Automatyczny karmnik dla rybek. Smart Home na własną rękę

2020-02-04 16:08 Łukasz Gawryjołek
karmnik dla rybek
Autor: Łukasz Gawryjołek Karmnik umieszczony na akwarium - dawkujący pokarm z obudową regulatora po prawej stronie

Tym razem przedstawię nietypowe zastosowanie inteligentnego domu jakie stworzyłem dla swojego akwarium. Utrzymywanie temperatury wody, oświetlenia w akwarium łącznie z dawkowaniem pokarmu dla rybek może być jak najbardziej realizowane przez system inteligentnego domu!

Nie uważam karmienia rybek za uciążliwy obowiązek. Wręcz przeciwnie - to przyjemność i nauka dla dzieci. Sytuacja zmienia się diametralnie, gdy chcemy wyjechać na parę dni z domu pozostawiając akwarium. Wtedy automatyka zapewniająca przetrwanie rybek jest niezastąpiona. Z tego właśnie powodu postanowiłem zautomatyzować karmienie moich podopiecznych aby nie być „niewolnikiem” posiadanego akwarium. Jak? Sami zobaczcie!

Cały proces budowy automatycznego karmnika dla rybek był rozłożony na kilka etapów głównie uzależnionych od terminów otrzymywania zamówionych pojedynczych elementów, z których zbudowałem całe rozwiązanie.

Elementy składowe

Za dawkowanie pokarmu jest odpowiedzialny ślimak – czyli wałek w kształcie ślimaka obracający się w rurce, taki jak może pamiętacie z ręcznych młynków do mięsa. Ślimak napędzany jest silnikiem elektrycznym o bardzo wolnych obrotach, aby w sposób kontrolowany podawać pokarm do akwarium. W tym celu pomiędzy ślimakiem a silnikiem jest przekładnia mechaniczna. Cały zespół mechaniczny jest kontrolowany z modułu I/O (wejść i wyjść) FIBARO – Smart Implant.

karmnik akwarium
Autor: Łukasz Gawryjołek Ślimak obracany przez silnik z przekładnią mechaniczną
karmnik akwarium
Autor: Łukasz Gawryjołek Ślimak obracany przez silnik z przekładnią mechaniczną

Ślimak przepychający pokarm osadziłem w plastikowym trójniku takim jaki można nabyć w każdym sklepie hydraulicznym. Ślimak z silnikiem i przekładnią to wszystkie elementy mechaniczne potrzebne do skonstruowania samego mechanizmu karmnika. Kolejnym krokiem było znalezienie odpowiedniej obudowy. Najlepszą obudową okazał się zwykły plastikowy prostopadłościan, który jest otwierany przez odkręcenie czterech śrub w ściankach. W plastiku jest relatywnie prosto wywiercić odpowiednie otwory od góry do dosypywania pokarmu oraz z boku do dawkowania pokarmu do akwarium.

karmnik akwarium
Autor: Łukasz Gawryjołek Obudowa części mechanicznej karmnika

Zestawienie cenowe elementów użytych do montażu:

  • FIBARO – Smart Implant - 160 zł
  • obudowy – 68 zł
  • przekładnią mechaniczna i silnik elektryczny - komplet 33 zł
  • czujnik temperatury – 18 zł
  • zasilacz montażowy 25W – 19 zł
  • ślimak - 11 zł
  • przełącznik obrotowy - 6 zł
  • trójnik – 6 zł
  • płytka uniwersalna do lutowania – 6 zł
  • stabilizator napięcia 5V – 1 zł

Razem koszt wyniósł ok. 350 zł z przewodami (cena bez grzałki, oświetlenia i Wall Plug FIBARO i centrali FIBARO).

Instalacja elementów w obudowie regulatora

Drugim elementem składowym pełnego rozwiązania jest regulator z zasilaczem oraz ręcznym przełącznikiem, które zostały umieszczone w innej niezależnej od pierwszego obudowie. W obudowie tej znalazła się też płytka uniwersalna wraz z regulatorem – Smart Implant FIBARO, oraz zasilacz  +12 DCV. 

karmnik akwarium
Autor: Łukasz Gawryjołek Elementy składowe drugiej obudowy (regulatora)

