수정 필요 완료한 내용은 ✅와 취소선 붙이기

1. 사료나오는 동영상으로 업그레이드 ✅
2. 옆커버 깐 채로 내부 보이는 사진 ✅
3. 사료배출구가 보이는 사진
4. 동영상 낚시 없애기 ✅
5. 전체시스템 구성도 ✅
6. State diagram ( + Sequence diagram ) ✅
7. 하드웨어 부분을 줄일 필요가 있음 ✅
8. 소프트웨어 리뷰과정 추가
9. 초반에 생각했던 것들( 압력센서 ) 설계에 추가 ✅
10. 아쉬웠던 점 / 향후계획(업그레이드 할 내용들 - 반려견 음성인식) ✅

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IoT 프로젝트 7조 저장소. 반려동물 자동 사료 배급기

[2023] 반려동물 자동 사료 배급기 제작 🏠

바쁜 일상 속에서 반려동물의 배급시간을 책임질 수 있는 기기, 집게리아입니다!
간편하게 동작시킬 수 있으며 깔끔한 UI로 동시 제어할 수 있습니다 🐟🐶

시연 영상

시스템 구성도

시스템 FLOW

• 초기화 후 사용자가 설정한 배급 시간 및 상태에 따라 동작
• 동작 후 다시 대기

구현 기능 및 구현 기능 설명 영상

기본 기능	디스플레이	음성 녹음 및 재생	PC 연동
배급 시간 설정 기능 배급량 조절 기능 즉시 배급 기능	기본 기능들을 확인 및 설정 가능 버튼과 가변저항을 디스플레이와 연동	배급할 때 녹음된 음성 출력 녹음버튼과 재생버튼을 연동	Serial 통신을 통해 pc로 제어 가능 pyQt로 GUI 제작

프로젝트 개요

• 팀명 : 밥 조
• 팀원 : 이충한 강병철 이수민
• 기간 : 23.10.23 ~ 23.10.30
• 기술 키워드 :

프로젝트 목적

1. ⭐ 편의성 ⮕ 주인이 바빠서 배급 시간을 놓치는 경우 유용
2. ⭐ 반려동물 건강관리 ⮕ 반려 동물의 규칙적인 식습관
3. ⭐ 하드웨어 학습기회 ⮕ 실제 하드웨어 구현을 해보며 하드웨어 지식 확장
4. ⭐ 아두이노 코딩 실력 향상 ⮕ C언어 기반의 아두이노 숙련도 향상
5. ⭐ 직관적이고 편리한 사용법 ⮕ 사용자의 입장에서 편리성을 향상시키도록 노력

목표 구현 기능

	목표 기능	구현 여부
1	가변 저항과 2개의 버튼으로 배급 시간 설정	✅
2	사용자가 설정한 배급 시간이 되면 사료 배급	✅
3	가변 저항과 2개의 버튼으로 배급량 설정	✅
4	압력 센서를 활용하여 배급 시 사용자가 설정한 사료량 만큼 배급
5	녹음 모듈을 활용해서 사용자의 음성 녹음 및 재생	✅
6	사용자가 즉시 배급하길 원하면 바로 배급	✅
7	배급 시간 및 배급량 설정등 모든 상태를 LCD 디스플레이에 출력	✅
8	높이 조절이 가능한 거치대를 만들어 탈부착형태로 기능

역할 분담

이충한

총괄

• 하드웨어 설계
• 3d CAD로 밥통 설계
• 배선 최적화
• 하드웨어 최소화를 위해 병철님 압박하기
• 음성모듈 기능 추가
• UI 업그레이드
• LCD 버튼 로직 업그레이드

이수민

소프트웨어 팀장

• PyQt를 활용한 UI 기초 디자인 설계
• 배급시간, 배급량 설정 기능 개발
• PC와 serial 통신 연동
• 시스템 FLOW 설계

강병철

하드웨어 팀장

• 하드웨어 설계 및 구현
• 데이터 흐름 구체화
• 하드웨어 및 전장 담당
• 소프트웨어로 사용되는 기능들을 확인한 뒤, 물리적으로 구현하기위해 아두이노를 포함하여 배선들을 연결해보고 전선 길이를 최소화
• 버튼과 LCD 모터를 배치하며 컴팩트한 사이즈를 구현하고 최적의 위치와 모양을 찾기위해 지속적인 수정
• 프로토타입을 제작 후 실제 사용을 전제로 하여 제작

