Automatic Pet Feeder - Máy cho thú cưng ăn tự động 3D

Tóm tắt

Mình thiết kế bộ Automatic Pet Feeder này như một giải pháp đơn giản và tin cậy để cho thú cưng ăn, đặc biệt là với các loại hạt kích thước lớn mà các loại máy tự động hiện nay thường gặp khó khăn. Đa số các loại máy trên thị trường chỉ được thiết kế cho hạt nhỏ, còn mình muốn làm một thứ có thể xử lý được hạt to, đồng thời vẫn phải dễ sử dụng và bảo trì.

Máy hoạt động chỉ với một nút bấm, cực kỳ nhanh gọn. Thiết kế dạng module giúp bạn dễ dàng tháo rời khỏi đế treo tường để vệ sinh, đảm bảo vệ sinh và độ bền lâu dài. Bằng cách kết hợp in 3D và Arduino, mình tạo ra một giải pháp thân thiện cho những bạn muốn có hệ thống cho ăn thủ công nhưng có kiểm soát mà không cần lập trình phức tạp hay phụ thuộc vào app.

Chức năng

• Cho ra một khẩu phần ăn chỉ với một nút bấm.
• Dễ dàng điều chỉnh lượng thức ăn đúng theo sở thích của thú cưng.
• Đảm bảo kích thước khẩu phần đồng nhất mỗi lần cho ăn.
• Dễ dàng vệ sinh và bảo trì.

  ---

Phần cứng và phần mềm sử dụng

Phần cứng:

Các linh kiện in 3D

Linh kiện điện tử

STT	Linh kiện	Ghi chú	Nhà cung cấp	Ảnh
1	Arduino Micro	-	Arduino
2	Motor Driver	TB6612FNG	SparkFun
3	Motor	JGY370, 12V, 100RPM	AliExpress
4	Nút nhấn	LB16A-P11/E	AliExpress
5	Half Breadboard	-	AliExpress
6	DC Barrel Jack	-	AliExpress
7	Nguồn 12V	2 amp	AliExpress

Ốc vít

Khác

Ống nhựa Polycarbonate (hoặc vật liệu an toàn thực phẩm):

• Đường kính ngoài: 120 mm.
• Độ dày thành: khoảng 3 mm.
• Chiều cao: Mình dùng 300 mm.

*Hãy đảm bảo ống được làm từ vật liệu an toàn thực phẩm.

Phần mềm:

• PrusaSlicer
• Arduino IDE
• SolidWorks (để thiết kế các chi tiết in 3D)

  ---

Sơ đồ đấu nối

Cách đấu nối khá đơn giản, bạn chỉ cần làm theo sơ đồ dưới đây.

Motor: (+) → A01 trên SparkFun Motor Driver (-) → A02 trên SparkFun Motor Driver

Nút nhấn: LED → Chân D2 trên Arduino C (Common) → Chân D3 trên Arduino NO (Normally Open) → VCC trên SparkFun Motor Driver NC (Normally Close) → GND trên SparkFun Motor Driver/Arduino A → NC trên Nút nhấn

DC Barrel Jack: (+) → VIN trên Arduino và VM trên SparkFun Motor Driver (-) → GND trên Arduino và GND trên SparkFun Motor Driver

Arduino: D4 → STBY trên SparkFun Motor Driver D5 → PWMA trên SparkFun Motor Driver D6 → AI1 trên SparkFun Motor Driver D7 → AI2 trên SparkFun Motor Driver 5V → VCC trên SparkFun Motor Driver

Bảng Arduino Micro:

Bảng SparkFun Motor Driver:

Code

Code Arduino điều khiển Motor DC để xoay cơ chế nhả hạt. Nút nhấn sẽ kích hoạt motor quay theo số chu kỳ đã cài đặt.

Tùy chọn nhấn nút

• Nhấn ngắn (dưới 1 giây) → bắt đầu cho ăn.
• Nhấn dài (trên 1 giây) → dừng motor và reset Arduino.

