Dispensador de Comida para mascotas con Arduino

35407 Visitas Publicado en: 05/03/2019
Por Elkin fabian cedeno chala

¿Estarás fuera de tu casa por largas horas o no tienes con quien dejar a tu mascota? Con este tutorial aprenderás como hacer un dispensador de comida automático para tu mascota. No importa si estás en la oficina o simplemente ocupado en el trabajo de la casa, el poder para alimentar a su mascota está en la palma de su mano.

 

Materiales y partes

x1 Arduino Uno
x1 Sensor infrarrojo evasor de obstáculos o Sensor de Ultrasonido HC-SR04
x1 Micro Servomotor MG90S
x6  Cables hembra macho
x6 Cables macho macho
Madera o cartón
 andneva.jpg
Silicona
Concentrado
 smiley-tongue-out.gif Tu Mascota


Con este tutorial aprenderás dos formas fáciles de programar dos sensores diferentes para la misma aplicación, primero miraremos a fondo como trabaja es el sensor evasor de obstáculos de sutagao. Luego miraremos el sensor de ultrasonido HC- SR04.

El sensor Evasor de obstáculos es un producto 100% colombiano, que permite hacer lecturas análogas y digitales sobre obstáculos que se encuentren en un rango de 50cm de línea de vista de los leds emisor y receptor infrarrojos, y 30cm en paralelo con los leds para lecturas digitales, de alta reacción y ajuste de sensibilidad. Debes tener en cuenta que los sensores infrarrojos son muy sensibles a la luz, esto puede hacer que el rango de medición del sensor varíe de acuerdo a la cantidad de luz que puede absorber el sensor.

Las características del sensor

       ⇒  Voltajes de entrada 3.3v o 5v
       ⇒  Salida análoga de 0v a 2.6v, para una entrada de 5v 
       ⇒  Salida análoga de 0v a 1.4v, para una entrada de 3.3v
       ⇒  Salida digital, por interrupción de luz (con ajuste de umbral por medio de un potenciómetro)

Por otro, lado el sensor de Ultrasonido HC-SR04 son capaces de medir la distancia a la que están respecto a un objeto por medio de un sistema de medición de ecos. El sensor se alimenta a 5V, por lo que se puede alimentar directamente desde Arduino, y puede llegar a detectar objetos hasta 5 metros con una resolución de 1cm.

Las características del sensor
   
       ⇒  Voltaje de entrada de 5v
       ⇒  Distancia de detección 2cm - 450cm
       ⇒  Presisión 0.3 cm


Recuerda que puedes utilizar cualquier tipo de sensor de distancia


Pasos y Diseño

Diseño mecánico

Primero cortamos las partes del diseño  del dispensador que realizamos en Corel, los cortes fueron hechos por la cortadora laser, pero si utilizas cartón puedes hacerlo con unas tijeras. Si eres menor de edad recuerda pedirle ayuda a un adulto para realizar estos cortes. Para descargar el diseño del dispensador, descarga aquí 

Luego de tener todas las partes cortadas del dispensador,  comenzamos a construir parte por parte, teniendo en cuenta en donde va ir el sensor, el servo motor, y el arduino.


Para empezar, construimos la tolva, doblando el cartón en las partes punteadas y unimos con silicona en la pestaña.

                                                                                     


Debemos construir las paredes del dispensador, tomamos la pieza más grande del diseño y cortamos el agujero por donde va a salir el concentrado, doblamos por las partes punteadas, y unimos la pestaña con silicona, dejando la pestaña de la base de la caja sin unir. De esta forma:




Medimos mas o menos donde quedaría la tolva en la caja del dispensador. Hacemos dos agujeros en la tolva para pasar el eje rotatorio, que abrirá y cerrará nuestro sistema.

A la misma altura de los agujeros de la tolva, hacemos dos agujeros  en la caja del dispensador, uno en cada paredes laterales. Estos cuatro agujeros deben coincidir para que el eje de la tapa del dispensador pueda abrir y cerrar para que salga el concentrado. 




