Projekt: The Cube

Klingt zu kompliziert. Fragen:

Wie viele verschiedene Tiere ?
Welche Art (fein/grobkörnig - ausschließlich Trockenfutter ?) und 
vieviele verschiedene Futtermischungen ?

Falls nur eine Tierart, warum dann so kompliziert mit Gebläse und nicht 
einfach nur Auffüllen per Schwerkraft ?

Kann das Futter so angeordnet werden, dass die Aufgaben "sequentiell" 
abgearbeitet werden können ?

Das heisst z.B.

Box 1 -> Katzen
Box 2 -> Hund
Box 3 -> Hamster

... und dann wieder von vorne ?

Oder unterliegt das Anfahren der Boxen eher keiner Regelmäßigkeit ?

Kann es sein, dass das Essen noch lebt und wohl nicht freiwillig nach 
unten rutschen wird ^^.

OT: Hätte da schon eine Idee, wäre aber etwas komplizierter...
Ich lade mal ein Foto hoch..
Tm

So...

Wenn ich noch einmal "le" lese krieg ich augebkrebs ...

Den Deckel sollte man zum Schieben machen und den Boden mit Scharnieren 
klappen lassen.
Zum Entleeren könnte man dann einen "Einschub" bauen, der einen Lüfter 
enthält und den oberen Deckeln wegschiebt.
Beim Zurückziehen, wird dann der originale Deckel wieder aufgeschoben.
Um welche Viecher handelt es sich denn?
Lebendfutter á la Tubifex?

Was spricht dagegen, die Deckel mit einer Feder geschlossen zu halten?
Dann steht der Rand der Deckel nach hinten über. Fahren Sie nun an der 
Entnahmestation vorbei, kann entweder ein Linearer Aktor die Ränder 
drücken, und so die Deckel öffnen, oder wenn es nicht selektiv sein 
soll, einfach in eine Art Zulaufende Schiene reinfahren lassen, die die 
Deckel beim durchfahren öffnet.

Also die Deckelränder durchlaufen ein U Profil, das immer Enger wird.

> Wie viele verschiedene Tiere ?
> Welche Art (fein/grobkörnig - ausschließlich Trockenfutter ?) und
> vieviele verschiedene Futtermischungen ?

Der Haustier-Tower ist wie folgt aufgebaut: (von unten nach oben)
* 40cm Technikbereich / Frischwassertank
* 60cm Aquarium (Wasserschildkröten > Trockene Bachflohkrebse)
* 100cm Terrarium (Taggeckos > Heimchen lebend)
* 70cm Käfig (Ratten) (Trockenfutter)
* 15cm Futterspeicher

> Kann es sein, dass das Essen noch lebt und wohl nicht freiwillig nach
> unten rutschen wird ^^.

Bingo!
Zu deiner Zeichnung:
Hätte mir gedacht, dass Magneten an die Schuber andocken und sie 
rausziehen/reinschieben. Im Cube ist der Schuber auf Schienen geführt, 
beim Rausziehen sollten diese Schienen genauso weitergeführt werden, 
damit sich nichts verkeilt. Funkt das so?
Der Vorteil der Schuber-Methode ist auf jeden Fall, dass das Futter 
nicht - wie beim Scharnier - gleichzeitig ins Rohr fällt/geblasen wird.

ad Gebläse: Eigentlich nur gedacht, um Heimchenplagen in den 
Rohrleitungen zu vermeiden.

> Kann das Futter so angeordnet werden, dass die Aufgaben "sequentiell" 
abgearbeitet werden können ?

Die Anlage soll grundsätzlich alle Positionen zu jeder Zeit anfahren 
können, da sie nach dem FIFO Prinzip arbeiten muss, damit Heimchen nicht 
verhungern.

Vielen Dank!

Es sollte sich eig. mit Plexiglas führungsleisten "kleben" lassen, musst 
halt einmal ausprobieren. Evtl. noch eine Zugfeder, damit sich der Cube 
wieder von selbst schließt. Eine Gewindesange vorne mit Magnet in einer 
Führungsschiene ( größer als der Schuberdeckel ). Dann mit Elektromagnet 
diesen entweder ausschalten oder einfach so weit wegfahren, bis die 
Feder das Kästchen schließt.

