Arduino Nano搭載スマート3Dプリント自動ペットフィーダー

部品と材料

Arduino Nano R3	×1
DS1307 RTCモジュール	×1
LM317 電圧レギュレータモジュール	×1
連続回転サーボ	×1
シリアルディスペンサー（市販のシリアル容器）	×1
8mm磁石	×6
ホールセンサ（ユニポーラ）	×1
Adafruit RGBバックライトLCD 16x2	×1
I2C LCDバックパック	×1
5mm 赤色LED	×1
5mm 緑色LED	×1
タクトスイッチ	×5
DCジャックメス	×1
9-12V ACアダプタ	×1
抵抗 10kΩ（ホールセンサ用）	×1
抵抗 330Ω（LED用）	×2

必要な工具

3Dプリンタ（Ender 3 Pro等、PLA+推奨）
コードレスドリル/ドライバー
丸ノコ

プロジェクト概要

開発の背景

不規則な勤務と停電の多い地域事情から、愛犬の給餌を自動化する必要がありました。市販品（$30-40）ではなく、自作で機能を詰め込みました。

主な機能

1日2回の自動給餌
DS1307 RTCによる正確な時刻管理
RTC時刻の手動設定可能
手動給餌ボタン搭載
ホールセンサ・RTC異常をLEDで通知
メイン画面で給餌時刻・現在時刻・完了状況・給餌量を表示
直感的なメニュー操作
停電復旧時の給餌リジューム機能（電源復帰時に未給餌なら自動実行）
給餌時刻・完了状況をEEPROMに保存
詰まり対策のサーボ「ジグル（小刻み動作）」機能

3Dプリントパーツ

全パーツはFusion 360で設計、PLA+で出力。STLファイルはGitHubで公開。主なパーツ：

ハウジング（ネジ不要のスナップフィット構造）
エンコーダホイール（ホールセンサ用磁石6個内蔵、ゴムパドル取付兼用）
サーボブラケット兼ホールセンサマウント
ファネル・フードシュート・シュートレール

フレーム組み立て

木材（1/2×6インチ等）でベース・背面・脚・サーボ台を自作。ディスペンサースタンドの高さ調整、ベースへの2インチ穴開け、ボルト固定など丁寧な手順で解説されています。脚の高さはペットの食器位置に合わせて調整可能。

電子工作

Arduino Nanoは非制御電源ピン（Vin、7-20V入力）で給電
ホールセンサのVcc-Signal間に10kΩプルアップ必須
全グランドを共通接続（重要）
ホールセンサ・サーボ用にカスタムコネクタを自作
電源レールはパーマプロト基板の一部を流用

コード

Feeder code (C/C++)

ステートマシンでメニュー管理、JC_Buttonライブラリでボタン処理、EEPROMで設定保存、割り込みでホールセンサ検出、サーボ制御で給餌実行。主要関数：

check_feedtime()：時刻照合・給餌トリガー・停電復旧チェック
startFeeding()：ホールセンカウントで規定ポーションまで回転、詰まり検知でジグル
jiggle()：サーボを前後させて詰まり解消
EEPROM読み書き関数群

// 主要ライブラリ
#include <JC_Button.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <RTClib.h>
#include <Servo.h>
#include <EEPROM.h>

// 状態定義（MAIN, EDIT_FEED1_HOUR, EDIT_PORTION 等）
// ループ内で state に応じた表示・ボタン処理を分岐

完全なコードはGitHubで公開：github.com/russo08/Pet-feeder