smartfeed tdr

Upload: gerdslab

Post on 25-Feb-2018

255 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    1/37

    Treball de Recerca

    INTERNET OF THINGSConstrucci dun SmartFeeder

    Paula AvellanedaBruno Gallardo

    Tutor: Josep Dalmau

    2on Batx. Tcnic

    Curs 2015/2016

    Ins. Torre del Palau

    Terrassa

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    2/37

    NDEX

    2. Programaci i control ....................................................................................... 222.1 Preparaci inicial de la Raspberry Pi ...................................................222.2 Installacide OpenHAB i configuraci per treballar amb auest ........2!

    2.2.1 Peru" OpenHAB# ................................................................2!

    2.2.2 OpenHAB a fons ....................................................................2!2.2.$ Instal.laci de OpenHAB ........................................................2%2.$ &istema de dispensat i control d'un ser(omotor ..................................$)

    2.$.1 &istema de dispensat* la idea ................................................$)2.$.2 +ontrol del ser(omotor ...........................................................$1

    2.! +onfiguraci del nostre OpenHAB .......................................................$$2.% ,a incid"ncia ........................................................................................$%

    $. -isseny i impressi $- ......................................................................................$$.1. /studi de programes de disseny $- ...................................................$$.2. -isseny de la m0uina ........................................................................$$.$. ,a impressi ........................................................................................!2

    !. aterials i costos ...............................................................................................!$!.1. ,listat de materials ...............................................................................!$!.2. +ostos ..................................................................................................!

    %. Proc3s de muntatge .......................................................................................... !45. +onclusions ........................................................................................................%!

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    3/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    22

    2. Programaci i control

    En aquest apartat veurem tot el procs que hem seguit per intentar fer que el

    SmartFeeder faci el que nosaltres volem (all que especifiquem en la introducci).

    Tot i aix, es clar, el resultat ha sigut molt diferent. Lobjectiu principal era quecompls aquestes funcions a partir dutilitzar el software de IoT OpenHAB en una

    Raspberry Pi i tots els actuadors, sensors i components que ens fessin falta. Per

    tant, el procs que veurem a continuaci s a partir daquest objectiu inicial.

    2.1 Preparaci inicial de la Raspberry Pi

    El primer pas per aconseguir el nostre objectiu va ser configurar la Raspberry Pi

    (RPi) per treballar amb ella. Per fer-ho, vam utilitzar totes les eines que ens oferia

    el Kano Kit i els passos segents:

    1. Configuraci de la targeta SD: Nosaltres, contvem amb la targeta SD del Kano

    Kit, una SanDisk de 8 GB convencional. Com aquesta portava el SO de Kano,

    vam haver de configurar-la per installar-hi el sistema operatiu per a RPi Raspbian.

    Aquest s un dels sistemes operatius oficials de RPi i el ms utilitzat. El vam escollir

    perqu s el que recomana OpenHAB per a fer s del seu software en Raspberry

    Pi. Per tant, el primer pas va ser formatar la targeta. Vam formatar-la amb sistema

    darxius FAT 32 amb el programa SD Formatter v4.0, ja que s el que recomana

    la pgina oficial de Raspberry. A continuaci vam descarregar el NOOBS de la seva

    pgina oficial i vam copiar-ho en la SD. Finalment, vam introduir la SD al seu port

    de la RPi

    2. Primera arrencada de la Raspberry Pi i installaci de Raspbian: Per arrancar la

    RPi per primera vegada i installar el Raspbian vam connectar-la a un monitor

    extern via HDMI, a un teclat sense cables amb ratol integrat i a una font

    dalimentaci. Tamb vam connectar-hi el USB Wi-Fi, tot i que no era necessari

    encara. (Fig. 34)

    Tarjeta SD

    Fontdalimentaci

    USB del teclatsense cables

    Cable HDMI

    USB Wi-Fi

    Fig. 34 Esquema

    de connexions dela primeraarrencada

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    4/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    23

    Un cop connectada la font, la RPi es va encendre i vam seguir tots els passos que

    ens indicava linstallador NOOBS per que sinstalls el Raspbian (Fig. 35).

    3. Configuraci de la connexi a internet:

    El segent va ser configurar la RPi a laxarxa de casa via Wi-Fi a travs de la

    GUI. A ms, vam configurar la RPi per a

    que sempre sobrs el terminal i no la GUI

    en les arrencades. La RPi es reinicia per

    guardar aquestes configuracions i ja ens

    trobrem en la lnia de comandaments.

    En aquest punt vam installar la utilitatWicd-curses que permet configurar les

    connexions via Wi-Fi amb facilitat. Per

    installar-ho vam utilitzar el comandament

    sudo apt-get update i desprs sudo apt-get install wicd-curses. A ms vam

    comprovar quina era la direcci IP de la RPi amb el comandament sudo ifconfig. Va

    ser una sorpresa agradable trobar que la IP era esttica.

    4. Configuraci SHH: El haver de controlar la RPi amb el monitor i el teclat externresultava molt incmode per qestions despai i perqu la qualitat del monitor era

    lamentable. Hi ha una forma daccedir a la lnia de comandaments de la RPi des de

    un altre ordinador en la mateixa xarxa utilitzant SHH. Per fer-ho simplement vam

    descarregar en aquest altre ordinador amb Windows el programa PuTTY. En aquest

    cal simplement introduir la IP de la RPi i ja la podrem controlar (Fig. 36). A ms,

    permet controlar mltiples sessions en una sola RPi. Amb tot aix la Raspberry Pi

    ja estava preparada per a treballar noms amb el cable dalimentaci i el USB Wi-Fi.

    Fig. 35 Piulada del moment de larrencada

    Fig. 36 Control de la nostra RPi des de el nostre ordinador

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    5/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    24

    2.2 Installaci de OpenHAB i configuraci per treballar amb aquest

    OpenHAB s una eina molt til, per la seva installaci pot ser molt complicada.

    Realment, installar-ho i ja est, s bastant senzill. El que sha de fer s installar-

    ho de forma que desprs podem treballar amb ell. Aix ens va ser difcil dassimilar,

    per va arribar un punt que a partir de tota la recerca dinformaci que vam fer, ho

    vam comprendre.

