स्वचालित चिकन कॉप दरवाजा - Arduino नियंत्रित।: 10 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

यह निर्देश मैन्युअल रूप से परिवर्तनशील उद्घाटन और समापन समय के साथ एक स्वचालित चिकन दरवाजे के डिजाइन के लिए है। दरवाजा किसी भी समय दूर से खोला या बंद किया जा सकता है।

दरवाजा मॉड्यूलर होने के लिए डिज़ाइन किया गया है; फ्रेम, दरवाजे और नियंत्रक को कॉप से दूर एक स्थान पर बनाया और परीक्षण किया जा सकता है और फिर मौजूदा कॉप खोलने पर बस बोल्ट किया जा सकता है।

यह 9Vdc से चलता है, इसलिए इसे बैटरी चार्ज करने के लिए प्लगपैक या बैटरी और सोलर पैनल से संचालित किया जा सकता है।

यह बंद दरवाजे को बंद करने और दरवाजे को खुली स्थिति में रखने के लिए सोलनॉइड का उपयोग करता है।

प्रमुख भागों में शामिल हैं:

अरुडिनो यूएनओ 3.

4 अंक, 7 खंड एलईडी डिस्प्ले

आरटीसी मॉड्यूल

आरएफ मॉड्यूल

पोटेंशियोमीटर, सर्वो मोटर, 6V - 12V सोलेनॉइड, पुश बटन के साथ रोटरी एनकोडर

दरवाजे और उसके फ्रेम को लकड़ी के स्क्रैप से बनाया जा सकता है। दरवाजा एक रॉड के चारों ओर ऊपर की ओर घूमता है (मेरे मामले में एक प्रिंटर से लिया गया है) और दरवाजे को ऊपर उठाने के लिए आवश्यक टोक़ को कम करने के लिए काउंटरवेट किया जाता है।

इसे बनाने के लिए उपकरणों में शामिल हैं:

Arduino को प्रोग्राम करने के लिए Arduino IDE के साथ PC, हथौड़ा, देखा, सोल्डरिंग आयरन, वायर कटर, ड्रिल, पेंचकस।

मैंने इस स्वचालित चिकन दरवाजे को सुबह और शाम को दरवाजा खोलने और बंद करने के दो बार दैनिक कार्य को बचाने के लिए बनाया था। मुर्गियां अंडे, खाद और मनोरंजन के महान प्रदाता हैं, लेकिन उन्हें कॉप से बाहर निकालने के लिए जल्दी उठना - विशेष रूप से सर्दियों में - कठिन था। और फिर यह सुनिश्चित करना कि मैं उन्हें बंद करने के लिए समय पर घर आ गया था, वास्तव में देर से घर आने की मेरी स्वतंत्रता को प्रतिबंधित कर दिया।

मुर्गियां सूर्यास्त के आसपास कॉप पर लौटने और सूर्योदय के आसपास जागने की दैनिक दिनचर्या का पालन करती हैं। उनके अंदर और बाहर जाने का समय सटीक नहीं होता है और यह दिन के मौसम और परिवेश प्रकाश पर प्रभावित होता है। यदि एक मुर्गे को दरवाजा बंद होने के बाद प्रवेश करने में बहुत देर हो चुकी है, तो दरवाजा दूर से खोला जा सकता है फिर बंद किया जा सकता है। दिन के दौरान दरवाजा बंद किया जा सकता है अगर मालिक को ब्रूडी मुर्गियों को प्रवेश करने से रोकने की आवश्यकता हो।

चूंकि सूर्योदय और सूर्यास्त का समय पूरे वर्ष में भिन्न होता है और अक्षांश पर निर्भर करता है, किसी भी द्वार नियंत्रक को दिन के समय, वर्ष के दिन को ट्रैक करने और स्थान के अक्षांश को जानने की आवश्यकता होती है। इस आवश्यकता को सॉफ़्टवेयर या सनट्रैकर के साथ पूरा किया जा सकता है, लेकिन इस डिज़ाइन में चीजों को सरल रखने के लिए मैन्युअल रूप से समायोज्य ओपन और क्लोज टाइम सेटिंग्स का उपयोग किया जाता है।

चूंकि सूर्योदय और निर्धारित समय केवल एक दिन से दूसरे दिन में कुछ ही मिनटों में बदल जाता है, इसलिए दरवाजा नियंत्रक सेटिंग्स को सप्ताह में केवल एक बार समायोजित करने की आवश्यकता होती है।

जब एक मालिक को अपने मुर्गियों के रोस्टिंग रूटीन की समझ होती है, तो वे खुले और बंद समय को आसानी से समायोजित कर सकते हैं।

खुलने का समय 3 बजे से 9 बजे तक और बंद होने का समय 3 बजे से 9 बजे तक समायोजित किया जा सकता है। ये समय भूमध्य रेखा (ऑस्ट्रेलिया में डार्विन से होबार्ट तक) से 12 से 42 डिग्री के अक्षांशों के अनुकूल होता है और वर्ष के सबसे लंबे और सबसे छोटे दिनों को कवर करता है।.

