პლანტაგოტი! Smart Planter: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

პლანტაგოტი კვდება ისე, რომ თქვენი მცენარე არ იყოს საჭირო.

მე ახლახან გავხდი ახალი სახლის მცენარის ამაყი მფლობელი (სახელად ჩესტერი) და მე ნამდვილად მსურს, რომ მას ჰქონდეს გრძელი და ჯანსაღი ცხოვრება. სამწუხაროდ, მწვანე ცერა თითი არ მაქვს. მე მაშინვე დავრწმუნდი, რომ ჩესტერს ადრეულ საფლავზე გავგზავნიდი, თუ დახმარება არ მიმიღია. ის უკვე ოდნავ სევდიანი იყო, როდესაც მე მივიღე.

ასე აღმოვაჩინე პლანტაგოტი - ჭკვიანი პლანტატორი, რომელიც გაცნობებთ, როდესაც თქვენ ხართ უგულებელყოფილი მცენარის მშობელი. პლანტაგოტი თქვენს მცენარეს აქცევს კიბორგად, რომელიც იძლევა უკუკავშირს, როდესაც მისი მოთხოვნილებები არ დაკმაყოფილდება. თუ მას არ აქვს საკმარისი მზის შუქი ან წყალი, ის კვდება (მისი თვალები იქს -ისკენ მიემართება). ეს საშუალებას მოგცემთ შეცვალოთ თქვენი მცენარე სანამ გვიან არ არის!

შენიშვნა: ეს არის ჩანაწერი Planter Challenge- ში და მე გამოვიყენე Tinkercad ჩემს დიზაინში.

ნაბიჯი 1: დიზაინი შთაგონება და ფუნქციონალურობა

პლანტაგოტიზე ოცნებისას მე წარმოვიდგინე ჯვარი ტამაგოჩის შორის (90 -იანი წლების ციფრული ცხოველი, რომლის შენარჩუნებაც შეუძლებელი იყო) და ანანა (ანტროპომორფული ანანასი დაბალი ბიუჯეტის 80 -იანი წლების კანადური ფრანგული საგანმანათლებლო შოუდან - Téléfrancais!)

ყველაზე ძირითად დონეზე, მივხვდი, რომ ჩემს მცენარეს ორი რამ სჭირდებოდა გადარჩენისთვის: წყალი და სინათლე. შესაბამისად, პლანტაგოტს აქვს წყლის სენსორი და სინათლის სენსორი. თუ მცენარე არ იღებს სინათლეს დიდი ხნის განმავლობაში, ან თუ მისი წყალი აქრობს ლორწოს, პლანტაგოტჩის თვალები მიემართება X- სკენ.

დღის განმავლობაში პლანტაგოტჩის თვალები ათვალიერებენ ოთახს. როდესაც ბნელდება ის მათ ხურავს (იხილეთ ვიდეო შესავალში). ეს აძლევს მას ცოტა პიროვნებას!

ნაბიჯი 2: მასალების შეგროვება

ეს არ არის რთული პროექტი; თუმცა, მე არ გირჩევთ მას აბსოლუტური დამწყებთათვის შემდეგი მიზეზების გამო:

• თქვენ უნდა შეაერთოთ TFT ეკრანები
• თქვენ კომფორტულად უნდა იგრძნოთ Arduino ბიბლიოთეკების დაყენება და პრობლემების მოგვარება
• თუ გსურთ თვალის დიზაინის მორგება, თქვენ უნდა გაუშვათ პითონის პროგრამა ბრძანების ხაზში.

… თუ ეს ყველაფერი კარგად ჟღერს - დავიწყოთ !!

თვალები დაფუძნებულია ადაფრუტის საოცარ გაკვეთილზე: ელექტრონული ანიმაციური თვალები თინეიჯერობის გამოყენებით. მე შევიტანე ცვლილებები ამ პროექტის მოსაწყობად, მაგრამ ორიგინალურ სახელმძღვანელოს აქვს უამრავი შესანიშნავი რესურსი და პრობლემის მოგვარების რჩევები იმ შემთხვევაში, თუ ეკრანები არ მუშაობს სწორად.

