Alimentador automático de mascotas con un reloj digital antiguo: 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Hola, en este instructivo te mostraré cómo hice un alimentador automático de mascotas con un reloj digital antiguo. También incluí un video sobre cómo hice este alimentador. Este instructivo se inscribirá en el concurso de PCB y, como favor, le agradecería que votara por este instructivo a continuación. Nos ayudaría a crear proyectos más increíbles y compartirlo contigo en instructables: D

Hay muchos métodos para crear un comedero para mascotas usando microcontroladores, pero hay muchas personas que encuentran que los microcontroladores son una molestia. Entonces decidí hacer un comedero para mascotas usando un temporizador básico (un reloj digital con función de alarma), para que las personas que no prefieren los microcontroladores no se queden fuera del hobby de la electrónica.

Los archivos Eagle necesarios se adjuntarán a continuación.

CÓMO funciona este circuito, se describirá al final del instructivo.

Las herramientas que necesitará para este proyecto son:

1. Mano amiga para soldar (opcional)
2. Flujo
3. Soldar
4. Soldador
5. Destornillador
6. Alicates de punta doblada
7. Pelacables
8. Pistola de silicona

Herramientas adicionales que necesitará si elige hacer su PCB en casa:

1. Esponja rugosa
2. Impresora laser
3. Hierro o laminador
4. Contenedores
5. Cloruro férrico
6. Broca para PCB
7. Taladro o herramienta rotativa

Los componentes que necesitará son:

1. Tablero laminado revestido de cobre de una cara (para PCB de bricolaje)
2. Papel de revista (para PCB de bricolaje)
3. Tiristor 2p4m - 2
4. Regulador de voltaje LM7805 - 1
5. Regulador ajustable LM317 - 1
6. Optoacoplador PC817 - 2
7. Resistencia 1k - 1
8. Resistencia 820ohms - 2
9. Condensador 47uf 50v - 1 (se puede aumentar si es necesario)
10. Encabezados femeninos
11. Encabezados masculinos
12. Servo (Torre Pro-Micro Servo SG90) - 1
13. Reloj digital con función de alarma (que no suena cada hora) - 1
14. Mini interruptor de botón pulsador (alto) - 3
15. Tablero de puntos de cobre - 1
16. Alambres flexibles delgados
17. Potenciómetro 10k - 1
18. Conector de batería de 9 voltios - 1
19. Interruptor deslizante en miniatura - 1
20. Perilla del potenciómetro - 1
21. Micro interruptor
22. Tuercas y tornillos
23. Recipiente de plástico pequeño (para almacenar la comida)
24. Batería de 9V

Paso 1: diseño de la PCB (utilizando el software Eagle)

Hay muchos softwares para elegir cuando necesita diseñar una PCB. Pero el software Autodesk Eagle se destacó para mí, ya que es muy profesional y ofrece una enorme biblioteca de componentes que aún se puede ampliar si lo necesita, y proporciona una mayor capacidad para personalizar los PCB.

Si nunca antes ha usado Eagle para hacer PCB, descárguelo gratis ahora mismo.

Adjuntaré los archivos Eagle necesarios junto con el pdf para imprimir el PCB.

Recuerde imprimirlo en papel de revista con una impresora láser. No funcionó tan bien cuando usé papel satinado.

La configuración debe establecerse en "Tamaño real" al imprimir, para que la impresión no se encoja ni se expanda de tamaño.

Paso 2: PCB de bricolaje en casa

Decidí seguir grabando mi propia PCB en casa por varias razones. Aunque algunas empresas ofrecen producir PCB por unos pocos dólares, los gastos de envío son muchas veces superiores al precio que cobran por el PCB. Al final, descubrí que era un gasto innecesario y que comprar un comedero para mascotas real hubiera sido más barato. También me gusta la satisfacción después de hacer mi propia PCB. Seguro que es un poco complicado, pero una vez que lo dominas, las posibilidades son infinitas.