Przełącznik obrotowy 3-pozycyjny osadziłem w pokrywie górnej obudowy regulatora. W ten sposób można kontrolować pracę silnika dawkującego pokarm także ręcznie przez obrócenie pokrętła w prawą lub lewą stronę. Obrót pokrętła powoduje załączenie silnika, który wykonuje obroty ślimaka w jedną lub w drugą stronę. Będąc przy akwarium aby nakarmić rybki, obracam przełącznik w lewo, a w przypadku zacięcia się pokarmu w ślimaku zmieniam obroty silnika przekręcając pokrętło w prawo, co wycofuje pokarm z trójnika. Środkowa pozycja załącza tryb automatyczny, czyli sterowane przez inteligentny dom.

karmnik akwarium
Autor: Łukasz Gawryjołek Przełącznik obrotowy do wyboru trybu pracy karmnika

Wszystkie przewody od silnika, czujnika temperatury wody w akwarium, zasilania oświetlenia akwarium, regulatora i przełącznika obrotowego zostały odpowiednio polutowane na uniwersalnej płytce. Takie rozwiązanie wykorzystujące połączenie przez lutowanie na płytce uniwersalnej polecam wszystkim, którzy tworzą swoje rozwiązania DIY. Dzięki temu można dokonać dowolnych połączeń szybko i pewnie, zachowując możliwość przyszłej rozbudowy.

karmnik akwarium
Autor: Łukasz Gawryjołek Przewody połączone ze sobą na uniwersalnej płytce

Sterowanie

Tak jak wspomniałem przełącznik obrotowy umożliwia wybranie różnych trybów pracy silnika. W położeniu środkowym – tryb automatyczny załączenie silnika i czas jego pracy jest uzależniony od wyjścia cyfrowego z regulatora Smart Implant. Załączenie tego wyjścia kontroluje z smartfona oraz ze sceny odpowiedzialnej za codzienne karmienie rybek. Jedną z ciekawych funkcji jakie oferuje Smart Implant FIBARO jest określenie na jaki czas zostaje załączone wyjście cyfrowe, co powoduje wyłączenie silnika tylko na ściśle określony czas. Dzięki temu nie przekarmiam rybek - ślimak przestanie się obracać za każdym razem po 3 sekundach wrzucając do akwarium jedynie określoną ilość pokarmu.

Regulator FIBARO oprócz sterowania silnikiem załącza i wyłącza oświetlenie akwarium przez drugie wyjście cyfrowe. Dzięki temu mogę włączyć podświetlenie akwarium o 8 rano i wyłączyć o 21. Jako, że Smart Implant jest urządzeniem pracującym w technologii Z-Wave - współkomunikuje się z całym systemem inteligentnego domu. Istnieje zatem możliwość sterowania bardziej zaawansowanego jak np. kontrolowanie oświetlenia akwarium nie na podstawie harmonogramu, ale w zależności od ilości światła słonecznego wpadającego do pokoju, dzięki integracji Motion Sensor z pomiarem jasności (lux).

Regulator Smart Implant jest uniwersalnym urządzeniem I/O i nie należy zapomnieć o jego wejściach, które wykorzystałem do pomiaru temperatury wody w akwarium. Czujnik typu DS18B20 zamknięty w hermetycznej obudowie podaje bieżącą temperaturę wody w akwarium. Dane o temperaturze można wykorzystać do sterowania grzałką do akwarium poprzez wtyczkę kontaktową Wall Plug. Napisany prosty program będzie utrzymywał stałą temperaturę wody w akwarium stale załączając i wyłączając grzałkę elektryczną.

karmnik akwarium
Autor: Łukasz Gawryjołek Wall Plug FIBARO pozwoli na sterowanie pracą grzałki akwarium

W ten sposób akwarium jest w pełni „inteligentne”, pozwalając mi wyjechać na parę dni bez obawy, że rybki umrą z głodu. Więcej dokładniejszego opisu powstawania  automatycznego karmnika znajdziecie na moim blogu.

Łukasz Gawryjołek
Łukasz Gawryjołek, autor bloga "Z Techniką za Pan Brat"
Automatyk inżynier. Jest certyfikowanym instalatorem systemu inteligentnego domu firmy Fibaro. Specjalizuje się w nietypowych sterowaniach urządzeniami inteligentnego domu, optymalizacją istniejących rozwiązań i integracjami.

Swoim doświadczeniami i rozwiązaniami dzieli się na blogu  Z Techniką za Pan Brat

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
KOMENTARZE