მასალები თვალებისა და სენსორებისთვის:

1. 2 პატარა TFT ეკრანი
2. მოზარდი 3.1 ან 3.2 მიკროკონტროლი
3. მავთული
4. ფოტორეზისტორი
5. 10K Ohm რეზისტორი
6. 2 პატარა გალვანზირებული ლურსმანი
7. 2 ალიგატორის კლიპი (სურვილისამებრ)
8. ცოტა ღრუბელი
9. პურის დაფა
10. Მავთულის საჭრელები
11. ელექტრიკოსების ფირზე
12. 3D ბეჭდვის ჩანთა თვალებისთვის

მასალები soldering

1. გასაყიდი რკინა
2. Solder
3. შედუღების ფითილი (შეცდომის შემთხვევაში)

მასალები პლანტატორისთვის:

1. ყავის დიდი კალის
2. მყარი ტკბილეულის ყუთი მიკროკონტროლის შესანახად (მე გამოვიყენე Excel პიტნის პაკეტი)
3. Აკრილის საღებავი
4. საღებავის ფუნჯი
5. Მაკრატელი
6. ლურსმანი და ჩაქუჩი ხვრელების გასაშლელად
7. ნიღაბი ლენტი (სურვილისამებრ - არ არის გამოსახული)
8. წვენის ყუთი (სურვილისამებრ - არ არის გამოსახული)
9. წებო იარაღი (სურვილისამებრ)
10. Tinfoil დეკორაციისთვის (სურვილისამებრ - არ არის გამოსახული)

ნაბიჯი 3: თვალების მუშაობა

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, მე მივყევი ადაფრუტის ამ სახელმძღვანელოს, რათა თავიდანვე გამეკეთებინა თვალები.

ადაფრუტის სახელმძღვანელოს აქვს უფრო სიღრმისეული ინსტრუქცია, ვიდრე მე მაქვს აქ დასაფარავი ადგილი. მე შევაჯამებ ზოგად მითითებებს და გამოვყოფ იმ გამოწვევებს, რაც მე განვიცადე.

1. შეაერთეთ მავთულები ეკრანზე. თქვენ უნდა დაუკავშიროთ მავთულები შემდეგ ქინძისთავებს:

• VIN
• GND
• SCK
• SI
• TCS
• RST
• დ/დ

გამოწვევა - მე მაშინვე ჩავამაგრე სათაურები ჩემს ეკრანზე პურის დაფის გასაკეთებლად, მაგრამ შემდეგ ისინი არ მოთავსდებოდა 3D ბეჭდვით დანართში. ეს იმას ნიშნავდა, რომ მე უნდა ამომეღო ისინი და ხელახლა გამერთო მავთულხლართებზე. გამოტოვეთ ეს იმედგაცრუება, პირველ რიგში სათაურების ნაცვლად მავთულის გამოყენებით.

2) დააინსტალირეთ Teensyduino libraryChallenge - არ მისცეთ ინსტალატორს საშუალება Adafruit- ის ბიბლიოთეკების ჩართვისას, როდესაც გაივლით დაყენების პროცესს. ეს ბიბლიოთეკები მოძველებულია და გამოიწვევს თქვენს კოდს შეცდომების დაშვებას.

3) გამოცადეთ Teensy ატვირთეთ მარტივი დახამხამების ესკიზი, რომ ნახოთ წარმატებული იყო თუ არა თქვენი Teensyduino ინსტალაცია.

4) დააინსტალირეთ გრაფიკული ბიბლიოთეკები Arduino ID– ში თქვენ დაგჭირდებათ Adafruit_GFX ბიბლიოთეკა და Adafruit_ST7735 ბიბლიოთეკა

5) გათიშეთ ეკრანი Teensy– ს პურის დაფის გამოყენებით დააკავშირეთ თქვენი მავთულები შემდეგნაირად Teensy– სთან (დააწკაპუნეთ აქ Teensy's pins– ის რუქაზე)

• VIN - USB
• GND - GND
• SCK - SPI CLK
• SI - SPI MOSI
• TCS - პინ 9 (მარცხენა თვალი), ან 10 (მარჯვენა თვალი)
• RST - პინი 8
• D/C - პინ 7

6) ატვირთეთ "უცნაური თვალების" ფაილი Teensy– ში უმჯობესია დაიწყოთ Adafruit Tutorial– ის ორიგინალური კოდით, ვიდრე ჩემი შეცვლილი ვერსიით, რადგან ჩემმა შეიძლება უბრალოდ აჩვენოს Xs თვალების ნაცვლად, როდესაც არ არსებობს სენსორები.

გამოწვევა -TFT ეკრანებით პურის დაფა შეიძლება იყოს ტკივილი, რადგან ისინი ძალიან მგრძნობიარეა. თუ ჯარიმა მავთულხლართებს საერთოდ აჭარბებდა, მე დავასრულებდი თეთრ ეკრანს, სანამ ესკიზი არ ჩავტვირთავ. კავშირების შედუღებამ ეს გამოწვევა გამიხსნა.

ნაბიჯი 4: თვალის დიზაინის მორგება

ნაგულისხმევი თვალები, რომლებიც მოყვება ამ ბიბლიოთეკას, ძალიან რეალისტურია. თუმცა, ისინი ძალიან საშინლად გრძნობდნენ თავს ამ პროექტისთვის - მე მინდოდა რაღაც უფრო გუგის თვალი.