    2.2.1 Perqu OpenHAB?

    El que nosaltres volem aconseguir era que hi hagus la possibilitat de la

    configuraci total de la mquina. Lnica eina que ens donava aquesta possibilitat

    era OpenHAB. La gran ra descollir aquesta plataforma s aquesta. Cap altre

    donava la possibilitat de tenir una interfcie app tan avanada. Es clar que en aquellmoment no vam pensar en la dificultat que suposava utilitzar-ho; noms vam mirar

    quines avantatges ens proporcionava, com si fos un procs senzill arribar a treballar

    amb aquest. Tampoc podem dir que fos un error fer aix, perqu finalment s hem

    ents OpenHAB, tot i que ha sigut un procs dur i no podem dir per res que hem

    aconseguit tot el coneixement per treballar amb fludesa amb ell. A ms, la gran

    majoria de plataformes per escollir de IoT no eren ni opensource ni gratutes (Intel,

    Oracle, etc.)2.2.2 OpenHAB a fons

    OpenHAB ens serveix, resumint, per a controlar i configurar amb internet des de

    qualsevol lloc una srie de dispositius. El llenguatge utilitzat en OpenHAB s el

    llenguatge XTend, basat en XBase. Per saber com funciona OpenHAB cal mirar

    com sn el seus arxius. Podrem destacar-ne 4 arxius que expliquen el seu

    funcionament:

    - openhab.cfg: s larxiu de OpenHAB que cont les bindings. Podem definir les

    bindings imaginant-nos que sn drivers que ajudaran la comunicaci entre els

    dispositius fsics i el OpenHAB. Com hi ha molts dispositius possibles per a

    connectar, tamb trobarem moltes bindings. Cada binding pot afegir-se a partir

    descriure un cert codi en aquest arxiu.

    - Items: La carpeta items de OpenHAB cont un arxiu ___.items. Aquest arxiu s

    un inventari de tots els dispositius, sensors, o elements dinformaci que volem

    en el nostre sistema. No t ni per qu ser un dispositiu fsic, podem definir-hi una

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    6/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    25

    font web sobre el temps, o la borsa. Cada element pot ser anomenat, assignat a

    un grup (o a cap) i connectat a una binding especial.

    - Sitemaps: La carpeta sitemaps cont un arxiu ___.sitemap. Aquest arxiu s el

    que definir la interfcie per controlar el OpenHAB des de web o SmartPhone. Espot controlar amb precisi com volem que estiguin disposats els botons i la

    informaci que shi presenten. Podrem definir grups per a cada habitaci de la casa,

    i clicant en un daquests trobarem una llista de cada dispositiu en aquesta habitaci,

    per exemple.

    - Rules: La carpeta rules cont un arxiu ___.rules. En aquest arxiu s on la

    automatitzaci entra en joc. s on hi podrem definir condicions per a que passi una

    acci. Les rules no deixen de ser petits programes de if... then....Tamb

    trobarem una carpeta scripts, que ofereix una funcionalitat similar a les rules, per

    a un nivell ms complex.

    Sabent aix, vam arribar a al conclusi que si volem treballar amb OpenHAB,

    tindrem que installar-ho de manera que pogussim modificar tots aquests arxius

    amb facilitat. Per tant, estava clar que haurem de fer-ho des de un lloc que no fos

    la lnia de comandaments de la RPi. Vam decidir utilitzar la eina Samba i el

    programa Atom. Samba permet, a travs de Wi-Fi, accedir als arxius de la RPi des

    de el nostre ordinador com una carpeta ms. A sobre, si modifiquem larxiu en

    lordinador amb algun editor, larxiu tamb es modificaria a la RPi. Leditor en

    qesti s el programa Atom, que compte amb un corrector de sintaxi i altres

    funcionalitat especials per a treballar b el codi. Aix, desprs dhaver installat

    moltes vegades OpenHAB sense saber avanar, vam fer-ho daquesta forma.

    Aquests sn els passos.

    2.2.3 Installaci de OpenHAB

    sudo raspi-config

    Des de el men de configuraci avanada, vam canviar el memory split a 16. Al

    acabar vam actualitzar tot el sistema:

    sudo apt-get update

    sudo apt get upgrade

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    7/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    26

    Per installar OpenHAB hem de primer descarregar larxiu dinstallaci Runtime,

    que s el cor de OpenHAB. Ho vam fer a travs de apt-get, per primer vam afegir

    una contrasenya i el nou repositori. Llavors:

    sudo apt-get update

    sudo apt-get install openhab-runtime

    sudo update-rc.d openhab defaults

    Com tot sinstalla amb usuari root, canviem els fitxers importants a usuari

    openhab i contrasenya openhab amb lordre Chown:

    sudo chown -hR openhab:openhab /etc/openhab

    sudo chown -hR openhab:openhab /usr/share/openhab

    El segent va ser installar la utilitat Samba que serveix per a poder compartir

    arxius entre la RPi i el nostre ordinador amb facilitat. Per installar-ho:

    sudo apt-get install samba samba-common-bin

    sudo nano /etc/samba/smb.conf

    Aqu vam haver dhabilitar ls de Samba amb Windows editant larxiu amb el

    comandament nano que serveix per editar arxius a la prpia lnia de

    comandaments.

    wins support =yes

    Llavors vam tenir que copiar el codi segent a Share definitions section (que es

    troba al final de tot del arxiu smb.conf):

    [OpenHAB Home]

    comment= OpenHAB Home

    path=/usr/share/OpenHAB

    browseable=Yes

    writeable=Yes

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    8/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    27

    only guest=no

    create mask=0777

    directory mask=0777

    public=no[OpenHAB Config]

    comment= OpenHAB Site Config

    path=/etc/OpenHAB

    browseable=Yes

    writeable=Yes

    only guest=no

    create mask=0777directory mask=0777

    public=no

    Guardem larxiu i tornem a la CL. Configurem una contrasenya per

    a Samba per accedir als arxius compartits. Vam configurar la

    contrasenya openhab, ja que es fcil de recordar.

    sudo smbpasswd -a openhab

    En aquest punt ja podem anar al explorador darxius de Windows,

    introduir lusuari i contrasenya i veure totes les carpetes i arxius

    compartits de OpenHAB a lapartat Red (Fig. 37 ).

    Tamb s til que sempre que treballem amb OpenHAB tinguem una altre sessi

    SHH de la RPi oberta amb el comandament de rastreig de larxiu .log de OpenHAB

    ja que ens informar de tots els canvis i processos que estan passant en el moment

    en OpenHAB (Fig. 38, pg. segent).

    tail -f /var/log/openhab/openhab.log

    Fig. 37 Arxiuscompartits samba

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    9/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    28

    Per acabar el procs dinstallaci vam decidir configurar els arxius que determinenel OpenHAB: sitemap, rules, items, en el mode demo que proporciona la pgina

    oficial de OpenHAB. Aix ens serveix per comprovar que tot funciona amb

    normalitat i tamb per tenir una plantilla de com haurien de ser els nostres arxius

    amb les nostre configuracions.

    Aix vam fer-ho descarregant els arxius demo i copiant noms els arxius sitemap,

    rules i items a les carpetes compartides amb samba. Quan els copiem, tenim que

    reescriure els arxius amb aquest mateix nom que ja es trobaven en les carpetes.

    Un cop fet aix obrim al nostre navegador web lenlla:

    raspberrypi.local:8080/openhab.app?sitemap=demo

    Va aparixer la interfcie de

    demostraci de OpenHAB (Fig.

