทำงานและยังสามารถเทอาหารได้อีก เมื่อเจ้าเหมียวเดินกลับมาที่ชามอาหารของมันอีกครั้ง

อย่างที่ได้เกริ่นไปแล้วในตอนต้นว่า นี่เป็นปัญหาของคนเลี้ยงแมวจริงๆ เพราะจากประสบการณ์ของผมที่ต้องออกจากบ้านแต่เช้าและเทอาหารเอาไว้เผื่อให้กินถึงตอนเย็น ปรากฏว่า แต่ละวันอาหารยุบไปนิดเดียวเท่านั้น บังคับให้กินยังไงก็ไม่ยอม สุดท้ายต้องเทให้ใหม่ถึงจะยอมกิน บางคน ก็บอกว่ามันยุ่งยากขนาดนี้ก็อย่าไปเลี้ยงมันเสียเลยดีกว่า แต่อย่าลืมนะครับว่าหากคุณไม่มีเจ้าเหมียวอยู่ที่บ้าน พวกหนูที่คอยกินเศษอาหารในครัว ของคุณจะร่าเริงขนาดไหน แม้จะปิดทุกช่องทางจนมั่นใจแล้วว่าหนูไม่สามารถเข้ามาได้ก็ตาม จากประสบการณ์อีกเช่นกัน หนูมันกัดฝ้าเพดานจนขาดทะลุแล้วกระโดดลงมาในบ้านหน้าตาเฉยเลย ดังนั้นคนรักแมวอย่างกระผมจึงไม่ลังเลที่จะหาเจ้าเหมียวมาอยู่ในบ้าน อย่างน้อยพวกหนูมันก็ยังเกรงใจและไม่เคยกัดฝ้าเพดานบ้านผมอีกเลย จบบริบูรณ์

อ๊ะ…จบแค่เรื่องเล่าประสบการณ์ครับ แต่ภาระกิจการทำโครงงานเอาใจเจ้าเหมียวยังต้องดำเนินต่อไป ใช้เวลาเพียง 1 วัน ก็แล้วเสร็จ โดยเฉพาะคนที่ไม่เก่งอิเล็กทรอนิกส์และการเขียนโปรแกรมก็สร้างตามได้ไม่ยาก เพราะใช้อุปกรณ์ร่วมเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้น เอาล่ะเรามาลองสร้างกันแบบทีละขั้นตอนกันเลย

โปรดทราบ! เนื่องจากทางผู้ผลิตโมดูล POP-168 กำลังจะหยุดผลิตแล้วครับ ทำให้ไม่มีสายสำหรับดาวน์โหลดจำหน่ายแล้ว 
ดังนั้นผู้เขียนจึงขอแนะนำให้ใช้แผงวงจร  i-Duino UNO R3B แทน ข้อดีก็คือหากคุณใช้  i-Duino UNO R3B คุณก็ตัดขั้นตอนการสร้างแผงวงจรออกไปได้เลย 

โดยสามารถสั่งซื้อได้จากลิงก์ด้านล่างนี้

• สั่งซื้อจากเว็บผู้ผลิต (มีค่าจัดส่งตามจริง)
• สำหรับมือใหม่ขอแนะนำให้ซื้อชุด i-Duino UNO R3B Starter kit เพราะจะมีคู่มือการเริ่มต้นใช้งานและการทดลองเขียนโปรแกรมมาให้ด้วย

ง่ายสุดๆ กับการควบคุมด้วยบอร์ด micro:bit

อีกหนึ่งทางเลือกสำหรับน้องๆ ที่ไม่เคยเขียนโปรแกรม สามารถสร้างระบบควบคุมเครื่องให้อาหารแมวอัตโนมัติด้วยบอร์ด micro:bit (ไมโครบิต) อ่านบทความต่อไปนี้ได้เลยจ้า