Los pasos que tomé para preparar la placa de cobre para grabar son:

1. Usé una esponja áspera para quitar la suciedad o los aceites (del tablero laminado de cobre) para que el tóner se adhiera bien al cobre.
2. Después de secar el tablero de cobre, lo coloqué en el papel de revista, mirando hacia el lado impreso, y lo pegué con cinta adhesiva a un trozo de papel.
3. Luego doblé el papel por la mitad y comencé a planchar sobre él (la plancha debe aumentarse al máximo de calor y el vapor debe apagarse).
4. Coloqué la plancha en el lado del papel de la revista y la planché durante aproximadamente 5 minutos.
5. Luego quité suavemente el tablero de cobre del papel doblado y lo coloqué en agua (cuidado, estará muy caliente).
6. Después de dejar que el papel de la revista absorbiera el agua, comencé a despegar suavemente el papel de la revista del tablero de cobre (tómese su tiempo, al despegarlo).
7. A partir de entonces, lo sequé con un paño.
8. Utilicé un marcador permanente para rellenar los huecos en los rastros que pudieran haberse formado al despegar el papel de la revista.

Los pasos que tomé para grabar el tablero de cobre:

1. Usé cloruro férrico para grabar el tablero de cobre. Tenga cuidado al manipular con cloruro férrico.
2. El cobre comienza a disolverse poco a poco. El proceso de grabado puede tardar aproximadamente 10 minutos.
3. Cuando estuvo completo, lo enjuagué con agua y lo sequé. (NO lo deje en el cloruro férrico incluso después de que el cobre no deseado se haya disuelto, de lo contrario los restos también se comerán).

Finalizando la PCB:

1. Usé un taladro para perforar los agujeros necesarios en la PCB.
2. Después de perforar todos los agujeros, usé lana de acero para quitar el tóner, revelando los rastros de cobre debajo.
3. También utilicé la lana de acero en el otro lado, ya que el proceso de perforación puede dejarlo áspero.
4. Lo limpié y reveló una placa de circuito impreso realmente agradable.

Paso 3: Soldar los componentes a la PCB

La mayoría de la gente considera que la soldadura es una tarea tediosa. Pero si sigue el procedimiento correcto, se enamorará de la soldadura y obtendrá la mejor junta de soldadura posible.

1. Asegúrese de tener siempre un extractor de aire cerca de su mesa de trabajo para aspirar los vapores de la combustión del fundente (en realidad, es el fundente el que causa los humos, no la soldadura, y esto es dañino para sus pulmones).
2. NO use guantes (esto puede parecer contrario a la intuición, pero está trabajando con una herramienta que emite mucho calor, si toca sus guantes, es posible que no sienta la quemadura hasta que los guantes se derritan en sus manos. Créame, lo hace No quiero quemar goma o látex en tus manos.
3. Siempre limpie su punta antes de soldar cada componente. Una punta oxidada no creará una unión de soldadura perfecta. Use una esponja húmeda (las que están hechas específicamente para soldar, que no se derriten y son bastante baratas). NO use papel de lija áspero para limpiar su punta de soldadura, la capa protectora se desgastará y quedará con el metal desnudo.
4. Usa flux (créeme, esto ayuda mucho)

Los componentes que necesitará soldar en esta PCB son:

1. Tiristor 2p4m - 2
2. Regulador de voltaje LM7805 - 1
3. Regulador ajustable LM317 - 1
4. Optoacoplador PC817 - 2
5. Resistencia 1k - 1
6. Resistencia 820ohms - 2
7. Condensador 47uf 50v - 1 (se puede aumentar si es necesario)
8. Encabezados femeninos
9. Encabezados masculinos

Paso 4: modificar el servo

Por lo general, los servos no pueden girar continuamente. Suelen utilizarse con un microcontrolador para ajustar la posición.