    39 ).

    Aquesta va ser lltima vegada

    que vam installar OpenHAB, ja

    que vam intentar-ho amb altres

    mtodes molts cops sense ser

    efectius.

    El que tamb vam fer es

    descarregar la app OpenHAB

    des de la app Store.

    Fig. 38 Processos de OpenHAB recollits en larxiu .log.

    Fig. 39 Interfcie web de demostraci de OpenHAB

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    10/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    29

    Vam introduir el mateix enlla dabans a lapartat

    Settings de la app OpenHAB i va aparixer la

    interfcie de nou (Fig. 40). Cal dir que aquest enllanoms funciona si la RPi a la que intentem accedir

    es troba en la mateixa xarxa amb la que intentes

    accedir-hi. Per canviar aix el que vam tenir que fer

    s crear un compte de my.openhab. Per fer-ho hem

    danar a la pgina oficial de OpenHAB i anar a

    lapartat de my.openhab. All ens demanaran un

    UUID i un nmero secret. Per aconseguir-loshaurem de installar una binding. Per installar

    qualsevol binding simplement hem de utilitzar el

    apt-get. En aquest cas a la RPi:

    sudo apt-get install openhab-addon-io-myopenhab

    Aquesta binding crea els nmeros secrets que necessitem. Ens donem accs a les

    carpetes on es troben els arxius que contenen els nmeros amb chown.

    sudo chown -hR openhab:openhab /usr/share/openhab

    Amb els nmeros dall podrem crear el compte. Llavors, en compte dutilitzar

    lenlla dabans, ara utilitzarem aquest:

    https://my.openhab.org/openhab.app?sitemap=elnom del nostre arxiu sitemap

    Ja podem controlar utilitzar OpenHAB des de qualsevol lloc del mn via internet.

    Com que la nostra intenci es treballar amb els arxius ja esmentats, volem utilitzar

    una eina que ens permets fer-ho. Normalment sutilitza un programa que

    Fig. 41 Editor de codi Atom (opensource)

    Fig. 40 App amb la demo deOpenHAB en iOS 9

    https://my.openhab.org/openhab.app?sitemap=https://my.openhab.org/openhab.app?sitemap=https://my.openhab.org/openhab.app?sitemap=
  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    11/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    30

    proporciona OpenHAB, anomenat OpenHAB designer, per nosaltres vam decidir

    utilitzar Atom (Fig. 41, pgina anterior)ja que era molt ms intutiu.

    En aquest moment ens vam donar compte que el nivell de complexitat de OpenHAB

    ens superava. Tamb ens vam donar compte que necessitvem hardware extern,normalment hardware de marques concretes (ZWave, Hue, Nest, etc.) o altres

    plaques especials tipus Arduino o amb Python. Ja no ens donava temps de poder

    submergir-nos en tot aix, ja que la majoria del temps ja lhavem gastat en saber

    configurar correctament OpenHAB. Per tant, vam decidir centrar-nos en el ms

    simple: fer que la mquina dispensi menjar, si pot ser diferents quantitats per a cada

    tipus de mascota.

    2.3 Sistema de dispensat i control dun servomotor

    2.3.1 Sistema de dispensat: la idea

    El que vam pensar per poder dispensar menjar i a sobre poder dispensar quantitats

    especials per a les mascotes es el segent. Partim de la idea que les quantitats de

    menjar que necessiten els animals de companyia segons els experts veterinaris sn

    xifres aproximades. Per tant, si aconseguem dispensar una quantitat estndard,

    per exemple, 25 grams, noms haurem de dispensar aquesta quantitat un nmero

    n de vegades per obtenir els grams que necessitem.

    El que vam pensar per poder fer aix s fer que la mquina tingus un cilindre amb

    un forat o solc, i que aquest solc tingus la capacitat estndard. El cilindre sompliria

    per efecte de la gravetat, ja que en la

    seva posici inicial comptaria a sobre seu

    amb un dipsit de menjar danimal. Amb

    el OpenHAB tenem que aconseguir fer

    girar aquest cilindre 180 per que aix

    aquest quantitat que sha omplert, pugui

    caure a un bol que estigus a la part

    inferior de la mquina (Fig. 42). Per fer

    girar el cilindre un n concret de graus,

    vam creure ptim utilitzar un servomotor.

    Fig. 42 Esbs inicial fet en ple brainstorming, de laidea del sistema de dispensat

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    12/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    31

    2.3.2 Control del servomotor

    En un principi, mirant tot el rebombori que suposava treballar amb OpenHAB creiem

    que necessitvem una placa externa per controlar el servo. Desprs, el que vam

    trobar es que existia una acci rule de OpenHAB que permetia que si passava

    alguna cosa que nosaltres definem, OpenHAB feia executar una lnia de

    comandament al terminal de la Raspberry Pi. Lacci te la forma de:

    executeCommandLine(comandament que es vol executar). Llavors vam arribar a

    la conclusi que si aconseguem controlar el servo amb la RPi ja podrem controlar-

    lo tamb amb OpenHAB.

    Per controlar el servo amb RPi vam haver descriure un programa en Python. Fer

    part del curs de Python de CodeAcademy va ajudar a poder passar directament a

    programar. Vam investigar el funcionament dun servomotor.

    Els servomotors fan s de la modulaci per amplada de polsos (PWM) per controlar

    la direcci o posici dels motors de corrent continu. La majoria treballa amb una

    freqncia de 50 Hz, aix els senyals PWM tindran un perode de vint millisegons.

    L'electrnica dins el servomotor respondr a l'ample del senyal modulat (Fig. 43).

    Si els circuits dins el servomotor reben un senyal d'entre 0,5-1,4 millisegons,aquest es mour en sentit horari; entre 1,6 a 2 millisegons mour el servomotor en

    sentit antihorari; 1,5 millisegons representa un estat neutre per als servomotors

    estndards.

    Fig. 43 Posici dun servo segons la senyal PWM

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    13/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    32

    A partir daqu vam connectar el servo a la RPi amb 3 cables mascle-femella. Es

    recomanable fer-ho sense la RPi connectada. El GND del servo (negre o marr)

    amb un dels GND de la RPi. El servo, necessita 5 V (cable vermell), just el que ens

    dona la RPi. Finalment, el cable de control del servo el vam connectar al pin fsic

    21 de la RPi. Tal que aix (Fig. 44 A i 44 B).

    Finlament per fer el programa vam crear un arxiu python a la Raspberry Pi amb:

    sudo nano servo10.py

    En aquest arxiu vam anar fent proves amb les senyals PWM fins que vam arribar a

    els nmeros de senyal per fer que el servo girs 180 i torns a la seva posici

    inicial. El programa s el segent:

    import RPi.GPIO as GPIO #Importem la llibreria RPi.GPIO

    import time #Importem time per utilitzar time.sleep

    GPIO.setmode(GPIO.BOARD) #Posem la Raspberry en mode BOARD

    GPIO.setwarnings(False) #Configurem les advertencies en el terminal com a apagades

    Fig. 44 A Esquema deconnexions servo-RPi

    Fig. 44 B El nostre set-up de la RPi i el servo.