Ich könnte mir zur identifikation der Kästen einen Barcode vorstellen, 
Barcode ps2 in Mega8
oder n rfid ettikett, wär aber overkill.
Mit Barcode kann man auch einfach die Kästen irgendwo einklinken, er 
findet den Richtigen

Tm

und ich hoffe du zeigst uns allen der/die/das Gerät wenns fertig ist. :)

Wichtig ist, dass das ganze mechanisch relativ simpel aufgebaut ist, hab 
mit sowas nämlich noch nicht wirklich viel Erfahrung, hoffe, aber, dass 
ich das nach einigen Prototypen hinbringe. Für den Aufbau der Anlage 
hätte ich an Tischkreissäge + Plexiglas + Plexiglaskleber gedacht.
Auch die Führungseinheit (oO) sollte hermetisch abgeschlossen sein, um 
einen Heimchenausbruch zu verhindern.
Generell rechne ich für die "Kurvenfreiheit" 2cm Abstand zwischen Cube 
und Aussenwand ein, reicht das?

Für das Öffnen und Schließen an der Entnahmestelle würde ich die 
Führungsschiene an den Cube annähern (zur Stabilität) und dann Boden und 
Deckel der Führungseinheit Richtung Frührungskette wegziehe. Da an der 
Entnahmestelle Cube-Deckel/Boden und Führungsschiene-Deckel/Bode 
mechanisch verbunden sind kann ich so die Schuber öffnen/schließen.
Ich werde - sobald ich wieder zu Hause bin - meine Zeichnungen hier 
veröffentlichen, damit man sich das ganze Projekt besser vorstellen 
kann.
Meine Frage wäre noch, wie man am besten die Bewegung zum 
Öffnen/Schließen der Cubes ausführt. Würde sich da um 6cm Weg handeln. 
Zugmagnete + Rückstellfeder oder Zahnstange + Zahnrad + Motor?

ad Overkill:
Meiner Meinung nach ist das ganze Projekt Overkill, aber interessant 
umzusetzen.

Weitere offene Fragen:

* Positionierung:
Reed-Sensoren? Optische Methoden? hm...

* Identifizierung:
Gedacht hätte ich mir, dass ich Positionspunkte an den Schiffchen (= 
Slots für Cubes) anbringe, sodass beim durchfahren der Entnahmeeinheit 
die virtuelle ID bekannt ist. Da ich weiß wieviel Slots insgesamt 
vorhanden sind, habe ich somit auch einen virtuellen Nullpunkt, an dem 
der Zähler zurückgesetzt wird. (52 Slots gesamt -> Zähler bei 52 -> 
Zähler NULL setzen)
Für jede ID speichere ich den Zustand des Slots:
* Cube eingeklinkt
* Cube voll/leer
* Route für den Cube (wo wird hin geliefert? Aquarium/Terrarium/Käfig)
* Datum der befüllung (für FIFO)

so far,
Danke...

Anbei 2 Skizzen vom Cube.
Vielen Dank!

Ehm, da wird aber doch nur eine Seite geöffnet...

Unten funktioniert's dann gleich :)

okay, dann kannst du entweder wie in meiner zeichnung die beiden schuber 
miteinander verbinden ( noch eine Plexiglasscheibe, eventuell 
Metallstück auf das einfach ein starker magnet "gepappt" werden kann )

Wie lang sollen die Heimchen denn überleben in dem Cube, bzw.die 
Luftlöcher mit Gitter auszustatten wäre da du wert auf Optik liegst 
nicht die perfekte Wahl.

Und deinem Post nach, hat also nicht der Cube an sich einen Code, 
sondern der Steckplatz oder? Weil dann wäre das mit den 2 Magneten 
kritisch, eventuell oben per einklemmen des Cubes lösen, zum Entleeren 
auf eine Art Förderband / Rutsche, könntest du gleich dein Reedrelais 
Prob. lösen, indem Servohebel o.ä. einen Anschlag geben, den Cube 
fixieren. Später einfach wieder Einklinken.