संक्षेप में दरवाजा नियंत्रक एक घड़ी है जिसमें मैनुअल ओवरराइड के साथ दो सेटटेबल अलार्म होते हैं।

चरण 1: फ़्रेम और स्विंग द्वार

फ्रेम को मौजूदा कॉप खोलने के ऊपर सुरक्षित करने के लिए बनाया गया है। दरवाजा गैरेज के दरवाजे की तरह ऊपर की ओर झूलता है। इस डिज़ाइन में स्वचालित दरवाजों पर लाभ होता है जो उन कॉपियों के लिए ऊपर या किनारे की ओर स्लाइड करते हैं जहां मौजूदा दरवाजे पर छत ढलान होती है या मौजूदा उद्घाटन दीवार के नजदीक होता है।

1. मौजूदा दरवाजे को हटा दें।

2. एक फ्रेम आकार चुनें जो मौजूदा उद्घाटन पर फिट बैठता है। फ्रेम के दो आयाम महत्वपूर्ण हैं - फ्रेम की ऊंचाई और लकड़ी की चौड़ाई। दरवाजा एक क्षैतिज धुरी से घूमता है और धुरी से फ्रेम तक की लंबाई (आरेख में "डी") लकड़ी की चौड़ाई के समान होती है। इसका मतलब यह है कि जब दरवाजा खुला होता है, तो धुरी के ऊपर का दरवाजा कॉप की दीवार में हस्तक्षेप नहीं करता है।

3. फ्रेम के लिए ऐसी सामग्री चुनें जो मजबूत और मौसमरोधी हो। मैंने रेड-गम का इस्तेमाल किया जो मजबूत लेकिन भारी साबित हुआ। आउटडोर पाइन के साथ काम करना आसान होगा।

4. दरवाजा हल्का, कठोर और मौसमरोधी होना चाहिए।

चरण 2: पिवट रॉड और स्विंग डोर साइज़िंग

स्विंग डोर का आयाम ऐसा होना चाहिए कि दरवाजे की चौड़ाई फ्रेम के अंदर के किनारों पर फिट हो। दरवाजे की ऊंचाई फ्रेम की ऊंचाई के अंदर से छोटी है।

1. लगभग 5 मिमी (1/4 इंच) व्यास और फ्रेम की चौड़ाई के बराबर लंबाई की एक छड़ खोजें। मैंने एक विघटित प्रिंटर से रॉड का उपयोग किया, लेकिन थ्रेडेड रॉड पर्याप्त होगी। छड़ का एक अन्य स्रोत धातु के कपड़े सुखाने वाले रैक हैं। एक रॉड को बोल्ट कटर या हैकसॉ से काटा जा सकता है। धातु से कोटिंग को ब्लेड से खुरचें।

2. फ्रेम के शीर्ष उद्घाटन और पिवट रॉड के व्यास की गहराई से "डी" (पिछले चरण में आरेख में) लंबाई में फ्रेम में दो खांचे काटें।

3. एक काज का पता लगाएं जिसका पिन व्यास पिवट रॉड से समान या थोड़ा बड़ा हो। एक हथौड़ा और केंद्र पंच के साथ पिन को बाहर निकालें। अगर आपके पास सेंटर पंच नहीं है, तो एक बड़ी कील या इसी तरह के पिन का इस्तेमाल करें।

अस्थायी रूप से, मैंने जिस प्रिंटर रॉड पिवट का उपयोग किया था, वह मेरे जंक बॉक्स से निकलने वाले पहले काज के लिए एकदम फिट था।

4. धुरी के नीचे स्विंग दरवाजे के निचले भाग और धुरी के ऊपर के शीर्ष भाग का भार दरवाजा खोलने वाली सर्वो मोटर से तनाव को दूर करने के समान होना चाहिए। यह कुछ भारी बोल्ट और नट के साथ प्राप्त किया जा सकता है जो दरवाजे के शीर्ष भाग में ड्रिल किए गए थे।