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    14/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    33

    GPIO.setup(21,GPIO.OUT) #Posem el pin 21 com a sortida

    p = GPIO.PWM(21,50) #Posem el pin 21 en mode PWM y enviem 50 pulsos/segon

    p.start(1) #Enviem un puls del 1% per a posicionar el servo en la posicio inicial

    p.ChangeDutyCycle(11.5) #Enviem un puls del 11.5% per fer girar el servo 180 graus aprox

    time.sleep(2) #pausa de 2 segons

    p.ChangeDutyCycle(1) #Enviem un puls final del 1% per centrar el servo en la posicio inicial

    time.sleep(2) #Pausa de 2 segons

    Amb aquest programa el servomotor complia el que nosaltres buscvem. Ara

    tocava configurar el nostre OpenHAB.

    2.4 Configuraci del nostre OpenHAB

    El que vam pensar per fer que la mquina dispenss quantitat exactes s fer una

    vries rules i cadascuna daquestes sactivaria segons quin bot premssim. Si

    activssim el bot 50 gr, per exemple, sexecutaria el comandament python

    servo10.py, amb lacci executeCommandLine, el que far que es faci el cicle de

    dispensat 1 vegada. Si premssim el 2, lacci es faria dues vegades, i aix

    consecutivament. Per larxiu items tindrem que configurar un Switch o interruptor

    per cada n de cicles. Aquest s un item del nostre OpenHAB:

    Switch quantitat50 "50 gr" (Quantitat)

    Lestructura dels items sempre es la mateixa. 1er, litem que volem que aparegui,

    en aquest cas Switch. Desprs, quantitat50 s el nom del litem, que associarem

    a les rules. 50gr s el nom que apareixer a la interfcie. El que va entre < > s

    la icona que apareixer a la interfcie (en el nostre cas vam escollir una duna pota

    danimal, anomenada paw) i (Quantitat) s el group ditems al que va associat.Podem agrupar els items en groups.

    La rule caracterstica del nostre projecte s aquesta. Es el sistema que just acabem

    dexplicar.

    rule "50 gr"

    when

    Item quantitat50 changed from OFF to ON

    then

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    15/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    34

    executeCommandLine("python servo10.py")

    end

    Vam dissenyar el .sitemap segons tot el grup ditems (nmero de cicles).

    Finalment el .sitemap ser simplement:

    sitemap demo label="Dispensador"

    {

    Frame {

    Group item=Quantitat label="Selecci de quantitat" icon="paw"

    }

    }

    Label indica el nom de la interfcie. Frame s el marc que, amb group, agrupaa tots els interruptors.

    Amb aquest arxiu .sitemap la interfcie en iOS 9 quedava aix (Fig. 45), tot i queOpenHAB s compatible amb qualsevol dels sistemes operatius ms utilitzats entelfons mbils.

    Fig. 45 Interfcie final per a controlar la mquina

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    16/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    35

    2.5 La incidncia

    Un cop configurat tot, noms faltava provar-ho. Vam canviar el primer switch o bot

    de posici (associat amb la rule bsica que tenia lacci dexecutar el programa

    python), i no va passar res. El servo no es va moure ni va fer cap resposta. Per

    comprovar lestat de OpenHAB i intentar esbrinar que es tractava el problema vam

    comprovar la sessi de PuTTY en la qual estava corrent el comandament de

    rastrejament de larxiu .log. Quan premem el bot corresponent a un simple cicle

    de dispensat OpenHAB informava amb la segent resposta (el dia i la hora variaven

    segons quan ho provvem):

    2015-12-28 18:32:02.350 [INFO ] [g.openhab.io.net.exec.Executil] - executed

    commandLine 'python servo10.py'

    Vam trobar aix molt estrany, ja que segons OpenHAB, el comandament que feia

    accionar el programa del servomotor, sexecutava amb normalitat. Vam fer una

    recerca a fons amb el buscador Google, al frum Google de OpenHAB, al frum

    oficial de la comunitat de OpenHAB i altres frums i llocs web relacionats amb la

    resposta i tot apuntava que era un problema de permisos. Per tant, el que vam fer

    es canviar larxiu de permisos de OpenHAB, que el podem trobar a

    /etc/default/openhab, i vam canviar les segents lnies:

    Daquesta forma:

    Aix donava a tots els processos de OpenHAB el perms root, tamb ms

    mpliament conegut com a superuser o sper usuari, tal i com en un sistema

    operatiu Linux (en el qual est basat Raspbian). Aquest perms dona llicncia perexecutar qualsevol comandament o processos sense restriccions de permisos.

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    17/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    36

    Quan vam provar de nou, tampoc va funcionar i larxiu .log tornava a donar una

    resposta positiva de executed. El servomotor, per, al introduir el comandament

    dexecuci del programa python al terminal, s es movia. Desprs de provar

    mltiples solucions menys importants, sense funcionar, vam assumir que no

    podem dedicar ms temps a solucionar el problema ja que el temps sens acabava

    i encara faltaven moltes tasques per a finalitzar del treball. Aix es va quedar

    laspecte de control i lintent de fer que la mquina dispenss menjar, noms

    podent-ho fer executant el programa directament a la lnia de comandaments de la

    RPi, res a veure amb un projecte Internet of Things.

    En els segents apartats, explicarem com parallelament a tot el treball fet,

    relacionat amb el control de la mquina, vam dissenyar-la i construir-la.

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    18/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    37

    3. Disseny i impressi 3D

    Quan ens vam plantejar la idea de fer una mquina dispensadora de menjar per a

    gossos i gats, no sabem per on comenar, per aix vam estar mirant models creats

    per algunes empreses. Sobretot ens vam fixar en el model de CatFi i de Petnet.Com al principi la nostra idea del projecte era ms mplia, s a dir, amb ms

    components per a la mquina, ens va agradar ms el model creat per CatFi. Aix,

    vam comenar a visualitzar el nostre SmartFeeder, per finalment vam descartar

    aquest model, perqu era massa complicat per a poder-ho reproduir nosaltres. Un

    cop ens vam haver decidit pel model de Petnet, el vam comenar a dibuixar, per

    ens quedava la part ms important, el sistema de dispensar el menjar. Desprs

    d'haver mirat diversos projectes i vdeos, vam decidir que la nostra mquinadistribuiria el menjar mitjanant un cilindre.

    Per crear les peces que volem noms podem utilitzar la impressi 3D, ja que aix

    el model de la mquina lhaurem dissenyat nosaltres mateixos. Aquest s un

    procs de fabricaci per adici dun objecte 3D a partir dun disseny fet prviament.