소프트웨어

주요 기능

위 사진의 1개의 가변저항과 2개의 버튼(왼:확인, 오:상태변경)을 이용해서 아래의 알고리즘 구현

• 확인 버튼 : ok 기능

• Mode 버튼 : 아래 그림의 상태 변경 기능

• 가변 저항 : 값 조절 기능

1.시간 설정

2.사료량 설정

3.즉시 지급

4.남은 시간

GUI

• GUI를 활용하여 PC와의 Serial 통신을 통해 기기를 동작할 수 있다.
• 그림에 표시된 버튼을 누르게 되면 기기와 연동됨

하드웨어

1. 소프트웨어를 통해 만든 프로그램의 물리적 구현
2. 물리적으로 구현된 제품의 컴팩트한 패키지를 위한 고려사항
3. 디자인

제품을 설계 및 패키징 할때 참고한 것 : 영국의 로버 미니

• 작은 차체에 넓은 실내 컨셉으로 공간 효율을 극대화

• 디자인을 위해 기능을 배치한 것이 아닌 필요한 기능을 배치하니 자연스럽게 만들어진 디자인

1.소프트웨어를 통해 만든 프로그램의 물리적 구현 가능성

• 일반적인 물고기 자동급여 제품처럼 원통이 돌아가며 급여하는 방식으로 하기엔 복잡하고 신뢰성이 확보되지 않아 개, 고양이 급여 제품처럼 모터가 작동되며 먹이가 떨어지는 방식을 채택

떨어지는 방식	돌아가는 방식

2. 물리적으로 구현된 제품의 컴팩트한 패키지를 위한 고려사항

• 부품들을 새롭게 설계하는 것이 아닌 기존의 판매하는 부품들을 이용하여야 하므로 자유도에 제약이 있음

• 아두이노를 컴퓨터에 연결하며 코드를 업데이트 할 수 있고, 평소에는 9V 건전지를 사용하므로 전원에 접근이 쉬워야함

• 실사용을 위해 부품들이 잘 고정되어야 하며 외관에 고품질의 재료를 선택하여 내구성을 높여야함

• 절단면 사포질 등 깔끔한 마감을 통해 시각적으로 보이는 제품의 품질 및 신뢰도를 높임

⮕ 사각형 박스 모양이 구조적으로 가장 튼튼하면서 내부에 부품을 배치하기 좋으며 깔끔하게 만들 수 있다는 현실적인 결론에 도달

사용 재료

KW11-1 버튼	I2C LCD	메탈기어 디지털 서보모터	ISD1820 음성 모듈
작은 힘으로도 잘 눌리며 납땜도 가능한 KW11-1 버튼 사용	I2C LCD로 교체 하여 배선을 줄일 수 있었고, 하나의 아두이노로 모든 기능들을 사용	메탈기어 서보모터로 교체하여 신뢰성을 확보	음성 모듈과 버튼을 추가하여 급여시 주인의 목소리를 들을 수 있도록 추가

제작 과정1

전선	3D CAD	종이로 제작	아크릴로 제작
기존의 부품들을 이용하여야 하므로 자유도에 제약이 있고, 전선의 길이가 가장 큰 문제여서 수축 튜브를 이용해 최대한 길이를 줄임	CAD를 이용하여 2가지 모양을 만들어보며 충분히 토의 후 왼쪽의 디자인을 선택	종이로 제작하여 맞춰보며 수치를 기록	다시 부품들간에 배치시 문제가 없는지 확인 후 연질 아크릴로 제작

제작 과정2

제작 과정3

완성 및 피드백

아쉬운 점

• 압력 센서가 민감하여 사료의 무게를 제대로 계산하지 못하여 배출구를 빠르게 열고 닫는 방안으로 대체 개발

• 높이 조절이 가능한 거치대를 만들지 못해 다양한 반려동물에게 사용 어려움

향후 계획

• 어항에도 거치할 수 있고 반려견∙반려묘들에게도 사료를 줄 수 있는 구조로 업그레이드
• 모바일 연동
• 압력센서 이외에 사료량을 측정할 수 있는 방안 모색하여 사료가 떨어질 경우를 예측해 모바일 알림
• 반려동물의 음성을 인식해 불안한 상태, 배고픈 상태 등을 파악하여 모바일 알림
• 기울기 센서를 부착해 집게리아가 넘어진 경우를 체크하여 모바일 알림
• 주기적으로 밥 그릇의 사료량을 측정 하여 남긴 양이 있다면 다음 배급 때 기존에 설정된 양으로 그대로 줄지 혹은 남긴 양을 빼고 배급할지 모바일로 선택가능