चरण 3: सर्वो मोटर और लिफ्टिंग आर्म्स।

मैंने MR-996 सर्वो मोटर का इस्तेमाल किया। इसका टॉर्क: 9.4 kgf· cm (4.8 V), या 11 kgf · cm (7.2 V) है। इसका मतलब है कि धुरी के नीचे 20 सेमी के दरवाजे के लिए, मोटर 7.2V पर 11kg/20 = 550g उठा सकती है।

पिवट रॉड के ऊपर काउंटर वेटेड सेक्शन के साथ, दरवाजा भारी और/या लंबा हो सकता है। मैंने दो बड़े नट और बोल्ट को काउंटरवेट के रूप में इस्तेमाल किया, जो चित्रों में दिखाया गया है।

सर्वो एक प्लास्टिक आर्म के साथ आता है जो सर्वो के स्प्लिन्ड आउटपुट शाफ्ट पर फिट बैठता है। इस हाथ के एक तरफ को तेज चाकू या वायर कटर से काटें।

2. उठाने वाला हाथ एल्यूमीनियम की दो लंबाई से बना है, ऊपरी भुजा एक एल ब्रैकेट है, निचला हाथ एल्यूमीनियम का एक फ्लैट टुकड़ा है।

संलग्न आरेख दिखाते हैं कि प्रत्येक भुजा के आयामों की गणना कैसे करें। परिणामी आयाम फ्रेम की चौड़ाई, "डी" और दरवाजे पर लगे लिफ्टिंग पॉइंट की स्थिति पर आधारित होते हैं।

ऊपरी बांह में कटआउट होते हैं ताकि दरवाजा उठाते समय हाथ सर्वो मोटर को साफ कर दे।

चरण 4: सोलेनॉइड और डोर-ओपन सपोर्ट लॉक करें

1. फ्रेम पर लगा एक सोलनॉइड दो उद्देश्यों को पूरा करता है:

ए) बंद होने पर दरवाजा बंद कर दें, और

बी) एक बार खुलने के बाद दरवाजे को बंद होने से रोकें।

सोलनॉइड नियंत्रक के आउटपुट से FET के माध्यम से संचालित होता है। जब दरवाजा खुलने या बंद होने की प्रक्रिया में होता है तो यह कुछ सेकंड के लिए पीछे हट जाता है।

2. लकड़ी का एक टुकड़ा सुरक्षित करें जैसा कि फोटो में दिखाया गया है। यह फ्रेम की चौड़ाई से छोटा होगा और पिवट रॉड के ठीक नीचे लगा होगा।

चरण 5: नियंत्रक

1. मैंने नियंत्रक के आधार के रूप में एक Arduino Uno 3 का उपयोग किया। कुल 17 इनपुट और आउटपुट पिन हैं।

2. नियंत्रक बैटरी बैक अप के साथ I2C RTC नियंत्रक के माध्यम से समय रखता है। आरटीसी की बैटरी को बदलने के लिए हर साल कंट्रोलर खोलने के प्रयास को बचाने के लिए रिचार्जेबल बैटरी बैकअप रखना बेहतर होगा। समय एक रोटरी नियंत्रक के माध्यम से निर्धारित किया जाता है और 4 अंक 7 खंड एलईडी पर प्रदर्शित किया जाता है। कोई एलसीडी का उपयोग कर सकता है और अधिक जानकारी प्रदर्शित कर सकता है जैसे कि कितनी बार दरवाजा खुला और बंद हुआ।

3. खुले और बंद समय को 10k ओम रैखिक पोटेंशियोमीटर के साथ समायोजित किया जाता है। मैं खुले/बंद समय निर्धारित करने के लिए रोटरी एन्कोडर और एलईडी डिस्प्ले का उपयोग कर सकता था, लेकिन यह तय किया कि उपयोगकर्ता के लिए यह आसान होगा कि वह पैनल से दूर से चलने और समय को देखने में सक्षम हो। समय को केवल हर हफ्ते बदलने की जरूरत है।

4. दूर से मैन्युअल रूप से खोलने और बंद करने की सुविधा के लिए एक वायरलेस आरएफ एडाप्टर (https://www.adafruit.com/product/1097)। कुंजी फ़ॉब यूआरएल:

5. नियंत्रक को रखने के लिए मैंने जो बॉक्स चुना वह छोटी तरफ था, इसलिए रिमोट रिसीवर को फिट करने के लिए मुझे इसमें एक छोटा बॉक्स जोड़ने की जरूरत थी।

6. फ्रिटिंग आरेख संलग्न है।

चरण 6: कोड

कोड चारों ओर घूमता है और निम्न कार्य करता है:

1. पैनल स्विच की स्थिति को स्कैन करता है, 2. आरटीसी पढ़ता है और समय को दिन के मिनटों (0 से 1440) में परिवर्तित करता है।

3. दो एनालॉग पोटेंशियोमीटर पढ़ता है और पूर्णांक खुले और बंद समय में परिवर्तित होता है। समय सेटिंग्स का बेहतर समाधान देने के लिए, खुले बंद समय क्रमशः 3 पूर्वाह्न 9 बजे और 3 बजे 9 बजे के बीच सीमित हैं।

4. रिमोट बटन दबाया गया है या नहीं यह देखने के लिए आरएफ इनपुट पढ़ता है।

5. वर्तमान समय को खुले और बंद समय से तुलना करता है और दरवाजा खोलने या बंद करने के लिए निर्धारित करने के लिए मोड पढ़ता है।

एक मैनुअल ओपन और क्लोज स्विच को जोड़ने से सॉफ्टवेयर डिजाइन जटिल हो जाता है जिसमें सिस्टम को 'मैनुअल' और 'ऑटोमैटिक, यानी समयबद्ध' मोड के बीच स्विच करने की आवश्यकता होती है। मैंने स्वचालित मोड पर वापस आने के लिए उपयोगकर्ता को दो बार खुले या बंद स्विच को दबाकर एक और 'मोड' स्विच जोड़े बिना इसे हल किया।

ओपन या क्लोज बटन का एक सिंगल प्रेस कंट्रोलर को मैनुअल मोड में ले जाता है। ऐसी संभावना है कि अगर बंद समय के बाद दरवाजा खोला गया था, शायद देर से चिकन को कॉप में जाने देने के लिए, कि उपयोगकर्ता स्वचालित मोड में दरवाजा वापस सेट करना भूल जाएगा। इस प्रकार, मैनुअल मोड को एलईडी डिस्प्ले द्वारा रिमाइंडर के रूप में "ओपन" या "क्लोज़" दिखाते हुए दर्शाया जाता है।

एलईडी डिस्प्ले लाइब्रेरी मुझे यहां से मिली:

चरण 7: नियंत्रक भागों की सूची

Arduino Uno 34-अंक 7-सेगमेंट मॉड्यूल

MG 996R सर्वो मोटर

1k ओम रेजिटर

एफईटी: FQP30N06L।

2 x 10kOhm पोटेंशियोमीटर (खुले/बंद सेट समय)

पुश बटन में निर्मित के साथ रोटरी एनकोडर

जम्पर तार

1A DC-DC कनवर्टर: सर्वो और सोलनॉइड के लिए

1 एक्स एसपीडीटी टॉगल स्विच (घंटा/मिनट सेट चयनकर्ता)

1 एक्स एसपीडीटी सेंटर ऑफ मोमेंट्री-ऑफ-मोमेंटरी (मैन्युअल ओपन/क्लोज़ के लिए)

1 x SPDT केंद्र बंद (रिक्त/समय दृश्य/समय सेट चयनकर्ता के लिए)

Solenoid: पुश पुल 6-12V 10MM स्ट्रोक

एडफ्रूट सिंपल आरएफ एम4 रिसीवर - 315 मेगाहर्ट्ज मोमेंट्री टाइप

कीफोब 2-बटन आरएफ रिमोट कंट्रोल - 315 मेगाहर्ट्ज

डिब्बा

चरण 8: बिजली की आपूर्ति और सौर पैनल और बैटरी का आकार।

1. हालांकि Arduino 12Vdc से चल सकता है, ऐसा करने से यह ऑनबोर्ड लीनियर रेगुलेटर गर्म हो जाएगा। सर्वो उच्च वोल्टेज (<7.2V) पर बेहतर तरीके से संचालित होता है, इसलिए एक समझौता 9Vdc की प्रणाली को चलाने और 6V पर सोलनॉइड और सर्वो को पावर देने के लिए DC-DC कन्वर्टर का उपयोग करना था। मुझे लगता है कि डीसी-डीसी कनवर्टर को दूर किया जा सकता है और Arduino, सर्वो मोटर और सोलनॉइड एक ही 6V (1A) आपूर्ति का संचालन करते हैं। सर्वो और सोलनॉइड से Arduino को फ़िल्टर करने के लिए एक 100uF संधारित्र की सिफारिश की जाएगी।