สร้างแผงวงจรเชื่อมต่อ

(1) เริ่มจากหาซื้อแผ่นวงจรพิมพ์เอนกประสงค์ ในที่นี้ผมเลือกใช้แบบ uPCB01C ดังรูปที่ 3 เพราะแบบนี้ มีจุดสำหรับบัดกรีแจ็กแบบ RJ-11 ซึ่งสำหรับดาวน์โหลดโปรแกรมให้กับโมดูล POP-168 ที่ใช้เป็นตัวควบคุมหลัก และยังมีจุดติดตั้งสวิตช์เลื่อน 3 ขา และแจ็กอะแดปเตอร์ตัวเมียด้วย โดยแผ่นวงจรพิมพ์สามารถสั่งซื้อได้ที่ www.inex.co.th เป็นแผ่นงวจรพิมพ์แบบสองหน้าเพลตทรูโฮลสกรีนสวยงาม

หมายเหตุ : แผ่นวงจรพิมพ์ที่เห็นในภาพประกอบด้านล่างเป็นแบบที่ทำขึ้นเองนะครับ ของจริงที่มีจำหน่ายจะสวยกว่านี้

(2) ติดตั้งอุปกรณ์ลงแผ่นวงจรพิมพ์เอนกประสงค์ สังเกตที่จุดติดตั้งโมดูล POP-168 ให้ติดตั้งคอนเน็กเตอร์ IDC 12 ขา ตัวเมีย เพื่อทำเป็นซ็อกเก็ต สำหรับนำโมดูล POP-168 มาติดตั้ง อุปกรณ์ส่วนใหญ่จะเป็นส่วนภาคจ่ายไฟ จากนั้นใช้สายไฟเชื่อมแต่ละจุดเข้าด้วยกันดังรูป ขั้นตอนนี้ไม่ต้องรีบให้ตรวจดูความเรียบร้อยให้ดี เสร็จแล้วจะได้แผงวงจรควบคุมดังรูป

(3) เตรียมอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องสำหรับติดตั้งเข้ากับกล่องที่เรากำลังจะสร้างในขั้นตอนต่อไปดังรูป ได้แก่ โมดูลวัดระยะทาง GP2D120 , แผงวงจรสวิตช์ ZX-01 , ZX-LED , เซอร์โวมอเตอร์แบบมาตรฐาน, โมดูล POP-168 (สินค้าเลิกผลิตแล้ว) และแผงวงจรเชื่อมต่อที่เราพึ่งสร้างเสร็จ

โปรดทราบ! เนื่องจากทางผู้ผลิตโมดูล POP-168 กำลังจะหยุดผลิตแล้วครับ ทำให้ไม่มีสายสำหรับดาวน์โหลดจำหน่ายแล้ว 
ดังนั้นผู้เขียนจึงขอแนะนำให้ใช้แผงวงจร i-Duino UNO R3B แทน ข้อดีก็คือหากคุณใช้  i-Duino UNO R3B คุณก็ตัดขั้นตอนการสร้างแผงวงจรออกไปได้เลย 

โดยสามารถสั่งซื้อได้จากลิงก์ด้านล่างนี้

• สั่งซื้อจากเว็บผู้ผลิต (มีค่าจัดส่งตามจริง)
• สำหรับมือใหม่ขอแนะนำให้ซื้อชุด i-Duino UNO R3B Starter kit เพราะจะมีคู่มือการเริ่มต้นใช้งานและการทดลองเขียนโปรแกรมมาให้ด้วย

สร้างกลไกให้อาหารแมว

ความจริงแล้วไอเดียนี้มาจาก www.instructables.com แต่เป็นการให้แมวตบลูกบอลเพื่อเปิดปากขวดน้ำพลาสติกให้อาหารหล่นลงมา แต่พอลองทำใช้เองบ้างก็ปรากฏว่า เจ้าเหมียวของผมมันตบทิ้งตบขว้างสนุกไปเลย จึงต้องมาต่อยอดเอาอีกนิดหน่อย โดยมีขั้นตอนดังต่อไปนี้ครับ