Ajustamos la tolva en la parte superior de las paredes de la caja teniendo en cuenta que encajen los agujeros anteriormente hechos.





Acoplamos la rampa por donde va a salir el concentrado con silicona, ponla un poco inclinada para que caiga el alimento de tu mascota. Para mejor desempeño, pegamos dos trozos de cartón para que la comida no caiga por fuera del plato y caiga unicamente en el plato de tu mascota. 




Ahora hacemos un agujero para el sensor, justamente arriba de donde sale el concentrado. El tamaño del agujero depende del sensor que vayas a utilizar, ya sea el de sensor de Sutagao o cualquier otro.

 
 




Y lo ajustamos con Silicona 



Hacemos una base para ajustar el servo motor con varios cuadritos de cartón y pegamos con silicona. Ajustamos el motor a esta base. Luego medimos la distancia que debe tener el eje rotatorio (palito de balso), mas o menos 15,5cm  y lo cortamos



Procedemos a ajustar el servo motor al eje rotatorio del dispensador, para esto, hacemos una "T" con el eje rotatorio. El tamaño de la "T" depende del brazo del servo motor.




Con un bisturí hacemos un corte en cada parte de la "T" y pegamos con mucha silicona.




Ya teniendo la estructura del eje giratorio, pasamos el eje por los agujeros de la caja y ajustamos la base del motor con mucha silicona a la pared del dispensador




Cortamos por el medio el cuadro de cartón para hacer las aletas que sostendran la comida y las pegamos con silicona en el eje.


Ya tienes la parte mecánica. Ahora, aprenderás a conectar los elementos electrónicos y programar los sensores en el ARDUINO


Diseño Electrónico 

Para el sensor infrarrojo evasor de obstáculos primero conectamos

                                                            ⇒ Conectar +5V del sensor  al pin 3.3V de arduino 
                                                            ⇒ Conectar A0 del sensor con A1 de arduino
                                                            ⇒ Conectar GND con GND

En el caso del servo conectamos

                                                            ⇒ Conectar cable rojo con 5V
                                                            ⇒ Conectar cable naranja a PIN 9
                                                            ⇒ Conectar cable café con GND

-  Ensamble electrónico                                            
                                                                                       Esquema_Electrónico_Infrarojo
                      

Para el sensor evasor de obstáculos primero conectamos el pin Echo del Sensor de Obstáculos MG90S al pin digital 8 de Arduino, el pin Trigger al pin 9,  el +Vcc al 5 del Arduino y el GND a GND
                                                         
                                                            ⇒ Conectar +5V del sensor  al pin 5V de arduino
                                                            ⇒ Conectar pin Echo del sensor con pin 8 de arduino
                                                            ⇒ Conectar pin Trigger del sensor con pin 9 de arduino
                                                            ⇒ Conectar GND con GND

En el caso del servo conectamos

                                                            ⇒ Conectar cable rojo con 5V
                                                            ⇒ Conectar cable naranja a PIN 9
                                                            ⇒ Conectar cable café con GND

-  Ensamble electrónico

                                                                                       Sensor_Ultrasonido



Software 


Código para sensor evasor de obstáculos
#include <Servo.h> // Incluí­mos la librerí­a para poder controlar el servo
Servo servoMotor; // Declaramos la variable para controlar el servo
int pinReceptor = A1; //Establecemos el pin a leer
int sensorVal; //Declaramos una variable para almacenar el valor de la lectura
boolean leerSensor = true;

void setup(){
Serial.begin(9600); // Abrimos comunicación Serial
servoMotor.attach(9);
servoMotor.write(150);
        }

void loop(){

servoMotor.attach(9);
sensorVal = analogRead(pinReceptor); //Guardamos la lectura del pin Analógico
Serial.println("Analoga:");
Serial.println(sensorVal); //Sacamos la lectura por serial
delay(500); //Pequeña pausa de medio segundo

if (sensorVal <= 45 && leerSensor) {
   if(leerSensor){
     leerSensor = false;
   }
   servoMotor.write(20); // Desplazamos a la posición 0º
   delay(2000);
   servoMotor.write(155); // Desplazamos a la posición 170º
   delay(2000);
   servoMotor.write(20); // Desplazamos a la posición 0º
   delay(2000);
   servoMotor.write(150); // Desplazamos a la posición 170º
   delay(2000);
   }
}