Ach und was für eine Platform willste denn überhaupt nutzen?

Tm

> okay, dann kannst du entweder wie in meiner zeichnung die beiden schuber
> miteinander verbinden ( noch eine Plexiglasscheibe, eventuell
> Metallstück auf das einfach ein starker magnet "gepappt" werden kann )

Grundsätzlich möchte ich die gesamte Technik zum 
Öffnen/Schließen/Belüften etc. innerhalb anbringen, um so eine maximale 
Förderkettenlänge erzielen zu können. Wenn die Schuber nach aussen 
geöffnet werden, muss ich mindestens 6cm der Gesamtbreite abziehen (= 2 
Slots weniger)
Wenn der obere und untere Schuber jetzt aber verbunden sind, ist die 
Förderkette im Weg.  Ausserdem wäre schön, wenn sich beide Schuber 
unabhängig voneinander bewegen lassen.

> Wie lang sollen die Heimchen denn überleben in dem Cube, bzw.die
> Luftlöcher mit Gitter auszustatten wäre da du wert auf Optik liegst
> nicht die perfekte Wahl.

Die Führungswand ist mit einem Lüftungsschlitz in der höhe der 
Lüftungslöcher der Slots ausgestattet. Kleine Lüfter versorgen alle 
Cubes mit Frischluft.
Ich habe ehrlich gesagt noch keinen Plan, wie lange ich die Heimchen in 
den Cubes lassen kann. Mit ein bissl Futter + Wasser sollten 10 Tage 
kein Problem werden - jedoch ist beim ausblasen halt alles weg ...
Die Lüftungslöcher in den Cubes sollen nur 2-3mm groß werden, damit 
keine Heimchen ausbrechen können. Zwar jetzt nicht das Optimum, wird 
aber nicht anders gehen.

> Und deinem Post nach, hat also nicht der Cube an sich einen Code,
> sondern der Steckplatz oder? Weil dann wäre das mit den 2 Magneten
> kritisch, eventuell oben per einklemmen des Cubes lösen

Genau, die Anlage muss nur wissen, wann ein Slot am Entnahmepunkt 
vorbeigefahren ist, wieviele Slots insgesamt verfügbar sind und in 
welche Richtung die Antriebsmotoren drehen.

> Ach und was für eine Platform willste denn überhaupt nutzen?

Ich muss zugeben, dass ich mich erst seit ca 2 Monaten mit 
Microcontrollern beschäftige. Eigentlich aus dem Grund heraus, meiner 
recht trockenen C Vorlesung etwas mehr paxisnähe zu verleihen. 
Programmiere aber schon recht lange schulisch und privat. Neu ist für 
mich allerdings der ganze Elektronik-Bereich. Mit Motoren, Platinen und 
einem Lötkolben hab ich bisher recht wenig zu tun gehabt, wird sich aber 
lernen lassen, hoffe ich zumindest.
"Cube" soll mit anderen Units (Terrarium/Aquarium, Media Control, Uhr, 
Light-Box, Raumüberwachung etc. etc.) in einem RFM12-Funknetzwerk 
dezentral zusammenarbeiten.
Grundsätzlich gefällt mir der Atmel ATmega 644 recht gut, verwende den 
auch auf meinem Pollin-Board.
Ich tendiere eher dazu, auf ein Evaluation-Board zu verzichten und die 
Schaltungen auf Lochrasterplatinen selber aufzubauen, hab aber keinen 
Plan wie schwierig sowas ist. Glaube aber, dass ich zur Zeit noch zu 
"grün hinter den Ohren" bin.

Vielen Dank,
Markus

Erstmal großen Respekt, RFM12 ist eine große Sache bis alles 
funktioniert. Allerdings würde ich das mit der Uhrzeit über einen 
externen RTC machen. Ist die Station hier die Basis oder nur ein Teil d. 
Netzwerkes ?

