自制 Arduino Nano 智能宠物喂食器

组件与供应

	Arduino Nano R3（紧凑外壳首选）	×	1
	Adafruit RGB 背光 LCD 16x2	×	1
	Adafruit DS3231 实时时钟（极高精度）	×	1
	连续旋转舵机	×	1
	谷物分配器	×	1
	霍尔传感器 (单极性)	×	1
	圆柱磁铁 3mm 直径, 5mm 长	×	6
	LCD I2C 背包	×	1
	Apem 防水轻触按钮 IP67	×	1
	小型轻触按钮	×	1
	LED (通用)	×	6
	Hammond ABS 带法兰外壳	×	1

应用与在线服务

LCD 字符生成器

关于项目

2018-09-06 更新

我的两台喂食器已完美运行 7 个月。白天我们照顾宠物，现在它们能按固定时间自动进食。非常满意！

为什么又做一个宠物喂食器？

基于 Arduino 单片机，材料便宜且易构建。网上虽有许多版本，但找不到具备我需要功能的完整项目，所以从头开始。

功能特点：

• 每次精准定量（霍尔传感器反馈）
• 每天两个喂食时段
• 极高精度实时时钟（需正品 DS3231 芯片）
• 可单独取消两个定时器的下一次喂食，配显示和 LED 指示，过时自动复位
• 手动喂食功能（每按一次投一份）
• 两个喂食时段份数可调（1-9 份）
• 主界面总览所有设置参数
• 易用的菜单系统
• 喂食成功 LED 指示
• LCD 背光定时器（30 秒无操作熄灭，任意按键点亮）
• 时间和设置安全存储在 EEPROM

演示视频

视频链接：点击 HERE

详细讲解视频：点击 HERE

慢动作喂食演示：点击 HERE

照片

所需零件

• 1x 谷物分配器（eBay 便宜）
• 废木料制作分配器支架
• 1x Arduino Uno
• 1x I2C DS3231（极高精度）或 DS1307 RTC
• 1x 16x2 LCD 显示屏
• 1x LCD I2C 背包
• 1x 连续旋转舵机（买好货！）
• 1x Honeywell SS443R 单极性霍尔传感器
• 1x 12V/1A 外接电源适配器
• 7x 轻触按钮
• 6x LED（2 红、3 绿、1 黄）
• 2x 1kΩ 电阻（红 LED）
• 4x 560Ω 电阻（绿/黄 LED）
• 1x 电子外壳
• 电源插座母头及连接器（连接外置舵机和霍尔传感器）
• 大量热熔胶

舵机最好用高电压供电以获更大扭矩。我的 HSR-2645CRH 支持 7.4V，若想这样需额外：

• 万用板
• LM317T 可调稳压器
• 3 个电阻设定输出电压（1kΩ、150kΩ、4.7kΩ）
• 2 个极性电容（220µF、10µF）
• 散热片不需要，舵机每天只转 1-2 秒

网上有很多 LM317 计算器。

宠物粮仓

最便宜易用的是谷物分配器，许多商店和 eBay 有售。我买双仓谷物分配器 15 欧元含运费（英国到荷兰）。

挑战是制作支架。网上搜寻无果，翻找棚子发现漂亮雪松木料。支撑分配器的木板厚 3cm 绝不晃动。安装孔（我分配器底座 86mm）必须紧配，先钻小孔再修整。看照片理解结构。

舵机与分配器拨轮连接

务必买好舵机。我先买 MG996R 改连续旋转，浪费钱。后来买优质 HSR-2645CRH。

必须买连续旋转型号！！ 别尝试改装普通舵机，表现差且停止不即时。

舵机试验视频：点击 HERE

舵机连接分配器拨轮

如何连接舵机与拨轮？看似最难实则简单。

取 5mm 聚碳酸酯板，细锯切直径约 6cm 圆盘。中心钻 8mm 孔（拨轮轴厚度，轴可从拨轮拆下）。

外圆钻 6 个 3mm 孔（磁铁直径），均匀分布。拨轮有 6 个橡胶叶片，用 6 个磁铁，360°/6=60° 间隔。磁铁紧配。

霍尔传感器检测 6 个磁铁，精确定位停止拨轮。舵机停止延时变量用于喂食后延迟停止，微调拨轮准确位置。若停止位置不对，粮食无法完全落出。霍尔传感器位置可能不同，调节延时变量解决。

将拨轮轴粘入圆盘中心孔。

白色圆形舵机舵盘用 3 颗 M3 螺栓固定在圆盘上，垫额外螺母作间隔，别拧太紧。

现在舵机成了喂食器组件一部分，放入木支架测量舵机下方木块高度。

霍尔传感器

用单极性霍尔传感器。磁铁靠近输出低电平，不需要反向磁场复位输出高电平。单极性更简单。

!!! 霍尔传感器需 10kΩ 上拉电阻。

我用 0805 贴片电阻直接焊在传感器上，你可自行方式。别漏这电阻！

用废弃圆珠笔塑料管做传感器支架。

电子外壳

用 Hammond ABS 带法兰外壳，120 x 65 x 40 mm。

外部连接用精密母插座，非廉价山寨货。我所有项目都用，劣质连接导致难排查故障最糟。

为方便编程，预留外置 FTDI 接口：

前面板制作

尝试过多种廉价美观面板方案...

1. Mod Podge 胶水贴激光打印纸再刷层 Mod Podge → 失败
2. 聚氨酯丙烯酸酯清漆，干后极耐用。纸贴得很牢，上层清漆效果好，但不粘激光打印碳粉部分 → 失败
3. 激光打印前面板仅表面覆膜 PVC，效果极佳，保护前面且色彩提亮。再用清漆粘贴，想让清漆渗透纸张防水。但纸太厚不渗透，测试防水时纸卷边脱落 → 部分失败，待改进
4. 买激光打印专用铝箔纸，2.25 欧/张。效果好但想用透明膜保护碳粉，无法消除照片 1 所示瑕疵
5. 再试清漆保护，铝箔变高光！但清漆仍不粘碳粉，彻底放弃清漆
6. 最终：直接用铝箔打印无保护... 常摸会留指纹（看本页顶部照片 BACK 键下方，外壳在鸡饲料中）不完美但够用

照片上传限制，就这些了。

各位玩得开心！

代码

• Pet Feed-O-Matic v 1.1 - 20-02-2018

Pet Feed-O-Matic v 1.1 - 20-02-2018 Arduino

v 1.1：按下 Cancel1 或 Cancel2 显示说明

// c++ stuff...
#include <Arduino.h>
// 代码过长已截断，完整代码请下载附件
// 主要功能：有限状态机菜单、RTC 时间同步、霍尔传感器中断计数、舵机精准控制、EEPROM 存储设置、LCD 显示与背光管理
// 关键库：LiquidCrystal_I2C, Button, DS3232RTC, Time, Wire, EEPROM
// 引脚定义、按键消抖、状态机、喂食逻辑、时间设置、菜单导航等完整实现

原理图

Arduino 宠物喂食器

使用 Arduino IDE 1.8.2。小心库文件夹中不要有同一库的两个版本！！

arduino_pet_feeder_final_eng_v1_0-ino_hex_libraries_dsoo0HscCr.zip