2. मेरे द्वारा बनाए गए नियंत्रक ने लगभग 200mA की एक मौन धारा खींची। जब सोलनॉइड और सर्वो प्रचालन में थे, तब वर्तमान ड्रा लगभग 1A था।

बैटरी पावर बचाने के लिए एलईडी डिस्प्ले को स्विच से खाली किया जा सकता है।

यह देखते हुए कि दरवाजा खुलने या बंद होने में लगभग 7 सेकंड का समय लगता है, और खुले और बंद संचालन प्रतिदिन केवल दो बार होते हैं, दैनिक बिजली खपत के अनुमान में 1A की उपेक्षा की गई थी।

यह 1A 9V प्लग पैक को चला सकता है, लेकिन मेन और प्लग पैक को मौसम से आश्रय की आवश्यकता होगी।

3. दैनिक ऊर्जा उपयोग की गणना 24h x 200mA = 4800mAh के रूप में की जाती है। एक 20W सौर पैनल के साथ एक 7Ah लेड एसिड बैटरी को वार्षिक औसत 5 घंटे के सूर्यातप वाले क्षेत्रों में एक दिन की स्वायत्तता के साथ पर्याप्त होना चाहिए। लेकिन अधिक बैटरी और बड़े पैनल के साथ, स्वायत्तता के अधिक दिन होंगे।

मैंने बैटरी और पैनल के आकार का अनुमान लगाने के लिए निम्नलिखित ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग किया:

www.telcoantennas.com.au/site/solar-power-…

चरण 9: उपयोगकर्ता संचालन निर्देश।

दरवाजा या तो स्वचालित या मैनुअल मोड में संचालित होता है।

स्वचालित मोड का मतलब है कि दरवाजा खुले या बंद समय सेटिंग्स के अनुसार खुलता या बंद होता है। जब डिस्प्ले स्विच को "रिक्त" पर सेट किया जाता है, तो स्वचालित मोड को रिक्त डिस्प्ले द्वारा दर्शाया जाता है। जब मोड मैनुअल से ऑटोमैटिक में बदलता है, तो 'ऑटो' शब्द 200mS के लिए फ्लैश होगा।

जब भी कंट्रोलर पर रिमोट या स्विच सक्रिय होता है तो दरवाजा मैनुअल मोड में चला जाता है। जब डिस्प्ले "ओपन" या "सीएलएसडी" दिखाता है तो डिस्प्ले स्विच के साथ "रिक्त" पर सेट होने पर मैनुअल मोड का संकेत मिलता है।

मैनुअल मोड में, खुले/बंद समय सेटिंग्स को अनदेखा किया जाता है। यह उपयोगकर्ता पर निर्भर करता है कि यदि वह मैन्युअल रूप से खोला गया था तो दरवाजा बंद करना याद रखें, या मैन्युअल रूप से बंद होने पर दरवाजा खोलें, या स्वचालित मोड पर वापस सेट करें।

स्वचालित मोड पर वापस जाने के लिए, उपयोगकर्ता को बंद करें बटन को दूसरी बार दबाना होगा यदि दरवाजा पहले से ही बंद है, या यदि दरवाजा पहले से ही बंद है तो दूसरी बार खोलें बटन दबाएं।

दरवाजा दिन की शुरुआत (12:00 पूर्वाह्न) में स्वचालित मोड में शुरू होता है।

चरण 10: घंटियाँ और सीटी

कुछ भविष्य के सुधारों में शामिल हो सकते हैं:

दरवाजा खुलने/बंद होने पर सिग्नल करने के लिए वायरलेस डोरबेल

"अटक अलार्म" सिस्टम को 10 सेकंड से अधिक के लिए सोलनॉइड और सर्वो के बराबर करंट खींचना चाहिए।

नियंत्रक को कॉन्फ़िगर करने के लिए ब्लूटूथ और ऐप।

इंटरनेट नियंत्रित उद्घाटन और समापन।

अधिक जानकारी दिखाने के लिए LED डिस्प्ले को LCD से बदलें।

ओपन/क्लोज़ टाइम सेटिंग पोटेंशियोमीटर से दूर रहें और ओपन/क्लोज़ टाइम सेट करने के लिए टॉगल स्विच और मौजूदा रोटरी स्विच का उपयोग करें।