Chức năng chính của Code:

1. Lượng thức ăn được kiểm soát bởi biến feedingCycles.
2. Khi nhấn nút, motor sẽ chạy theo số chu kỳ đã cài đặt để đảm bảo định lượng chuẩn.
3. Giá trị mặc định của feedingCycles là 5, tương đương khoảng 200 gram hạt.
4. Bạn có thể tùy chỉnh lượng thức ăn bằng cách thay đổi giá trị feedingCycles ở dòng đầu tiên của code.

Cách điều chỉnh khẩu phần:

• Muốn cho nhiều hạt hơn, tăng giá trị feedingCycles.
• Muốn cho ít hạt hơn, giảm giá trị feedingCycles.

Tải code lên Arduino Micro:

1. Mở Arduino IDE.
2. Tạo sketch mới, xóa hết nội dung cũ.
3. Copy đoạn code bên dưới dán vào.
4. Chọn đúng board Arduino Micro.
5. Nhấn Tải lên (Upload).
6. Có thể xuất hiện thông báo nhỏ trong quá trình upload, đừng lo, đó là bình thường.
7. Đảm bảo thấy thông báo Done uploading ở góc dưới cùng bên phải.

(Đoạn code đã được cung cấp trong file gốc - hãy copy chính xác)

Hướng dẫn in

• Chất liệu: PLA (đảm bảo loại an toàn thực phẩm).
• Chiều cao lớp (Layer height): 0.2 mm.
• Tất cả các file in đã được xoay đúng chiều.

STT	Tên linh kiện	Ảnh	Infill [%]	Vách (Walls)	Hỗ trợ (Support)
1	Nắp ống		15	2	Không
2	Đế máy		20	4	Có
3	Hộp đựng mạch		15	2	Không
4	Nắp hộp mạch		15	2	Không
5	Bánh răng trộn		50	4	Không
6	Thùng chứa		15	2	Có
7	Đáy thùng chứa		20	4	Không
8	Phễu thùng chứa		15	2	Không
9	Bánh răng truyền động		100	4	Không
10	Nắp bánh răng		15	2	Không

Hướng dẫn lắp ráp

Nên xem kỹ các file STEP để hiểu cách các chi tiết ăn khớp với nhau.

Lắp đế máy (Docking Station)

1. Gắn motor vào đế máy bằng 4 ốc M3x8mm.
2. Chèn đai ốc M3 vào bánh răng truyền động.
3. Gắn bánh răng vào trục motor bằng vít trí M3x6mm. Nhớ vặn chặt vào phần dẹt của trục.
4. Lắp nắp bánh răng lên trên.
5. Lắp nút nhấn vào đế máy và cố định bằng đai ốc.
6. Gắn hộp mạch vào đế máy bằng 3 vít M3x10. Nên đấu nối dây trên breadboard trước khi đặt vào hộp.
7. Luồn dây qua khe bên cạnh, cắm vào breadboard.
8. Sắp xếp dây gọn gàng rồi đóng nắp hộp.

Lắp thùng chứa (Mixing Tank)

1. Lắp phễu vào thùng chứa, có thể dùng chút keo dán sắt để cố định.
2. Lắp bánh răng trộn vào lỗ trung tâm của đáy thùng, kiểm tra xem nó có xoay mượt không.
3. Gắn đáy thùng vào thùng chứa bằng 4 vít M3x10, chú ý căn chỉnh các rãnh.
4. Chèn ống Polycarbonate vào thùng chứa.

Hoàn thiện

1. Lắp bộ thùng chứa vào đế máy, căn chỉnh sao cho các bánh răng ăn khớp với nhau.
2. Nhấn thử nút xem motor có xoay bánh răng mượt mà không.
3. Gắn đế máy lên tường bằng 2 lỗ bắt vít.

   ---

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại nhắn cho mình nhé!