>Grundsätzlich möchte ich die gesamte Technik zum
>Öffnen/Schließen/Belüften etc. innerhalb anbringen, um so eine maximale
>Förderkettenlänge erzielen zu können. Wenn die Schuber nach aussen
>geöffnet werden, muss ich mindestens 6cm der Gesamtbreite abziehen (= 2
>Slots weniger)
>Wenn der obere und untere Schuber jetzt aber verbunden sind, ist die
>Förderkette im Weg.  Ausserdem wäre schön, wenn sich beide Schuber
>unabhängig voneinander bewegen lassen.

ich dachte die SChuber werden nach vorne abgezogen, aber ok. Dann würde 
ich jedoch nur den unteren groß machen, den oberen nur so groß wie 
Luftstrom nötig ist um die Krabbeltiere komplett zu vertreiben. Den 
kleineren würde ich dann aber auch per Feder selbstschließend machen, 
sicher ist sicher. Und wie genau stellst du dir den Öffnungsmechanismus 
vor? Außerdem würde ich den unteren Schuberdeckel nach Entleerung des 
Cubes auf einen extra Stapel werfen, nicht wieder den Würfel schließen.

Tm

> Erstmal großen Respekt, RFM12 ist eine große Sache bis alles
> funktioniert.

Hab ich schon gelesen, dass die Dinger recht kompliziert sind, hab aber 
keinen Zeitdruck :)
Allerdings sind meine Anwendungen für einen Controller definitiv zu 
groß, deswegen sollen mehrere Units über RFM12 verbunden werden. 
Dezentral und verschlüsselt.
Alle Units sollen alle Relevanten Informationen zu jeder Zeit anfordern 
können. Plane dazu auch ein eigenes Protokoll, dass den Anforderungen 
gerecht wird (Kollisionen vermeiden, ver- und entschlüsseln, 
Checksummen, gegenseitige Empfangsbestätigung etc)
So sollen dann alle Units in einer großen Einheit arbeiten.

> Allerdings würde ich das mit der Uhrzeit über einen
> externen RTC machen.

Ich dachte mir, dass eine Unit im Netzwerk eine Uhr ist (Auswertung 
DCF-Signal) und dieses als Unix-Timestamp ins Funknetzwerk idelt (an 
alle Units gleichzeitig, keine Empfangsbestätigung). In jeder Unit läuft 
ein ISR die den Timestamp einmal pro Sekunde inkrementiert.

> Ist die Station hier die Basis oder nur ein Teil d.
> Netzwerkes ?

Dezentrales Netzwerk = keine Basis
Kann aber noch sein, dass ich das im Laufe der Planung noch verwerfe, 
und auf eine zentrale Netzwerkeinheit setze, vor allem, da sowiso noch 
ein Router für TCP/IP gebaut werden muss.

> ich dachte die SChuber werden nach vorne abgezogen, aber ok. Dann würde
> ich jedoch nur den unteren groß machen, den oberen nur so groß wie
> Luftstrom nötig ist um die Krabbeltiere komplett zu vertreiben.

Was meinst du genau mit "groß machen"?

> Den kleineren würde ich dann aber auch per Feder selbstschließend machen,
> sicher ist sicher.

Ich hab leider keinen Plan, wo ich diese Feder verbauen soll. Sie muss 
sich ja auf 6cm dehnen lassen, sollte aber in Neutralposition wenig 
Platz brauchen. Ausserdem sollte der Cube wirklich Würfelförmig sein, 
ohne Ausbuchtungen für irgendwelche Teile wie Federn. (ausgenommen 
Seite, die auf dem Slot eingeklinkt ist)

> Und wie genau stellst du dir den Öffnungsmechanismus vor?