ส่วนบรรจุและกลไกปล่อยอาหาร

เตรียมอุปกรณ์หลักดังรูปที่ 5 ได้แก่กระป๋องพลาสติกที่มีฝาปิดมิดชิดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน 8.5 ซม., ขวดน้ำพลาสติก, ลูกบอลพลาสติกหรือลูกปิงปอง, ตะขอเกลียวตัว L ขนาดเล็ก, หนังยาง  ต่อไปเริ่มลงมือประดิษฐ์กันได้เลย

(1) เริ่มจากนำขวดน้ำมาตัดบริเวณปากขวดเป็นเหมือนกรวยดังรูป จากนั้นเจาะรูก้นกระป๋องพลาสติกขนาดเท่ากับปากขวดน้ำพลาสติกดังรูป ขั้นตอนนี้ต้องค่อยๆ เจาะโดยใช้สว่านดอกเล็กเจาะไล่ไปเรื่อยจนครบรอบวงแล้วค่อยมาไล่เซาะอีกรอบ นำกรวยขวดน้ำใส่ลงไปในกระป๋องพลาสติกให้ปากขวดน้ำโผล่ออกมาด้านนอกแล้วปิดฝาขวดเพื่อยึดขวดน้ำให้ติดกับกระป๋องดังรูป แล้วคว้านรูฝาขวดน้ำจะได้ช่องสำหรับปล่อยอาหาร

(2) ยึดตะขอเกลียวเข้ากับฝาของกระป๋องพลาสติกและลูกบอล ใช้คีมบีบพับตะขอเข้ามาดังรูปที่ 7.1 จากนั้นนำหนังยางมาคล้องกับตะขอของลูกบอลแล้วสอดหนังยางเข้าทางปากขวดดังรูปที่ 7.2 แล้วดึงไปคล้องกับตะขอของฝาปิดกระป๋องดังรูปที่ 7.3 เป็นอันเสร็จขั้นตอนของส่วนบรรจุอาหารและกลไกปล่อยอาหาร

ส่วนโครงสร้างเครื่องให้อาหาร

(1) ตัดแผ่นพลาสวูดหนา 5 มม. ให้ได้ขนาดและจำนวนตามรูปต่อไปนี้

(2) เริ่มประกอบแผ่นพลาสวูด SideA และ Back เข้าด้วยกันดังรูปที่ 9.1 นำกระบอกสำหรับใส่ช้อน (หาซื้อได้จากห้างสรรพสินค้าทั่วไป) ยึดกับแผ่นพลาสวูดด้วยสกรูเกลียวปล่อยขนาดเล็กสำหรับรองรับส่วนบรรจุและกลไกปล่อยอาหารดังรูปที่ 9.2 จากนั้นประกอบแผ่น SideB , Bottom และ F3 เข้าด้วยกัน ก็จะได้โครงสร้างหลักที่แน่นหนา

(3) ทำบานหน้าต่างเปิดปิดสำหรับซ่อมบำรุงโดยนำแผ่น F1 มาติดบานพับขนาดเล็กเข้ากับแผ่น SideB จำนวน 2 ตัว ดังรูปที่ 10.1 และติดตั้งบานพับในแนวราบดังรูปที่ 10.3 จากนั้นนำแม่เหล็กถาวรยึดกับแผ่น SideA ด้านในสำหรับดูดบานพันที่ติดไว้ในแนวราบดังรูปที่ 10.4 เพื่อทำหน้าที่เป็นตัวล็อกบานหน้าต่าง

(4) เจาะแผ่น F2 เป็นช่องเพื่อติดตั้งโมดูลวัดระยะทางที่เราจะใช้เป็นตัวตรวจจับแมวดังรูปที่ 11.2 จากนั้นติดตั้งเข้ากับโครงสร้างด้วยกาวร้อน