    Perqu la impressora pugui imprimir un arxiu aquest ha destar en format STL, ja

    que s una interfcie de dades estndard daquesta i del software CAD (disseny

    assistit per ordinador). A lhora dimprimir, la impressora llegeix larxiu i vasuperposant capes successives de plstic sobre la plataforma fins fabricar lobjecte

    3D.

    3.1. Estudi de programes de disseny 3D

    Una vegada vam decidir el disseny, noms ens faltava trobar un programa a travs

    del qual pogussim fer-ho realitat. Vam investigar diversos programes, com

    Blender, Catia..., per molts d'ells no tenien les eines adequades per crear la nostra

    mquina o simplement eren massa difcils dentendre. Finalment noms ens vam

    quedar amb dos programes de modelatge 3D, Autodesk Inventor, que era el que

    ens havien aconsellat des de l'institut, i SolidWorks.

    Autodesk Inventor: s un paquet de modelatge paramtric de slids en 3D creat

    per l'empresa de software Autodesk. Combina un entorn de disseny en 3D intutiu

    per crear peces amb eines de disseny funcional (Fig. 46).

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    19/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    38

    Caracterstiques:

    -s de parmetres (dimensions i relacions geomtriques) per restringir la geometria

    del model i aconseguir que la figura s'adapti als requeriments del dissenyador.

    -Quan es fan dibuixos a partir de les peces, el mnim canvi que es produeixi a lespeces queda reflectit als dibuixos.

    -El software segueix una seqncia lgica

    durant el disseny i la seva interfcie de treball

    mostra les eines en icones fcilment

    identificables.

    -Quan es realitza una acci errnia, el

    software l'identifica i proposa altres

    solucions.

    SolidWorks: s un software de disseny assistit per computadora (CAD) per al

    modelatge mecnic en 3D. El programa permet modelar peces i conjunts i extreure

    d'ells plans tcnics i qualsevol altre tipus d'informaci necessria. La idea del

    dissenyador es dibuixa en un croquis sobre el qual desprs es podran fer les

    operacions que es vulgui i transformar-ho en una pea 3D (Fig. 47, pgina segent).

    Caracterstiques:

    -Disseny en 3D intutiu centrat en la innovaci.

    -Intelligncia integrada que accelera el procs de disseny.

    -El software de SolidWorks actualitza cotes,

    taules importants, notes amb un 100% de

    precisi. Tamb actualitza llistes dematerials.

    -Provar en condicions del mn real i

    assegurar-se que el producte s correcte

    abans de fabricar-ho.

    Desprs d'haver fet una comparaci entre els dos programes, vam provar-los per

    tal d'acabar de decidir quin seria millor per a nosaltres i el nostre projecte.

    A l'hora d'escollir el programa ens vam fixar sobretot en la facilitat d'utilitzaci

    Fig. 46 Pea feta amb Autodesk Inventor

    Fig. 47 Pea feta amb SolidWorks

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    20/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    39

    d'aquest, per tamb en altres factors, com quin tenia ms eines i podria dissenyar

    millor la mquina.

    Els dos programes tenen caracterstiques molt semblants, per aix sn competents

    entre si, per SolidWorks va ser el que ms ens va agradar. Vam observar que pera nosaltres era ms senzill i intutiu que no pas el Autodesk Inventor, tot i que tamb

    s bastant fcil d'utilitzar. A ms a ms, SolidWorks ens permetia canviar la pea

    en 3D directament des del croquis que havem fet prviament. La caracterstica que

    ens va semblar ms til, s que a l'hora de clicar en una eina, el mateix programa

    t'indica les instruccions que has de seguir per utilitzar-la, s a dir, t'especifica qu

    has de marcar per tal que l'eina funcioni.

    3.2. Disseny de la mquina

    Per tal que dissenyar la nostra mquina fos ms fcil, vam decidir dividir-la en 3

    parts, el dipsit, el cos central i la part on aniria la rampa. Una cosa era tenir la idea,

    per una altra era comenar a dibuixar-la al programa de modelatge 3D.

    Vam estar investigant com funcionava SolidWorks i desprs d'un temps, vam poder

    comenar el nostre disseny. Desprs de visitar bastants pgines web, la que ms

    ens va servir va ser:http://shoutmetutorials.com/solidworks-tutorials-for-beginners/.

    En aquesta, explicava com fer figures bsiques, per exemple, un cercle o un

    rectangle, per tamb com utilitzar les eines, s a dir, com tallar, com donar volum,

    com arrodonir els extrems, etc. A ms a ms daquesta pgina, tamb vam trobar

    un canal de YouTube que ens va ser molt til, SolidWorks Tutorial, sobretot la llista

    de reproducci: SolidWorks Beginner Tutorials Section. Tamb vam tenir ajuda

    extra, quan no ens aclarem demanvem consell al pare de la Paula, ja que ell

    treballa dibuixant mquines.

    El dipsit(Fig. 48 ) consta de les peces segents:

    -Tapa

    -Caixa transparent (180x180x150mm)

    -Embut encaixat al dipsit

    -Dues peces allargades amb la forma del cilindreFig. 48 Dipsit

    http://shoutmetutorials.com/solidworks-tutorials-for-beginners/http://shoutmetutorials.com/solidworks-tutorials-for-beginners/http://shoutmetutorials.com/solidworks-tutorials-for-beginners/http://shoutmetutorials.com/solidworks-tutorials-for-beginners/
  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    21/37

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    22/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    41

    La base(Fig. 50) consta de:

    -Caixa (180x180x135mm) amb una obertura

    -Pla inclinat (rampa)

    La base esta dissenyada perqu quan el menjar arribi a

    lembut del cos central, vagi directament al pla inclinat que

    el conduir al bol. En el primer disseny el bol anava dins

    la mquina, per no va ser possible i l'hem ficat una mica

    a la caixa per on hi ha l'obertura.

    Aix va quedar finalment el nostre SmartFeeder (Fig. 51 ):

    Fig. 50 Base

    Fig. 51 Esquema del SmartFeeder

    Ta a

    Dipsit

    EmbutPeces allargades perevitar que el menjarsurti fora del cilindre

    Raspberry Pi

    Peces rectangularscom a suport delservo i el servo Cilindre

    Pea rodonacom a eix delcilindre

    EmbutCos central

    BasePla inclinat

    ram a

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    23/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    42

    3.3. La impressi

    Al treballar amb SolidWorks, vam haver de guardar les peces en un

    arxiu .STL perqu la impressora (Fig. 52)de linstitut les pogus imprimir. Vam tenircerts problemes al principi amb les mesures de les peces, eren massa grans per a

    poder imprimir-les, per desprs d'haver redut la dimensi de les peces va deixar-

    nos fer-ho

    Tot i haver canviat la mida a un de ms petit, ens vam trobar amb problemes a l'hora

    d'imprimir el dipsit, pel fet que era molt alt. Ho vam haver d'intentar unes quantes

    vegades perqu la pea s'aixecava i no es podia continuar imprimint. Quan a la fi

    ens el va deixar imprimir, uns dels dos extrems de la caixa va quedar una micabombat.