Die Schuber haben haben Angriffspunkte aus Metall. Dieses Metall 
schleift auf Abstandhaltern an der Förderwand.
Am Entnahmepunkt sind in die Abstandhalter kleine Magnete* eingelassen, 
und sie können nach hinten wegfahren und offnen/schließen so die Schuber 
der Cubes.
(*bei normalen Magneten muss die Haltekraft so abgestimmt sein, dass der 
Cubes stäker an der Förderkette als an der Führungsschiene haftet, 
ansonsten Elektro-Magnet)

> Außerdem würde ich den unteren Schuberdeckel nach Entleerung des
> Cubes auf einen extra Stapel werfen, nicht wieder den Würfel schließen.

Warum? Die Entleerung findet an der Rückseite statt, die Füllstation ist 
aber an der Vorderseite? Wie soll ich die Deckel praktischer 
Transportieren als in den Cubes?

Vielen Dank,
Markus

Hi,

ich hab das mit dem dezentralen überlesen.
Habe die Erfahrung, dass bei Projekten v.a. wenn man in die Atmega 
geschichte einsteigt und dann vorhat zig Module zu bauen das ganze 
verebbt. Du könntest aber auch zur Koordination des ganzen einen kleinen 
Embedded PC verwenden. Mit Linux und serieller Kommunikation zu Atmegas 
etc... ( Cron für die Zeittasks!)

Außerdem muss die mit Feder verschlossene Seite auch kein Schuber sein, 
eventuell ein kleiner Kreis aus Plexiglas, welcher dann wenn die Lüftung 
angeht nach innen gedrückt wird ( also ein Ventil ). Das wäre dann aber 
evtl. was für V2 des Projekts.

Und für was willste dann Ethernet einsetzen?
Und sonst auf dem PC gäbe es Ethernet ( SSH, ncurses ), 2 oder mehr 
serielle Schnittstellen. Dann ließe sich auch eine RFM basis erstellen 
oder dezentral arbeiten.

Ich würde mich jetzt ersteinmal nur auf die Mechanik stürzen, außerdem 
bezweifle ich die Statik von Fischertechnik. Wenn die ersten Cubes mit 
entleerung fertig sind, dann automatisier das ganze.

Tm

Btw. was für ein System verwendest du denn?

> Habe die Erfahrung, dass bei Projekten v.a. wenn man in die Atmega
> geschichte einsteigt und dann vorhat zig Module zu bauen das ganze
> verebbt

Das kann ich mir gut vorstellen, insbesondere weil am Anfang halt 
wirklich viel auf einmal kommt.
Andererseits fällt mir die Programmierung nicht so schwer wie einem 
Neueinsteiger, da ich in dem Bereich schon recht viel Erfahrungen 
sammeln hab können. Ausserdem bin ich's von der Uni gewohnt, mich durch 
lange, komplizierte technische Publikationen zu quälen :D

> Du könntest aber auch zur Koordination des ganzen einen kleinen
> Embedded PC verwenden. Mit Linux und serieller Kommunikation zu Atmegas
> etc... ( Cron für die Zeittasks!)

Kanns zwar nicht wirklich begründen, gefällt mir aber nicht wirklich. 
Eine wirkliche Koordination ist nicht nötig, da alle Units autonom 
arbeiten und übers Netzwerk nur gewisse interne Funktionen (Licht an, 
Pumpe aus, Gewitter im Terrarium, Raumtemperatur ändern etc. etc.) über 
Befehle zur Verfügung stellen. Ich will halt, dass die Media Control 
Aquarium und Terrarium dimmt, wenn ich am Beamer zocke oder Filme 
schauen will.

> Und für was willste dann Ethernet einsetzen?

eigenes Funknetzwerk > RFM12 > Ethernet > Kabel > WLAN-Router > MacBook 
Pro

Am Macbook lauft eine Monitoring und Setup Software, um die Units zu 
konfigurieren.

> Wenn die ersten Cubes mit entleerung fertig sind, dann automatisier das ganze.

hä? oO

Vielen Dank,
Markus

BTW: Gibts Motor-Profilzylinder für Haustüren halbwegs leistbar?

Ich meinte erst kommt die hardware, dann die software.
Und viel Spaß beim coding der ganzen Sache.

Tm