(5) ตัดพลาสวูดเป็นก้านเล็กๆ แล้วยึดกับก้านของเซอร์โวมอเตอร์ดังรูปที่ 12.1 จากนั้นนำส่วนบรรจุอาหารและกลไกใส่ลงไปในกระบอกเก็บช้อนจะเห็นลูกบอลพลาสติกยื่นลงมาด้านล่าง ให้หาตำแหน่งที่ก้านพลาสวูดสามารถตีโดนลูกบอลได้ จากนั้นติดตั้งเซอร์โวมอเตอร์ในตำแหน่งดังกล่าวด้วยปืนกาวดังรูปที่ 12.2

(6) ติดตั้งแผงวงจรเชื่อมต่อเข้ากับด้านในบานหน้าต่าง เจาะรูด้านบนของบานหน้าต่างเพื่อติดตั้งแผงวงจร ZX-LED เพื่อใช้เป็นไฟแสดงสถานะเมื่อเซอร์โวมอเตอร์ทำงานดังรูปที่ 13.1 และสุดท้ายติดตั้งแผงวงจร ZX-SWITCH ไว้ด้านขวามือนอกตัวเครื่องสำหรับเป็นสวิตช์กดเทอาหารด้วยตัวเอง อ้อ! เกือบลืมแผ่น Tray ให้นำไปติดตั้งไว้ใต้ลูกบอลด้วยปืนยิงกาวทำมุมเอียงลงมาเพื่อใช้เป็นถาดบังคับให้อาหารไหลลงมาในถ้วยน้องเหมียวพอดีของผมใช้วงเวียนคัตเตอร์ตัดให้โค้งรับกับถ้วยดังรูปที่ 13.3 และ 13.4

สำหรับส่วนโครงสร้างก็มีเพียงเท่านี้ ต่อไปมาดูส่วนของการพัฒนาโปรแกรมกันบ้าง

การพัฒนาโปรแกรมควบคุม

สำหรับซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการพัฒนาโปรแกรมนี้ ผมใช้ Arduino เวอร์ชั่น 0022 ดาวน์โหลดได้จาก www.arduino.cc/en/Main/Software มีให้เลือกใช้ทั้ง Windows, MAC และ Linux

เมื่อติดตั้งซอฟต์แวร์เรียบร้อยแล้ว ให้เรียกโปรแกรมขึ้นมาแล้วเลือกประเภทของบอร์ดที่ต้องการใช้ ให้คลิกที่ Tools > Board > Arduino Mini ดังรูปที่ 14 และหากเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ไม่มีพอร์ตอนุกรมจะต้องใช้ตัวแปลงพอร์ต หากใช้ UCON-232 ของ INEX จะมีไดรเวอร์มาให้ในชุด แต่ในที่นี้ผมใช้ UCON-4 ที่มีหัวเป็นขั้วต่อพอร์ต USB และปลายเป็นปลั๊ก

โมดูล่าร์ 4 ขาที่เคยแนะนำการสร้างใน TPE ฉบับที่ 10 โดยต้องดาวน์โหลดไดรเวอร์ที่ http://www.parallax.com/tabid/530/Default.aspx มาติดตั้ง

เมื่อติดตั้งไดรเวอร์และเสียบ UCON-4 เข้ากับจุดต่อ USB ของเครื่องคอมพิวเตอร์แล้ว ให้เลือกพอร์ตให้ถูกต้อง หากเป็นเครื่อง MAC ให้ไปที่ Tools > Serial Port > /dev/tty.usbserial-A600eR3w ดังรูปที่ 15 หากเครื่องที่ใช้เป็น Windows ก็ทำเหมือนกันแต่จะเป็นการเลือกพอร์ต com แทน

เมื่อตั้งค่าต่างๆ เรียบร้อยแล้วให้นำโมดูล POP-168 ติดตั้งบนแผงวงจรเชื่อมต่อให้ถูกต้อง จากนั้นนำปลายสายอีกด้านต่อเข้ากับแจ็ก RJ-11 ที่ติดตั้งบนแผงวงจรเชื่อมต่อ จากนั้น ดาวน์โหลดโค้ดโปรแกรม catfeeder.pde