    Un altre dels problemes que vam tenir, va ser amb l'embut que va enganxat al cos

    central. No sabem per qu, per l'acabament d'aquesta pea era molt inestable i

    vam haver d'acabar traient un tros perqu s'havia trencat.

    Fig. 52 Model de laImpressora 3D utilitzada, ien concret aquesta

    impressora ha sigututilitzada, entre daltres

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    24/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    43

    4. Materials i costos

    4.1. Llistat de materials

    En aquesta llista apareixeran els materials i eines que hem utilitzat per construir el

    nostre SmartFeeder. Molts del materials que hi ha en aquesta llista els hem extretdel Kano Kit que ens va proporcionar el departament de tecnologia.

    -Plstic PLA(Fig. 53) de 3 mm per imprimir totes les peces que formen la nostra

    mquina. Vam estar investigant sobre plstics no txics per a aliments, ja que

    nosaltres el necessitaven. Dintre dels que vam trobar aquest era el que tenien a

    l'institut i el ms utilitzat per a la impressi 3D. La nostra mquina esta impresa en

    plstic de color verd.

    -Film transparent (Fig. 54) per cobrir les peces que estaran en contacte amb

    l'aliment. Tot i que el plstic PLA no s txic, al imprimir una pea queden molts fils

    solts i aix evitem el mnim d'ingesti de plstic possible.

    -Bol dacer (Fig. 55) on arribar l'aliment i la mascota menjar. El vam buscar de

    metall per a que no fos txic per a la mascota.

    -Wi-Fi dongle (Fig. 56), s un USB que vam utilitzar com a antena per a connectar

    la mquina a Internet. Tamb ens el va proporcionar el Kano Kit.

    Fig. 53 Fils de plstic

    Fig. 54 Film

    Fig. 55 Bol dacer

    Fig. 56 USB Wi-Fi

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    25/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    44

    USB/micro USB cable i endoll (Fig. 57)per a connectar la mquina al corrent

    elctric. Facilitat pel Kano Kit.

    -Raspberry Pi: s la pea ms important del nostre projecte, ja que sense ella la

    mquina no funcionaria. s el cervell del SmartFeeder, dintre esta tota la

    programaci associada a la mquina. La que hem utilitzat per al nostre projecte ens

    la va facilitar el Kano Kit.

    La Raspberry Pi s una placa computadora, de preu assequible, que va ser creada

    al Regne unit i que s pot utilitzar per aprendre programant projectes prctics. Es

    va dissenyar amb aquesta finalitat i per aix el seu s s molt senzill. Dintre dels

    diversos models que hi ha, el nostre s el model B (rev2) (Fig. 58 A i 58 B), una

    variant millorada de la Raspberry Pi A. Actualment hi han models nous, la

    Raspberry Pi 2 Model B i la B+ , noves generacions de Raspberry millors que el

    model B.

    La Raspberry Pi Model B pot executar una varietat d'aplicacions i

    interaccionar amb diferents tipus de dispositius. T una capacitat de

    memria RAM de 512MB, 2 ports USB 2.0 i un port Ethernet de

    100MB. Tamb inclou altres sortides com l'HDMI, la RCA de vdeo

    i la d'udio. Consumeix uns 3.5W, una mica ms que el model A.

    Un dels seus desavantatges s que necessita una targeta SD onemmagatzemar les dades, ja que al ser un microordinador no t disc

    dur.

    Fig. 57 cable USB/micro USB itransformador

    Fig. 58 A Esquemadels pins de la RPi

    Fig. 58 B Raspberry Pi Model Brev2

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    26/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    45

    -Servomotor(Fig. 59) Futaba S3003 per a fer girar el cilindre.

    Els servos sutilitzen molt en aplicacions de robtica, el model Futaba S3003 s un

    dels ms comuns i utilitzats. Tenen dues aplicacions, es poden trucar per convertir-

    los en motors de corrent continua per a construir robots mbils o utilitzar-se com

    articulacions per construir robots articulats. Sn motors elctrics que noms poden

    girar fins a 180 en un angle concret segons com el configurem.

    T una carcassa de la qual surten 3 cables, el vermell s el de lalimentaci (+5V),

    el negre o marr s el de terra (GND) i el blanc, taronja o groc s el que dna la

    senyal (posici del servo).

    -Micro SD card (Fig. 60) de 8 GB per a emmagatzemar el programa de la

    Raspberry Pi. Ens la va proporcionar el Kano Kit, junt amb un adaptador SD per a

    la micro SD.

    -Cables mascle-femella (Fig. 61) que connectaran la Raspberry amb elservomotor.

    Fig. 59ServomotorFutaba S3003

    Fig. 60 Micro SD i adaptador SD

    Fig. 61 Cables mascle-femella

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    27/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    46

    -Cinta adhesiva verda (Fig. 62) per acabar d'enganxar el dipsit amb l'embut.

    Aquest material no estava previst, per ens vam veure forats a afegir-ho a causa

    que el dipsit havia quedat bombat. A ms, posant-hi cinta verda es dissimulava.

    -Llimes(Fig. 63) diverses per polir moltes de les peces, ja que en ser impreses els

    extrems quedaven poc llisos.

    -Teclat + ratol sense cables (Fig. 64)del Kano Kit per a introduir les ordres a la

    Raspberry Pi durant les primeres fases de la installaci.

    -Locktite(Fig. 65) per poder enganxar les diverses peces de la nostra mquina.

    Fig. 62 Cinta adhesiva verda

    Fig. 63 Llimes

    Fig. 64 Teclat amb ratol sense cables

    Fig. 65 Locktite marca Super-Glue

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    28/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    47

    -Impressores3D (Fig. 66)per a imprimir totes les peces del nostre SmartFeeder.

    -Cargols per acoblar peces.

    -Cter (Fig. 67)per poder tallar algunes de les peces.

    4.2. CostosDe la llista de materials anteriors molts ens van ser proporcionats per l'institut,

    per tamb vam haver de comprar alguns. A continuaci hi ha una taula amb el

    material i el seu preu de venda.

    MATERIAL UNITATS PREU/UNITAT () GASTAT()

    Plstic PLA 1 15.00 15.00

    Film transparent 1 1.90 1.90

    Bol dacer 1 2.99 2.99USB Wi-Fi 1 10.00 -

    USB/micro USB cable 1 1.95 -

    Raspberry Pi Model B 1 30.00 -

    Servomotor FutabaS3003

    1 6.00 -

    Micro SD card 1 4.00 -

    Cinta adhesiva verda 1 0.90 0.90

    Locktite Super-glue 1 1.20 1.20

    Cargols 6 0.10 0.60

    Cost total 22.59

    Fig. 66 Impressora 3D

    Fig. 67 Cter

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    29/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    48

    5. Procs de muntatge

    Un cop vam tenir totes les peces impreses, noms ens quedava muntar la mquina.

