เครื่องให้อาหาร | INVENTOR.IN.TH

เครื่องให้อาหารแมวรุ่นประหยัด

TommyDIY — Sat, 23 Nov 2013 04:32:31 +0000

เครื่องให้อาหารแมวรุ่นประหยัด INVENTOR.IN.TH

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

เริ่มทำโครงสร้าง

(1) นำพลาสวูดมาตัดให้มีขนาดและจำนวนดังรูปที่ 1 เพื่อทำโครงสร้างกล่องใส่ถ้วยอาหารแมว ส่วนขนาดนั้นขึ้นอยู่กับถ้วยอาหารประจำกายของเจ้าเหมียวนะครับ ในที่นี้ผมวัดจากถ้วยของแมวที่บ้านมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 15.5 ซม.

(2) เริ่มประกอบชิ้นส่วนพลาสวูด L, R, F และ B ด้วยกาวร้อนให้เป็นกรอบ โดยการประกอบให้วางบนพื้นเรียบเพื่อให้ขอบด้านที่รองรับฝาปิดเสมอกันดังรูปที่ 2.1 จากนั้นนำด้านที่ขอบเสมอกันที่สุดพลิกขึ้นด้านบน ครอบกรอบเข้ากับแผ่น Bottom ยึดด้วยกาวร้อนดังรูปที่ 2.2 นำแผ่น SE เสียบขั้นภายในกล่องเพื่อกั้นเป็นช่องเก็บวงจรและแบตเตอรี่ดังรูปที่ 2.4 โดยดูตำแหน่งการประกอบจากรูปวาดที่ 3

(3) ติดตั้งชุดเฟืองขับมอเตอร์ โดยเจาะรูให้แกนมอเตอร์ทะลุจากช่องติดตั้งวงจรออกมาภายในช่องใส่ชามอาหารดังรูปที่ 4 แล้วยึดชุดเฟืองขับมอเตอร์ให้แน่นด้วยปืนยิงกาว

(4) นำบานพับ 2 ตัว มายึดพลาสวูดแผ่น TOP1 เข้ากับขอบด้านหลังของกล่อง เพื่อให้บานพับสนิทแนบกับขอบกล่องจึงต้องบากขอบกล่องให้พอดีกับความหนาของแผ่นบานพับดังรูปที่ 5.1

(5) นำเศษพลาสวูดมาตัดเป็นทรงโค้งแบบรูปที่ 6.1 ทำเป็นก้านสำหรับดันฝากล่อง สำหรับขนาดนั้นให้ลองเปิดฝากล่องจนเกือบสุด (ไม่ต้องเปิดสุดเพราะกลไกของเราเป็นแบบดันขึ้นอย่างเดียวไม่มีส่วนดึงฝาให้ปิด หากเปิดจนสุดหรือตั้งฉากฝาจะไม่สามารถพับลงมาได้) แล้วนำไปทาบดูความสูงที่เหมาะสมแล้วจึงใช้คัตเตอร์ตัดแต่งให้สวยงาม ตามด้วยการเจาะรูให้เป็นช่องรับกับแกนของมอเตอร์ แล้วสวมเข้ากับแกนมอเตอร์ดังรูปที่ 6.2 ขันสกรูเกลียวปล่อยตัวจิ๋วยึดก้านดันกับแกนมอเตอร์

(6) เจาะด้านหลังกล่องเป็นช่องสำหรับติดตั้งไมโครสวิตช์ (SW3) ดังรูปที่ 7.1 เพื่อทำหน้าที่ตรวจจับระยะสิ้นสุดของการเปิดฝายึดด้วยปืนยิงกาว บัดกรีสายไฟเข้ากับขั้ว C และ NC ของไมโครสวิตช์ จากนั้นใช้เศษพลาสวูดติดเข้ากับฝาดังรูปที่ 7.2 เพื่อใช้เป็นก้านกดสวิตช์