Los pasos que tomé para hacerlo girar continuamente son:

1. Saqué la tapa del Servo después de quitar sus tornillos
2. Desolé los cables del circuito dentro del servo y lo conecté directamente al motor.
3. Desmonté la cubierta frontal que alberga los engranajes, para quitar el tope final que prohíbe que el servo gire continuamente.
4. Pero por alguna razón mi servo no tenía un tope final, así que volví a poner todo en su lugar.

La razón por la que utilicé un servo en lugar de un motor normal es porque el servo se puede montar fácilmente en una carcasa, y también el hecho de que el recipiente de comida se puede fijar con un solo tornillo.

Golpea dos pájaros de un tiro.

Paso 5: modificar el reloj

La mayoría de los relojes de pulsera tienen una función de alarma que utiliza un zumbador piezoeléctrico para notificarle cuando se alcanza la hora establecida. Para este proyecto, solo necesitará eso, pero no debería sonar cada hora. Algunos relojes tienen la alarma horaria, que terminaría activando el alimentador cada hora. No queremos mascotas obesas.

Estos son los pasos que tomé:

1. Primero probé la función de alarma y luego verifiqué qué botón apaga la alarma. Parece que el botón de la luz apaga la alarma en este reloj específico.
2. Luego, pasé a desmontar el reloj.
3. Los dos contactos que tocan el zumbador piezoeléctrico son los que le envían la señal, y necesitaremos estos terminales para activar nuestro circuito.
4. Los botones funcionan tocando el contacto común a los terminales en el circuito del reloj.
5. Después de desatornillar la placa del soporte de la batería, rompí los contactos comunes que actúan como botones.
6. Soldé un cable a la placa para poder usarlo como un contacto común.
7. Soldé otro cable al terminal que se conecta al zumbador piezoeléctrico.
8. A partir de entonces, separé la pantalla del circuito, para poder soldar cables a los contactos de sus botones.

Cómo hice una base para sujetar los botones:

1. Soldé 3 mini interruptores de botón a una pieza de tablero de puntos, que se usará para cambiar la configuración del reloj.
2. Conecté un terminal de los 3 interruptores al contacto común del reloj.
3. Luego conectó los botones del reloj a los interruptores individuales.
4. La placa de la batería se soldó al terminal común de los interruptores y el terminal del zumbador piezoeléctrico se conectó a cables extensibles.
5. También conecté un cable al interruptor de desconexión de la alarma que descubrimos que era el botón de la luz del reloj.

Después de completar todo eso, volví a atornillar el reloj en su lugar.

Paso 6: Soldar el resto de los componentes

Los componentes restantes que debían soldarse:

1. Soldé dos cables al pin izquierdo y medio de un potenciómetro de 10K.
2. También soldé un conector de batería de 9 voltios al PCB.
3. El potenciómetro también fue soldado a la PCB.
4. La entrada de la señal de alarma se conectó al primer tiristor y el contacto común a la tierra de la PCB.
5. El cable de apagado de la alarma se conectó al colector del segundo optoacoplador y el emisor se conectó a tierra.
6. A partir de entonces, soldé algunos cables que se conectarían a un microinterruptor.
7. Agregué un mini interruptor deslizante entre la PCB y el micro interruptor para que el alimentador se pueda apagar cuando sea necesario.

Paso 7: Alojamiento de los componentes

Los pasos que seguí para instalar todos los componentes en una carcasa:

1. Utilicé una carcasa de plástico en la que hice las aberturas necesarias de antemano.
2. Inserté el servo en la abertura necesaria y lo atornillé en su lugar.
3. Usé pegamento termofusible para pegar el reloj a la carcasa.
4. Luego atornillé los botones del reloj a la carcasa (los 3 botones parecen funcionar perfectamente).
5. Conecté el servo a la PCB e instalé el potenciómetro y el interruptor deslizante en la carcasa.
6. Luego pasé los cables del microinterruptor a través de la pequeña abertura cerca del servo y atornillé la PCB a la carcasa.
7. Fijé una abrazadera de plástico en la tapa inferior de la carcasa para que el comedero se pueda montar fácilmente en un acuario y atornillé la tapa para cerrarla.
8. Coloqué una perilla en el potenciómetro para que sea más fácil de ajustar.
9. Recorté los cables del microinterruptor y lo soldé a los contactos normalmente cerrados del microinterruptor.

