DIY : Distributeur automatisé de croquettes pour chat

Un minimum d'outillage est nécessaire.

L'arduino uno est une carte qui a l'avantage d'être peu onéreuse et qui possède suffisamment de mémoire et d'entrées-sorties pour réaliser ce projet. Pour les moins initiés, elle va nous permettre d'ajouter des fonctionnalités sans trop de soudure et sans connaissances poussées en électronique.

- L'alimentation se fait au travers d'une alimentation type PC portable de 12v matérialisée sur le schéma par un boitier de piles. (fig. 2)

- Un convertisseur 12v doit être branché entre l'alimentation de PC et la carte Arduino afin de garantir une tension stable. Pour ma part, le convertisseur que j'ai utilisé a nécessité un peu de soudure pour relier les câbles d'alimentation. 

Commencez par câbler l'alimentation 12v. Attention à ne pas inverser la polarité car ce module peut se mettre à chauffer. A l'aide d'un multimètre, mesurez le courant en sortie du convertisseur. Réglez le à 9v en tournant la petite vis jaune. (fig. 3)

- Soudez, sur le shield de prototypage, 2 connecteurs empilables à 3 et 4 broches sur {scl-sda-vcc-gnd} et {gnd-vcc-d2-d3} (fig. 4) Ce sont les seuls soudures du montage. On pourrait s'en passer en se branchant directement sur les broches de l'Arduino ou d'un des shields. 

- Enfichez le shield RTC sur la carte Arduino puis le shield de prototypage sur le shield RTC. (fig. 5)

- Connectez l'écran LCD sur le connecteur 4 broches. Respectez le sens de branchement !

- Reliez les boutons à la carte de prototypage sur les broches 6, 8, 11, 12. Un fil vers une entrée de l'Arduino, l'autre vers la masse de l'Arduino.

- Connectez la carte relais au connecteur 3 broches de la carte de prototypage. 2 broches pour le VCC et GND et une broche de pilotage du relais.

- Branchez le moteur sur l'alimentation et la carte relais : A l'aide de dominos, dérivez l'alimentation électrique vers le module convertisseur DC/DC et vers la carte relais. Ceci va nous permettre d'avoir une tension stable aux bornes de l'Arduino lorsque le moteur consomme du courant. Branchez la masse du moteur directement sur la carte relais.

La fig 6 représente le câblage de l'ensemble.

Téléchargez ou clonez le firmware ici : firmware arduino

Téléchargez l'environnement arduino : https://www.arduino.cc/en/Main/Software

Créez un répertoire "catfeeder" et y copier toutes les sources .h / .ino

Ouvrez le projet via l'environnement arduino et flashez le dans la carte.

Attention :

L’adresse I2C du module LCD est 0x3F (norme 7 bits) : il faut donc vous assurer que votre module correspond bien à cette adresse. 

La datasheet du PCF8574 montre que trois pattes permettent de changer l’adresse. Certains shield peuvent avoir un sélecteur pour la modifier.

Dans le cas contraire, je vous invite à utiliser le sketch Arduino suivant afin de déterminer son adresse i2c. 

Reportez cette valeur dans le code source avant de programmer la carte Arduino. Dans le fichier lcd.ino, modifiez la ligne 15 par :

LiquidCrystal_I2C lcd(ADDRESSE_ICI,16,2);

Par soucis de réduction des coûts, j'ai fait le choix d'utiliser des matériaux peu coûteux et dans la mesure du possible de récupération. Ce qui vous laisse une grande liberté dans la construction du boîtier. Le châssis 'bois' à l'avantage d'être facilement ajustable.

- Réalisez les découpes dans les figures suivantes dans le matériau de votre choix. J'ai choisi le contre plaqué d'épaisseur 8mm.

Dimensions :

Face avant - arrière : 30 x 40 cm

Côtés : 30 x 15 cm

Dessus - dessous : 15 x 40 cm

Le schéma n°3 représente les découpes pour la trémie.

L'acheminement des croquettes se fait au travers d'une vis sans fin dans un tuyau de PVC.

- Découpez des encoches 8x3cm sur le tuyau à chaque extrémité. Une face vers le haut, une face vers le bas. (fig. 1)

L'évacuation des croquettes se fait par un second tuyau en PVC .

- Découpez une encoche sur l'extrémité supérieur de façon à laisser passer l'axe principal (fig. 2)

- Découpez la deuxième extrémité de biais en faisant attention à l'angle par rapport au châssis.

- Assemblez le châssis en commençant par fixer les 4 côtés et l'axe principal (vis sans fin).

- Collez le receveur au châssis à l'aide de la colle à bois en l’emboîtant autour de l'axe.

- Fixez le moteur à la paroi. Positionner une vis avec un roulement de même longueur que l'axe moteur à côté du moteur. Positionnez la courroie et tendez la avec la vis et son roulement. Le tendeur ne doit pas gêner le passage de la courroie. (fig.1, 2 )

- Collez la trémie au châssis en respectant les dimensions de l'encoche. J'ai utilisé du silicone alimentaire pour rendre étanche la trémie. (fig. 3)

- A l'aide de charnières piano, fixez le panneau supérieur. (fig. 7)

- Installez boutons, écran. (fig. 4)

- Collez à la glu le bloc d'alimentation. (fig. 5)

- Fixez chaque carte électronique sur la paroi à l'aide de vis.

- Branchez l'ensemble des éléments. (fig. 6)

Fonctionnement :

A la première mise sous tension, il faut  régler l'heure. Pour cela, appuyez sur le bouton droit afin d'entrer dans le menu. Sélectionnez "Régler horloge" avec les boutons haut ou  bas. Appuyez sur le bouton droit pour valider.

Réglez l'heure en  faisant défiler avec les boutons haut ou bas. Bouton droit pour valider,  bouton gauche pour annuler et revenir au menu principal. Faire la même chose pour régler les minutes.

De la même façon, dans le menu "Régler alarme", vous pouvez choisir de régler jusque 5 alarmes différentes.

Le menu "Donner à manger" permet quant à lui de distribuer une quantité choisie de nourriture.

Après  30 secondes d'inactivité, l'écran s'éteint. Pour le rallumer, une  pression sur le bouton droit suffit. Les 3 autres boutons permettent de distribuer rapidement une quantité choisie de nourriture (haut : grande  quantité, gauche : quantité moyenne, bas : petite quantité)

Les quantités de distribution sont paramétrables directement dans le code source.

Les prochaines évolutions possibles sont :

- Contrôle de l'intensité du moteur

- Capteur de présence de gamelle.

- Capteur de remplissage

- Modification des paramètres de quantité depuis l'interface utilisateur