(7) บัดกรีสายไฟเส้นเล็ก 2 เส้นกับขั้ว C และ NC ของไมโครสวิตช์ (SW2) แล้วใช้กาวสองหน้าอย่างหนาหรือปืนยิงกาวติดตั้งไมโครสวิตช์ สำหรับตรวจสอบการปิดฝาไว้ด้านในกล่องใส่ชามอาหาร ในตำแหน่งที่ก้านดันฝาพ้นจากขอบกล่องลงมาโดยติดตั้งให้ชนกับก้านของสวิตช์พอดีดังรูปที่ 8 แล้วเจาะรูขนาด 3 มม. เพื่อสอดสายไฟเข้าไปในช่องติดตั้งวงจร (ในรูปที่ 8 มีแท่งต่อสีส้มเกินมาเพราะตัวต้นแบบถูกถอดออกบ่อยครั้ง จนรูของแกนมอเตอร์หลวมจึงต้องใช้สกรูเกลียวปล่อยตัวใหญ่ขึ้น)

(8) ติดตั้งรีเลย์ทั้งสองตัว และกะบะถ่านไว้ในช่องติดตั้งวงจร (9) ทำแป้นสวิตช์เหยียบ (SW1) โดยนำพลาสวูดขนาด A4 มาตัดครึ่ง จากนั้นเจาะรูแผ่นพลาสวูดชิ้นใดชิ้นหนึ่งจำนวน 2 รู เป็นแผ่นเหยียบส่วนล่าง นำสกรูขนาด 3×10 มม. ร้อยเข้าไปแล้วขันนอตล็อกให้แน่น นำสปริงปากกาที่เตรียมไว้มาสวมกับสกรู แล้วยึดด้วยปืนยิงกาวดังรูปที่ 9.1 ทำเช่นเดียวกันทั้งสองฝั่งดังรูปที่ 9.2 นำแผ่นพลาสวูดอีกชิ้นมาวางประกบด้านบนแล้วหุ้มส่วนที่ประกบกันด้วยเทปกาวดังรูปที่ 9.3

(10) เจาะช่องติดตั้งไมโครสวิตช์ (SW1) ดังรูปที่ 10.1 บัดกรีสายไฟเข้ากับขั้วไมโครสวิตช์ทั้ง 3 ขั้วโดยให้เผื่อความยาวสายสำหรับสอดเข้าไปในช่องติดตั้งวงจรได้ จากนั้นใช้ชิ้นต่อพลาสติกหรือเศษพลาสวูดเป็นแท่งยาวมากั้นด้านล่างสวิตช์กันหลุด (เผื่อแมวอ้วนมาเหยียบ) ดังรูปที่ 10.4

(11) เจาะรูขนาด 3 มม. ให้ตรงช่องติดตั้งวงจร แล้วสอดสายไฟที่ต่อจากสวิตช์เท้าเข้าไปดังรูปที่ 11

(12) ต่อวงจรควบคุมรีเลย์ดังรูปที่ 12

(13) นำเศษพลาสวูดมาตัดเป็นก้านติดเข้ากับแผ่น TOP2 เพื่อทำเป็นตัวล็อกฝาปิดช่องติดตั้งวงจรดังรูปที่ 13

(14) สุดท้ายต่อวงจรตามรูปที่ 12

การทำงานของวงจร

วงจรนี้เป็นวงจรง่ายๆ ที่สามารถนำไปดัดแปลงได้หลากหลายโดยหน้าที่หลักของวงจรนี้มีไว้เพื่อสลับทิศทางการหมุนของมอเตอร์ไฟตรง แต่มีการเพิ่ม SW2 และ SW3 ในลักษณะการต่อเป็นแบบกดดับปล่อยติด เพื่อทำหน้าที่คอยตัดกระแสไฟฟ้าที่มาจ่ายให้กับขดลวดของ Relay1 และ Relay2 โดยการทำงานจะเป็นดังนี้

เมื่อ SW1 ถูกกด มีกระแสไฟไหลผ่านขั้ว NO ไปยัง SW3 ที่ต่ออยู่ด้านหลังกล่องแต่เนื่องจากกล่องปิดอยู่ SW3 จึงไม่ถูกกดสามารถนำกระแสผ่านไปจ่ายให้กับ Relay1 ทำการต่อหน้าสัมผัส มอเตอร์จึงหมุนเปิดฝากล่อง จนกระทั่ง SW3 ถูกกดมอเตอร์จึงหยุดทำงาน