Paso 8: Recipiente para la comida

Usé un recipiente de plástico para almacenar la comida, que debe ser dispensada por el comedero.

1. Hice varias aperturas, cada una para diferentes funciones.
2. Usé un trozo de plástico como divisor, al que también hice una abertura para que pasara la comida.
3. Usé pegamento termofusible para pegarlo al recipiente.
4. También utilicé otra pieza de plástico como tapa ajustable, para limitar la cantidad de comida que cae del comedero.
5. Usé una tuerca y un perno para sujetar la tapa ajustable al contenedor.
6. Usé pegamento caliente para pegar la tuerca en su lugar.
7. Luego, pegué el brazo del servo a la abertura central del contenedor con pegamento caliente.
8. Agregué una tuerca y un perno a la abertura en el borde. Esto se utilizará para activar el microinterruptor.
9. Luego aseguré en el contenedor al servo, usando el tornillo provisto con el servo.

Paso 9: prueba de funcionamiento

En la prueba inicial, el servo sigue funcionando sin detenerse después de una vuelta. Así que tenemos que ajustar el perno que se supone que activa el microinterruptor.

Parece activarlo correctamente en la segunda prueba.

Agregué la tapa del recipiente y lo probé nuevamente. Parece funcionar perfectamente.

Seguí adelante y etiqueté el interruptor de encendido y apagado y los botones que controlan el reloj.

Girando el potenciómetro, podemos ajustar la velocidad a la que gira el servo.

Agregué algo de comida para peces y encendí el alimentador. Luego probé la función de alimentación programada. Funciona perfectamente también.

Paso 10: Cómo funciona el circuito

En términos básicos, la alarma del reloj activa el alimentador para que dispense los alimentos y el microinterruptor APAGA la rotación cuando se completa una vuelta completa.

El proceso completo es que:

1. El reloj envía un pulso al zumbador piezoeléctrico que provoca el sonido que escuchas.
2. El pulso es muy pequeño, por lo que usamos un tiristor para captar el pulso.
3. El pulso enciende el tiristor permitiendo que pase la electricidad.
4. Pero el pulso se enciende y se apaga rápidamente (lo que provoca el sonido bip-stop-bip-stop….), Por lo que necesitamos un segundo tiristor para mantenerlo encendido.
5. Cuando el primer tiristor se enciende, enciende ambos optoacopladores
6. El primer optoacoplador enciende el segundo tiristor (y este permanece encendido, sin apagarse hasta que se presiona el microinterruptor).
7. El segundo optoacoplador enciende el interruptor de parada de alarma (esto se debe a que si la alarma sigue sonando y el dispensador ya ha completado una vuelta, seguirá girando, ya que el reloj sigue enviando la señal. Esto dará como resultado muchas vueltas en lugar de solo uno).
8. Después de que el segundo optoacoplador apaga la alarma, el primer tiristor también se apaga, pero el segundo tiristor permanece encendido.
9. Después de que el dispensador complete una vuelta completa, el perno que fijamos en uno de los bordes golpeará el microinterruptor y desconectará la energía del circuito (ya que soldamos los cables al contacto normalmente cerrado).
10. El condensador que agregamos al circuito le dará la última patada que el servo necesita para pasar por encima del microinterruptor, incluso después de desconectar la alimentación. Esto es necesario porque si no hay condensador, el perno se atascará en el microinterruptor y mantendrá la energía desconectada.
11. La alimentación se detiene hasta que el reloj envía una señal una vez más, cuando la alarma se enciende.
12. El ciclo se repite

Espero que este instructable ayude. Recuerde votar por él a continuación, para que podamos seguir haciendo proyectos increíbles y compartir con usted los instructivos. Mantente genial y nos vemos en el próximo proyecto:)