    Pensvem que aquest procs seria ms fcil, per ens vam trobar amb alguns

    inconvenients. Un dels problemes ms importants va ser que a limprimir les peces,moltes de les mesures havien canviat, noms una mica, per aquests millmetres

    ens afectaven i ens van endarrerir molt en el muntatge. Si aix li afegim que algunes

    de les peces ms importants de la mquina, com el cos central, van quedar molt

    dbils, podem dir que el procs de construcci del SmartFeeder no va ser gaire

    fcil. A ms a ms, vam comenar a muntar parts de la mquina sense tenir totes

    les peces, aix va fer que el procs sallargus ms del que havem pensat.

    Quan vam comenar a imprimir algunes de les peces, ens vam adonar que leshavem de llimar (Fig. 68)per tal dassegurar-nos que les que havien dencaixar-ho

    fessin.

    Com no tenem totes les peces de la mquina impreses, vam comenar pel dipsit.

    Aquesta peca, va ser una de les ms difcils de llimar, ja que havia quedat una mica

    deformada, degut a la seva alada. Per aquest motiu, fer que la tapa encaixs ens

    va portar uns quants minuts. Desprs

    dhaver llimat tots els costats possibles, tantdel dipsit com de la tapa, vam aconseguir

    que aquestes encaixessin. Encara que

    primer la tapa estava unida a pressi amb el

    dipsit (Fig. 69), noms les vam haver de

    deixar una nit encaixades i al dia segent, ja

    sacoblaven amb molta ms facilitat.

    Fig. 69 Tapa encaixada al dipsit

    Fig. 68 Polint peces (dipsit i base)

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    30/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    49

    El segent que vam fer, va ser enganxar el dipsit amb la seva base (Fig. 70). No

    va ser fcil, ja que la pea del dipsit estava una mica deformada i no enganxava

    amb la base. Tot i haver llimat, no vam aconseguir que els extrems del dipsit

    quedessin gaire rectes i aix significava que encara que hi posssim cola, les peces

    no quedaven del tot enganxades. Per tal dassegurar-nos que les peces no sens

    desenganxarien vam decidir posar-hi cinta allant verda (Fig. 71).

    En aquell moment noms podem encaixar dues peces

    ms, ja que encara no havem imprs ms peces i amb

    les que ja tenem no podem fer gaire cosa. Les peces

    que podem encaixar eren el cilindre amb la petita pea

    rodona que li faria deix (Fig. 72). Com a limprimir les

    mesures havem canviat uns millmetres vam haver de

    llimar una mica la petita pea de leix i el cilindre. Aquest

    pas va ser molt rpid, en 5 minuts les peces ja

    encaixaven perfectament.

    Tamb vam folrar el dipsit (Fig. 73)i la rampa amb el film transparent. Vam decidir

    fer-ho per assegurar-nos que no fos txic per a la mascota i per evitar que alguns

    dels fils que quedaven caiguessin junt amb el menjar.

    Fig. 70 Dipsit enganxata la seva base

    Fig. 71 Dipsit i baseenganxats amb cinta allant

    Fig. 72 Petita pea rodonaencaixada amb el cilindre

    Fig. 73 Dipsit i pla inclinat folrats amb film transparent

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    31/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    50

    Vam estar uns quants dies sense poder muntar res ms, fins que es van haver

    imprs totes les peces. En aquell moment va ser quan va comenar de deb el

    muntatge.

    Vam comenar per encaixar leix del cilindre al forat que li corresponia en el coscentral (Fig. 74). Per fer-ho vam haver de llimar, per no vam aconseguir que

    encaixessin del tot i posteriorment les vam enganxar amb cola.

    El segent que vam fer va ser acoblar el servomotor al cilindre,

    aquest t un forat on ha dentrar la rodeta que el far girar. Vam

    estar ms estona de la que pensvem perqu vam haver dellimar la rodeta del servo fins poder ficar-la a pressi al forat del

    cilindre (Fig. 75).

    Un cop tenem la rodeta ficada al forat del cilindre, vam enganxar els dos suports

    del servo a una de les parets del cos central (Fig. 76). Per fer-ho vam muntar la

    petita pea que fa deix i hi vam unir el cilindre per veure on havem denganxar els

    dos suports del servomotor. Prviament, vam caragolar el servomotor als suports

    (Fig. 77), ens vam adonar que havem mesurat malament la posici dels forats i els

    vam haver de tornar a fer.

    Fig. 74 Pea rodona que far deix al cilindre encaixada a una de lesparets del cos central

    Fig.75 Rodeta del servoencaixada al cilindre

    Fig. 77 Servomotor caragolat alsseus suports

    Fig. 76 Suports del servomotor enganxatsa una de les parets del cos central

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    32/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    51

    A continuaci, vam muntar el sistema de dispensat (Fig. 78). Els dos suports del

    servomotor ja els havem enganxat i el servo estava caragolat, aix que noms vam

    haver dunir la rodeta del servomotor amb leix

    daquest. Un cop collocat el cilindre vam posar

    la petita pea rodona al seu forat, prviament

    llimat, i la vam enganxar amb cola per

    assegurar-la.

    Desprs de muntar el sistema de dispensat,

    vam collar la Raspberry Pi a una de les parets

    del cos central (Fig. 79), la que hi ha just

    davant del cilindre.

    Ens vam trobar amb un problema, les mesures del disseny estaven fetes per tal

    que els suports anessin horitzontalment i al haver-los de posar verticalment, vam

    haver de reduir lalada de lembut que condueix el menjar fins la rampa.

    Tot seguit, vam enganxar lembut al cos central (Fig.

    80), com aquesta no hi cabia la vam haver de tallar.

    Pensvem que tallar la pea seria bastant difcil, per

    com era una de les que havia quedat ms dbils no hi

    vam tenir cap problema. Vam tallar uns millmetresamb lajuda dun cter i finalment vam poder encaixar

    lembut al cos central. Per assegurar-nos que no

    cauria, vam fixar-lo amb cola.

    Desprs, vam enganxar les dues peces allargades que eviten que el menjar caigui

    fora del cilindre. Per saber on les havem denganxar exactament, vam encaixar el

    cos central amb la base i el dipsit, amb tot el sistema del cilindre muntat. Aix vam

    Fig. 78 Sistema de dispensat mitjanant uncilindre

    Fig. 80 Embut enganxat al cos central

    Fig. 79 Raspberry Pi caragolada alcos central

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    33/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    52

    poder marcar a la base del dipsit la posici de les peces (Fig. 81)i quan vam haver

    desencaixat el cos i el dipsit, les vam enganxar a la base (Fig. 82).