หลังจากดาวน์โหลดมาแล้วให้เรียกเปิดด้วยซอฟต์แวร์ Arduino แล้วทำการคอมไพล์โดยการกดปุ่ม เสร็จแล้วเสียบอะแดปเตอร์ไฟตรง 7.5V  เพื่อจ่ายไฟเลี้ยงเข้าระบบ จะเห็น LED สีเขียวบนโมดูล POP-168 สว่างขึ้น เมื่อทุกอย่างพร้อม ให้ทำการกดสวิตช์กดติดปล่อยดับบนโมดูล POP-168 ค้างไว้ ตามด้วยการกดสวิตช์ RESET บนแผงวงจรเชื่อมต่อหนึ่งครั้งแล้วปล่อย ตามด้วยการปล่อยมือจากสวิตช์กดติดปล่อยดับบนโมดูล POP-168 จะเห็น LED สีน้ำเงินสว่างขึ้น แสดงว่าโมดูล POP-168 พร้อมรับโปรแกรมแล้ว ให้กดปุ่ม Upload ที่หน้าจอ เพื่ออัปโหลดโปรแกรมลงโมดูล POP-168

การทำงานของโปรแกรม

หลังจากอัปโหลดโปรแกรมเสร็จแล้ว ให้กดสวิตช์ RESET บนบอร์ดควบคุม โปรแกรมจะเริ่มทำงาน โดยรูปที่ 16 เป็นโฟลวชาร์ตแสดงการทำงานของโปรแกรมโดยจะเริ่มตรวจสอบเงื่อนไขหลัก 2 เงื่อนไขได้แก่

1. ตรวจสอบค่าจาก GP2D120 (เซนเซอร์วัดระยะทาง) ที่เราได้กำหนดไว้ในโปรแกรมคือ 270 หากเทียบเป็นระยะทางก็ได้ประมาณ 8 ซม. เมื่อรับค่าได้มากกว่าหมายความว่า มีวัตถุเข้ามาในระยะทำการ ให้เซอร์โวมอเตอร์หมุนไป-กลับเพื่อตีลูกบอลเปิดช่องให้อาหารหล่นลงมา แล้วหยุดหน่วงเวลา 25 วินาที เพื่อรอให้แมวกินอาหารเสร็จ เมื่อครบเวลาที่กำหนดแล้ว โปรแกรมจะกลับไปเริ่มตรวจสอบใหม่

2. ตรวจสอบการกดสวิตช์ที่แผงวงจร ZX-SWITCH ค่าที่ได้เป็น 0 หรือไม่ หากเป็น 0 จะสั่งให้เซอร์โวมอเตอร์หมุนเพื่อตีลูกบอลแล้วค้างไว้ จนกว่าจะปล่อยสวิตช์หรือมีค่าเป็น 1 เซอร์โวมอเตอร์จึงหมุนกลับ

อย่างไรก็ตาม แม้ GP2D120 (เซนเซอร์วัดระยะทาง) จะตรวจสอบพบวัตถุกีดขวางและเข้าสู่คำสั่งหน่วงเวลา 25 วินาที แต่หากขณะนั้นมีการกด ZX-SWITCH เกิดขึ้น โปรแกรมจะกระโดดไปสู่เงื่อนไขที่ 2 โดยไม่สนใจการหน่วงเวลานั้น แต่ยังคงนับเวลาของการหน่วงอย่างต่อเนื่อง และเมื่อปล่อย ZX-SWITCH หากยังอยู่ในช่วงของการหน่วงเวลาก็จะกลับมาหน่วงเวลาต่อ