Código para sensor de Ultrasonido HC-SR04
// Incluímos la librería para poder controlar el servo
#include <Servo.h>

// DECLARACION DE VARIABLES PARA PINES
const int pinecho = 8;
const int pintrigger = 9;
const int pinled = 13;
// Declaramos la variable para controlar el servo
Servo servoMotor;
// VARIABLES PARA CALCULOS
unsigned int tiempo, distancia;
boolean leerSensor = true;

void setup() {
  // PREPARAR LA COMUNICACION SERIAL
  Serial.begin(9600);
  // CONFIGURAR PINES DE ENTRADA Y SALIDA
  pinMode(pinecho, INPUT);
  pinMode(pintrigger, OUTPUT);
  servoMotor.write(0);
}

void loop() {
  servoMotor.attach(11);
  // ENVIAR PULSO DE DISPARO EN EL PIN "TRIGGER"
  digitalWrite(pintrigger, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(pintrigger, HIGH);
  // EL PULSO DURA AL MENOS 10 uS EN ESTADO ALTO
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(pintrigger, LOW);
  // MEDIR EL TIEMPO EN ESTADO ALTO DEL PIN "ECHO" EL PULSO ES PROPORCIONAL A LA DISTANCIA MEDIDA
  tiempo = pulseIn(pinecho, HIGH);

  // LA VELOCIDAD DEL SONIDO ES DE 340 M/S O 29 MICROSEGUNDOS POR  CENTIMETRO
  // DIVIDIMOS EL TIEMPO DEL PULSO ENTRE 58, TIEMPO QUE TARDA RECORRER IDA Y VUELTA UN  cENTIMETRO LA ONDA SONORA
  distancia = tiempo / 58;

  // ENVIAR EL RESULTADO AL MONITOR SERIAL
  Serial.print(distancia);
  Serial.println(" cm");
  delay(200);

  // ENCENDER SERVO CUANDO SE CUMPLA CON CIERTA DISTANCIA
  if (distancia <=16 && distancia >= 8 && leerSensor) {
  if(leerSensor){
    leerSensor = false;
    }
      // Desplazamos a la posición 0º
      servoMotor.write(180);
      delay(2000);
      // Desplazamos a la posición 160º
      servoMotor.write(0);
      // Esperamos 3 segundo
      delay(2000);
      // Desplazamos a la posición 0º
      servoMotor.write(180);
      delay(2000);
      // Desplazamos a la posición 160º
      servoMotor.write(0);
      // Esperamos 3 segundo
      delay(2000);
    }
}



Calibración

Para la calibración abrimos el Monitor serial de Arduino, y vemos los valores que está leyendo el sensor; caracterizas el sensor, mirando los valores al acercar un objeto, y así sabes cuales valores son los necesarios para que abra la tapa del dispensador con el servo motor, al acercarse tu mascota.



Ensamble Final


Para finalizar ajustamos con tornillos el arduino a la base del dispensador 




Conectamos el sensor, ya sea el Ultrasonido o el infrarrojo,  pasando los cables hacia la base de la caja por el lado de la rampa del dispensador. Ten en cuenta los cables y contecta al arduino como explicamos anteriormente.

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Haz el mismo procedimiento con los cables del motor, ten en cuenta que no se enreden con la T del eje rotatorio  



Conectamos el cable de alimentación de 12 V al arduino haciendo un agujero por atrás dejando pasar el cable de la alimentación y ajustamos la tapa de la base con silicona


Ensamble_Final
Hazle formas divertidas a la caja y decora como quieras
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Publicado en: Proyectos Con Arduino

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