เมื่อ SW1 ถูกปล่อยก็จะทำงานสลับกันกับตอนกดคือ มีกระแสไฟไหลผ่านขั้ว NC ไปยัง SW2 ที่ติดตั้งอยู่ด้านในกล่องซึ่งฝาถูกเปิดอยู่ SW2 จึงสามารถนำกระแสไฟฟ้าจ่ายให้กับ Relay2 ต่อหน้าสัมผัส ทำให้เกิดการสลับขั้วไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์ จึงหมุนกลับทางจนกระทั่งก้านดันฝามาสัมผัสกับ SW2 เพื่อตัดกระแสไฟฟ้ามอเตอร์จึงหยุดทำงาน

ทดสอบและปรับแต่ง

เมื่อรู้หลักการทำงานของวงจรที่สุดแสนจะง่ายดายกันไปแล้ว ก็มาทดสอบความสมบูรณ์ในการทำงานกัน

(1) เมื่อกดสวิตช์เท้าฝากล่องจะต้องเปิดจนเกือบสุดแล้วหยุดการทำงาน หากฝาไม่ยอมเปิดให้สลับสายไฟที่ขั้วมอเตอร์

(2) หากฝาเปิดมากเกินไป มีวิธีปรับแต่ง 2 วิธีคือ

(2.1) เลื่อนก้านไมโครสวิตช์เข้ามาอีกหนึ่งล็อก

(2.2) ใช้กาวสองหน้าอย่างหนาหนุนก้านกดไมโครสวิตช์ของฝากล่องให้สูงขึ้น

(3) เมื่อปล่อยมือจากสวิตช์เท้ามอเตอร์จะต้องหมุนกลับทางซึ่งทำให้ฝาปิดกล่องตามลงมาด้วยและมอเตอร์จะหยุดทำงานเมื่อก้านดันฝาหมุนมากดสวิตช์ด้านในกล่อง

เอาล่ะครับการทดสอบก็มีเพียงเท่านี้ ง่ายๆ ไม่ซับซ้อน และพร้อมนำไปใช้งานแล้ว

การนำไปใช้งาน

นำถ้วยอาหารของเจ้าเหมียวใส่ลงไปในกล่องแล้วรอให้เจ้าเหมียวหิวมากๆ ก่อน จึงมาสอนให้รู้จักการเปิดกล่องอาหาร โดยการจับเท้าของมันทั้งสองข้างวางบนสวิตช์เท้าให้เห็นว่าอาหารอยู่ในนี้ ในช่วงแรกๆ อาจมีท่าทีกล้าๆ กลัวๆ แล้วเดินหนีบ้างเป็นธรรมดา ปล่อยให้เดินหนีไปก่อน เดี๋ยวก็ร้องขอกินอีก คราวนี้เราก็ทำเหมือนเดิมเดี๋ยวก็คุ้นไปเอง

บางบ้านมีมดเยอะอาจต้องหล่อน้ำไว้ภายในกล่อง ทำได้โดยนำกาวซิลิโคนมาอุดตามขอบไม่ให้น้ำรั่วซึมได้ แล้วเทน้ำใส่ลงไปได้เลย

เพียงแค่นี้คุณก็สามารถเทอาหารไว้ให้เจ้าเหมียวกินได้ตลอดวันโดยกลิ่นหอมของอาหารยังคงอยู่ และคุณก็สามารถออกไปทำภารกิจได้อย่างสบายใจแล้วครับ

The post เครื่องให้อาหารแมวรุ่นประหยัด first appeared on INVENTOR.IN.TH.

ประดิษฐ์เครื่องให้อาหารแมวอัตโนมัติ

Editorial — Fri, 22 Nov 2013 16:01:22 +0000

ประดิษฐ์เครื่องให้อาหารแมวอัตโนมัติ INVENTOR.IN.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

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

โดยสามารถสั่งซื้อได้จากลิงก์ด้านล่างนี้

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

เรื่องที่คุณอาจสนใจ

The post ประดิษฐ์เครื่องให้อาหารแมวอัตโนมัติ first appeared on INVENTOR.IN.TH.