การปรับแต่ง

จากการทดสอบพบว่า อาหารที่หล่นลงมาไม่สม่ำเสมอแต่มากสุดอยู่ที่ประมาณ 10 เม็ด และน้อยสุดคือไม่ออกมาเลยเนื่องจากรูปทรงของอาหารแมวเป็นรูปดาวทำให้บางจังหวะเกิดการติดขัด อาจต้องรอรอบการหมุนของเซอร์โวมอเตอร์วนมาอีกรอบ นั่นหมายความว่าแมวต้องมาดมที่ถ้วยอาหารอีกครั้งดังนั้นจึงไม่ควรหน่วงเวลานานเกิน 30 วินาที

การนำไปใช้งาน

เปิดฝาส่วนบรรจุอาหารแล้วใส่อาหารลงไปตามต้องการ เปิดสวิตช์ค้างเอาไว้เพื่อความสะดวกในการใช้งาน จากนั้นเสียบอะแดปเตอร์ไฟตรง 7.5V รอแมวมาดมถ้วยใส่อาหาร GP2D120 จะพบสิ่งกีดขวางนั่นก็คือเจ้าเหมียว ระบบทำการจ่ายอาหารให้ ส่วน ZX-SWITCH มีไว้สำหรับทดสอบหรือกดปล่อยอาหารด้วยตนเอง

หวังว่าคงไม่ยุ่งยากเกินไปนะครับสำหรับคนรักแมวทั้งหลาย งานนี้อาจต้องฝึกเจ้าเหมียวนิดหน่อยให้มันเกิดความเคยชินกับเสียงฟืดฟาดของเซอร์โวมอเตอร์ แต่เจ้าเหมียวของผมแทบไม่ต้องฝึก มันไม่สนใจอะไรทั้งนั้น เพราะฉันจะกินซะอย่าง

*******************************************************************
รายการอุปกรณ์
*******************************************************************

ตัวเก็บประจุ
C1 – 0.1μF 67V โพลีเอสเตอร์
C2, C4, C5 – 470μF 25V อิเล็กทรอไลต์ 3 ตัว
C3 – 10μF 16V

อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ
IC1 – LM2940-5.0
BD1 – ไดโอดบริดจ์ตัวถังกลมขนาด 1A 50V

อุปกรณ์ขั้วต่อและสวิตช์
K1 – แจ็กอะแดปเตอร์ตัวเมียแบบลงแผ่นวงจรพิมพ์
K2 – แจ็กโมดูล่าร์ RJ-11 แบบลงแผ่นวงจรพิมพ์
S1 – สวิตช์เลื่อน 3 ขา ลงแผ่นวงจรพิมพ์
S2 – สวิตช์กดติดปล่อยดับแบบลงแผ่นวงจรพิมพ์
J1 ถึง J3 – ขั้วต่อ JST 3 ขา สำหรับติดตั้งแผงวงจรต่างๆ 3 ตัว
คอนเน็กเตอร์ IDC 3 ขา ตัวผู้ ใช้เป็นขั้วต่อเซอร์โวมอเตอร์
คอนเน็กเตอร์ IDC 12 ขาตัวเมียแถวเดี่ยว สำหรับติดตั้งโมดูล POP-168 จำนวน 2 ตัว

อื่นๆ
โมดูล GP2Y0A41 , แผงวงจรสวิตช์ ZX-01 , ZX-LED, เซอร์โวมอเตอร์มาตรฐาน, สายต่อวงจร, UCON-4 ตัวแปลงพอร์ต USB เป็นพอร์ตอนุกรม

อุปกรณ์โครงสร้างและวัสดุการประดิษฐ์
กระป๋องพลาสติกเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 8.5 ซ.ม., กระบอกเก็บช้อน, ขวดน้ำดื่มพลาสติก, ลูกบอลพลาสติกหรือลูกปิงปอง, ตะขอเกลียวตัว L ขนาดเล็ก 2 ตัว, แม่เหล็กถาวรขนาดเล็ก, บานพับขนาดเล็ก, แผ่นพลาสวูดขนาด A4 จำนวน 5 แผ่น, กาวร้อน, ปืนยิงกาวพร้อมกาวแท่ง