Проекты

Автоматическая кормушка для рыб

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1329
Предметы: Физика, Биология, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

В настоящее время всё большую популярность набирает аквариумистика – моделирование экосистемы в замкнутом искусственном водоёме. Рост популярности содержания рыб в домашних условиях можно связать с несколькими факторами.

Наблюдение за рыбками в аквариуме способствует повышению концентрации, помогает расслабиться после трудового дня. В целом содержание аквариума подходит для занятых людей, которым не хватает времени на полноценный уход за домашними животными, требующими много внимания (собаки, кошки и др.).

В отличие от других видов животных, которых человек может содержать в квартире или доме, аквариумные рыбы в основном не нуждаются в постоянном контроле. В ежедневный уход за этим видом домашних животных входит кормёжка и визуальный осмотр. Это не занимает много времени, однако иногда владельцам аквариума необходимо уехать на несколько дней. В это время рыбы остаются без необходимого ежедневного питания. Если уезжать приходится часто, то наиболее разумным решением будет приобрести автоматическую кормушку, которая сможет через равные промежутки времени порционно выдавать корм.

Цель

Разработать, запрограммировать и применить на практике автоматическую кормушку для рыб с датчиками температуры и уровня воды и возможностью настройки интервала кормления.

Задачи

  1. Изучить принцип работы аквариума и автокормушек для рыб.
  2. Спроектировать корпус автокормушки.
  3. Разработать код программы для Arduino.
  4. Подобрать необходимые компоненты.
  5. Собрать и протестировать готовое устройство.
  6. Доработать при необходимости.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Корпус автокормушки
  • Датчик температуры ds18b20 с изоляцией и датчик уровня воды
  • Плата Arduino Nano
  • Сервопривод и насадка для него
  • OLED i2c дисплей 0.96″ 128×64 px
  • Энкодер ky-040
  • Светодиод, повышающий преобразователь напряжения, портативное зарядное устройство ёмкостью 2200 mah и резисторы 2.7 ком.
  • Компьютер с установленным ПО: «Компас-3D», Arduino IDE, Fritzing
  • 3D-принтер Makerbot

Описание

При выполнении проекта авторами реализованы следующие этапы.

1. Изучение теоретического материала;

2. Подбор необходимых компонентов и программного обеспечения;

3. Создание программы в Arduino IDE;

4. Создание схемы, сборка на макетной плате и тестирование систем. В процессе сборки автоматической кормушки каждая система (работа датчика температуры, передача данных на дисплей, работа сервопривода и др.) была протестирована и проверена в отдельном порядке вне аквариума. После полной сборки готового устройства его работа была также проверена сначала вне заданной среды (аквариум с рыбами);

5. Разработка корпуса в программе «КОМПАС-3D»;

6. Печать корпуса на 3D-принтере;

7. Сборка готового устройства;

8. Проведение испытаний и модернизация устройства.

Результаты работы/выводы

Все поставленные задачи авторами реализованы в полном объёме. Автоматическая кормушка собрана, и её работа была проверена сначала вне заданной среды (аквариум с рыбами), а после корректировки и размещения в корпусе устройство было помещено в заданную среду (аквариум) без рыб в нём. Тестирование полностью собранного устройства прошло без ошибок.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Детский технопарк «Альтаир» РТУ МИРЭА