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Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Komponenten und Zubehör

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Arduino Nano R3
Am besten für kompaktes Gehäuse
 × 1
Adafruit Real Time Clock (DS3231)
 × 1
Dauerdreh-Servo (Continuous Rotation)
 × 1
Müsli-Spender (Cereal Dispenser)
 × 1
Hall-Sensor UNIPOLAR (Honeywell SS443R)
 × 1
Stabmagnete 3mm Ø, 5mm Länge
 × 6
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Adafruit RGB Backlight LCD - 16x2
 × 1
LCD I2C Backpack
 × 1
Apem Drucktaster momentan IP67
 × 1
Kleine Drucktaster momentan
 × 1
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
LED (generisch)
 × 6
Hammond ABS-Gehäuse mit Flansch
 × 1

Apps und Online-Dienste

LCD Character Generator

Über dieses Projekt

Update 2018-09-06

Meine zwei Futterautomaten laufen seit 7 Monaten fehlerfrei. Wir versorgen unsere Tiere tagsüber selbst, aber jetzt erhalten sie zu festen Zeiten ihr Futter. Sehr zufrieden mit dem System!

Warum noch ein Tierfutterautomat?

Meine Version basiert auf einem Arduino-Mikrocontroller. Die Materialien sind relativ günstig und der Bau einfach. Zwar gibt es viele Versionen, aber ich fand kein komplettes Projekt mit den von mir gewünschten Features – also startete ich von Grund auf.

Features:

Demo-Videos

Fotos

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Benötigte Teile

Für höhere Servo-Spannung (mehr Power): Mein HSR-2645CRH verträgt 7,4 V. Dazu brauchst du:

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Online gibt es viele LM317-Rechner.

Der Futterbehälter

Günstigste und einfachste Lösung: Müsli-Spender (viele Geschäfte, eBay). Ich kaufte einen Doppelspender für 15 € inkl. Versand (UK → NL).

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Herausforderung: Halterung bauen. Internet half wenig, also schaute ich in meinen Schuppen und fand schönes Zedernholz.

Holz für Spenderhalterung 3 cm dick → kein Wackeln! Loch (meine Spenderbasis 86 mm) muss passgenau sein – vor Bohren messen! Lieber kleiner bohren und nachfeilen als zu groß.

Fotos zeigen Aufbau und Passform.

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
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Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Servo und Anbindung an Spender-Schaufelrad

Guten Servo kaufen! Erst kaufte ich MG996R und modifizierte ihn für Dauerdrehung – Geldverschwendung. Dann Qualitäts-Servo: HSR-2645CRH. Muss Dauerdreh-Modell sein! Normale Servos umzubauen funktioniert nicht gut (Stoppen nicht sofort).

Video Servo-Test: Hier klicken

Servo-Verbindung zum Schaufelrad:

Stück 5 mm Polycarbonat, mit Laubsäge runder Scheibe ~6 cm ausgeschnitten. Mittig 8 mm Bohrung (Dicke der Spenderachse, die aus dem Schaufelrad entnehmbar ist).

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Am Rand 6 Bohrungen 3 mm für Magnete (Schaufelrad hat 6 Gummischaufeln → 6 Magnete, 360°/6 = 60° Teilung). Stablmagnete passen stramm.

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Hall-Sensor erkennt jeden der 6 Magnete → präzise Positionierung und Stopp des Schaufelrads. Variable FEEDER_STOP_DELAY fügt Verzögerung nach Fütterung vor Stopp ein → exakte Position einstellbar. Wichtig: Wenn Stopp-Position falsch, verlässt Futter das Schaufelrad nicht vollständig. Auch Hall-Sensor-Position kann variieren – Verzögerung löst das.

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Schaufelrad-Achse in Polycarbonat-Scheibe einkleben.

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Weißer Servo-Horn mit 3 M3-Schrauben an Scheibe befestigen. Extra Muttern als Distanzhülsen, nicht zu fest anziehen!

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Servo nun Teil der Fütterungsmechanik – in Holzhalterung einbauen und Höhe des Holzstücks unter Servo messen.

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Der Hall-Sensor

Verwendeter Typ: UNIPOLAR. Gibt LOW aus, wenn Magnet nah ist, und braucht nicht umgekehrte Polarität zum Zurücksetzen auf HIGH. Einfacher! Wichtig: 10 kΩ Pull-Up-Widerstand am Hall-Sensor. Ich nutzte 0805 SMD direkt auf dem Sensor – mach es wie du willst, aber vergiss den Widerstand nicht!

Alter Kugelschreiber als Halter für Sensor genutzt.

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Elektronik-Gehäuse

Hammond ABS-Gehäuse mit Flansch, 120 × 65 × 40 mm.

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Externe Anschlüsse: hochwertige Präzisions-Buchsenleisten (keine billigen China-Teile – schlechte Kontakte = schwer zu findende Fehler).

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Für einfaches Programmieren: externer FTDI-Anschluss.

Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Frontplatten-Design

Viele Versuche für günstige, gute Frontplatte...

  1. Mod Podge: Laserdruck auf Papier, aufkleben, überstreichen → FEHLGESCHLAGEN
  2. Klarlack (Polyurethan-Acrylat-Dispersion): Papier gut aufgeklebt, Lackieren sah super aus, aber Haftung auf Lasertoner fehlte → FEHLGESCHLAGEN
  3. Nur oberes Laminat (PVC) auf Laserdruck, dann mit Lack aufkleben. Idee: Lack dringt in Papier ein → wasserfest. Aber dickes Papier wellte sich beim Nässetest ab → TEILWEISE FEHLGESCHLAGEN
  4. Spezial-Alufolie für Laserdruck (2,25 €/Bogen). Ergebnis super, aber Schutzfolie über Toner ließ sich nicht blasenfrei anbringen → FEHLGESCHLAGEN
  5. Klarlack auf Alufolie: Hochglanz! Aber wieder keine Haftung auf Toner → Lack endgültig aufgegeben.
Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

ENDLICH: Alufolien-Druck ohne Schutz genutzt. Zeigt Fingerabdrücke bei häufiger Berührung (siehe Foto oben unter BACK-Button), aber für mich gut genug.

Das war's, Leute... Viel Spaß!

Code

Pet Feed-O-Matic v 1.1 - 20-02-2018 (Arduino)
// c++ stuff...
#include <Arduino.h>
// ... (umfangreicher Code, im Original vollständig)
// Hauptfeatures im Code:
// - Hall-Sensor für exakte Portionierung (Interrupt)
// - DS3231 RTC über I2C
// - Menü-FSM mit 7 Tastern
// - EEPROM-Speicherung aller Einstellungen
// - LCD 16x2 I2C mit Custom Chars
// - Servo-Steuerung mit Stop-Verzögerung
// - Manuelle Fütterung, Cancel-Funktion, Backlight-Timer
// Code wurde gekürzt – vollständige Version im Anhang (ZIP).

Schaltpläne

Arduino-basierter Tierfutterautomat: Intelligenter Tierfutterautomat selbst bauen mit Arduino Nano

Verwendete Arduino IDE 1.8.2. ACHTUNG: Nicht zwei Versionen derselben Bibliotheken im Libraries-Ordner haben!

arduino_pet_feeder_final_eng_v1_0-ino_hex_libraries_dsoo0HscCr.zip

Herstellungsprozess

  • Herstellungsprozess
  • 3d Drucken
  • Automatisierungssteuerung System
  • Industrietechnik
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