    El segent pas va ser encaixar la rampa dintre la base (Fig.

    83). Ens va resultar molt senzill, i un cop la vam tenir

    collocada li vam posar unes gotes de cola per evitar que es

    mogui que caigui el menjar.

    Vam haver de fer un forat en el cos central per tal que els cables HDMI i el de

    lalimentaci poguessin sortir (Fig. 84). Se suposava que hauria dhaver estat fet,

    per quan estvem fent el disseny sens va oblidar i ho vam fer manualment. No va

    ser gaire fcil, ja que a casa no tenem les eines adequades, per com el cos central

    era la pea que ms dbil havia quedat, noms ens va fer falta un cter. El forat elvam fer sota don va caragolada la Raspberry Pi, per tal que fos ms fcil treure els

    cables.

    Per ltim, vam enganxar les 3 parts. El dipsit i el cos central van encaixats per tal

    de poder accedir fcilment al sistema de dispensat i la Raspberry Pi si alguna cosa

    falls. El cos central i la base, els vam enganxar amb cola i hi vam afegir cinta allant

    verda per assegurar que no es moguessin. A la cinta que hi vam enganxar vam

    haver-li de fer un forat just on estava el del cos central perqu poguessin sortir els

    cables. Abans denganxar el cos central i la base vam posar-hi els cables HDMI i el

    dalimentaci.

    Fig. 81 Marques fetes a la base Fig. 82 Peces allargadesenganxades a la base

    Fig. 83 Base amb rampaencaixada

    Fig. 84 Forat al cos central just sota de la RPi

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    34/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    53

    Finalment, el nostre SmartFeeder va quedar aix (Fig.85):

    Fig. 85 El nostre SmartFeeder

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    35/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    54

    6. Conclusions

    Un cop acabat el treball, s el moment de fer una sntesi del que hem fet i a quines

    conclusions hem arribat respecte als objectius, preguntes plantejades abans de

    comenar el treball i el fer un treball de recerca en s.

    Desprs de mesos de treball hem obtingut els segents resultats: hem arribat a

    dissenyar i construir una mquina, amb un disseny capa de dispensar quantitats

    ptimes per la nutrici de mascotes, tot i no fer-ho perqu no funciona el

    servomotor. Tamb hem arribat a controlar un servomotor amb una Raspberry Pi

    des de la lnia de comandament daquesta. Finalment hem aconseguit dissenyar i

    programar amb un sistema Internet of Things amb la plataforma OpenHAB (disseny

    dinterfcie, llenguatge XTend/XBase, s de la RPi amb IoT, etc.).

    Aquests resultats, tot i no ser els desitjats, sn significatius.

    Valorem positivament el fet dhaver esbrinat una forma de dispensar quantitats de

    menjar per mascotes, amb un sistema que no depengui de cap tipus de sensor. El

    sistema per cilindre ha sigut una gran idea. Tamb s molt positiu que, tot el disseny

    de la mquina, ha estat ideat i dissenyat completament de 0 per nosaltres mateixos.

    Una mquina amb caracterstiques pensades per ls daquesta, avanant-nos apossibles inconvenients alhora dutilitzar-la. A ms, hem aprs a dissenyar en 3D

    amb un programa nou per nosaltres.

    Si ens fixem sobre la part informtica i de control, tamb cal destacar que hem

    assolit la capacitat de treballar amb OpenHAB (i Raspberry Pi) amb bastanta

    fludesa, un sistema que est en la seva fase inicial (tot i la seva potncia) i que no

    conta amb masses experts ni referncies dajuda en comparaci amb altres mbits

    de desenvolupament tecnolgic.

    Parlant de forma objectiva el nostre grup, partia de 0 en tots els aspectes. No tenem

    nocions inicials en projectes Internet of Things (ni RPi ni OpenHAB) ni en el

    modelatge de dissenys 3D.

    Cal dir que hem respost a les preguntes plantejades al inici i hem arribat als

    objectius inicials de forma parcial, s a dir, no hem assolit el que volem. No ho hem

    aconseguit, no hem ats el gran objectiu del treball que era que la mquina

    funcions via IoT. A continuaci explicarem per qu.

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    36/37

    Internet of Things. Construcci dun SmartFeeder Ins. Torre del Palau

    55

    Pensem que la nostra metodologia no ha estat la millor possible. Des dun principi

    pensvem que podrem arribar a realitzar els objectius inicials, per no contvem

    amb la dificultat de tot el que ens proposvem. Un dels grans handicaps que tenem

    era la falta de coneixement sobre OpenHAB. No tenem a m cap guia o ajuda clara

    i els nostres professors de tecnologia, com s natural, mai havien sentit parlar de

    OpenHAB. Tot i aix desprs van ajudar-nos molt en la corba daprenentatge que t

    el saber treballar en aquesta plataforma.

    Durant tot el treball ens hem anat trobant amb diferents dificultats i obstacles.

    Alguns han sigut ms importants que daltres, per tots han servit per aprendre. No

    obstant han sigut molt perjudicials per el progrs en el treball, han sigut factors clau

    per a que no aconsegussim el objectiu principal.

    Primer de tot, va ser molt complicat installar OpenHAB de forma que pogussim

    treballar en aquesta plataforma per, vam poder arribar a esbrinar-ho amb la

    informaci que hi ha a la xarxa. A continuaci vam trobar dificultat en escriure el

    programa del servomotor. Els valors de les senyals que envivem al servo no

    concordaven amb els angles de gir als quals equivalien segons el que sindica a la

    majoria de fonts dinformaci que consultrem. Desprs daix, el gran problema al

    que vam enfrontar-nos va ser que no funcions lacci executeCommandLine,quan tcnicament, segons OpenHAB, si que funciona i sexecuta el programa.

    Aquest va ser el gran problema que no ha perms complir lobjectiu principal del

    treball.

    Si mirem en lapartat de disseny tamb vam topar-nos amb algunes complicacions.

    En primer lloc, la impressora 3D no acceptava imprimir les peces que ja tenem

    dissenyades, per culpa dun problema de mesures. Vam solucionar-ho rpidament,

    per si que havem danar amb compte que totes les peces quadressin. Tamb, a

    causa que les peces eren molt fines, al imprimir-les quedaven molt dbils i algunes

    podien trencar-se amb facilitat. Finalment trobrem que algunes peces no

    quedaven com desitjvem (corbades, poc llises), cosa que dificultava el muntatge i

    per tant vam haver de llimar i corregir-les. Resumint, aquestes dificultats deriven

    del fet de dissenyar la mquina del no res i amb un disseny personalitzat a les

    nostres exigncies.

  • 7/25/2019 SmartFeed TDR

    37/37