თქვენი საკუთარი თვალის შესაქმნელად, შეცვალეთ კოდების საცავში "კონვერტაციის" საქაღალდეში შენახული-p.webp

ეს არის ბრძანება, რომლის გაშვებაც დაგჭირდებათ ახალი ბიტმაპის შესაქმნელად (გაითვალისწინეთ, რომ თქვენ გჭირდებათ Python* და რამდენიმე პაკეტი PImage ჩათვლით, რომ სწორად იმუშაოს).

python tablegen.py defaultEye/sclera-p.webp

სკრიპტის გაშვების შემდეგ, ახალი.h ფაილი უნდა გამოჩნდეს. უბრალოდ გადაიტანეთ ეს ფაილი იმავე საქაღალდეში, როგორც uncannyEyes.ino ფაილი და შემდეგ შეცვალეთ #ჩართვა განყოფილება Arduino კოდში, რათა მან იცოდეს თქვენი ახლად გენერირებული.h ფაილის ძებნა. როდესაც თქვენ ატვირთავთ კოდს Teensy– ში, თქვენს ეკრანებზე უნდა გამოჩნდეს თქვენი ახალი თვალის დიზაინი.

*გაითვალისწინეთ, რომ Adafruit– ის სამეურვეო პროგრამის tablegen.py ფაილი მუშაობს მხოლოდ პითონ 2 – ზე. მე ზემოთ ატვირთული ვერსია მუშაობს პითონ 3 – თან.

ნაბიჯი 5: 3D ბეჭდვა

მე არასოდეს 3D დაბეჭდილი ადრე, ასე რომ ეს იყო ძალიან ამაღელვებელი!

თავდაპირველად მინდოდა მთელი ქოთნის დაბეჭდვა თვალისთვის და მიკროკონტროლისთვის, მაგრამ დარწმუნებული არ ვიყავი ამ ზომის ამობეჭდვის ლოგისტიკაში. მე გადავწყვიტე, რომ დავიწყო მცირედი ადაფრუტის სამეურვეოში შემოთავაზებული 3D ბეჭდვით გარსაცმის შეცვლილი ვერსიის გამოყენებით. დაბეჭდვა უფრო იაფი იყო და მომავალში მისი სხვა პროექტებში გამოყენება შეიძლებოდა.

მე ვივარაუდე, რომ 3D ბეჭდვით კეისის მორგება იქნებოდა ამ პროექტის ყველაზე რთული ნაწილი, მაგრამ ეს სასაცილოდ ადვილი აღმოჩნდა. მე გამოვიყენე Tinkercad და ჩასხდომის პროცესი მხოლოდ რამდენიმე წუთს გაგრძელდა.

რამდენიმე წუთის თამაშის შემდეგ გიჟური დიზაინის გაკეთება (მომავალი პროექტებისთვის). მე ავტვირთე.stl ფაილი ადაფრუტიდან და შემდეგ დავამატე ფსონი, რათა დამეხმაროს ჭუჭყში. მე უბრალოდ უნდა ჩავათრიო და ჩავაგდო მართკუთხედის ფორმა დიზაინზე და შევცვალო ზომა. Მარტივი! იგი მზად იყო დასაბეჭდად უმოკლეს დროში.

ეს პროცესი არ იყო მთლიანად ადამიანის შეცდომის გარეშე - მე შემთხვევით არასწორი ფაილი გამოვგზავნე საბეჭდი მაღაზიაში და დამთავრდა მხოლოდ "წინა" ნაწილებით (ორი მართკუთხედის ფსონით, ორი გარეშე) და დახურული უკანა ნაწილი. თუმცა ეს კარგად გამოვიდა, დამატებითი წინა ნაწილები შეიძლება გაორმაგდეს როგორც უკანა, ხოლო ზედმეტად დიდმა ხვრელმა გაადვილა მავთულის გავლა (შემთხვევითი გამარჯვება!)

ადაფრუტის 3D ბეჭდურ დიზაინს ასევე ჰქონდა ადგილი, რომ თავზე მოექცია მრგვალი პლასტიკური მძივი, რათა თვალები უფრო რეალისტური ყოფილიყო. დაბეჭდვის შემდეგ გადავწყვიტე, რომ არ მინდოდა ამის შეტანა, რადგან ის უცნაურ ველზე იყო, ამიტომ ეკრანის გვერდით დატოვებული ხარვეზები მე დავფარე ელექტრიკოსის ლენტით. ლენტი ასევე ხელს უწყობს ჩემი კომპონენტების დაცვას ტენიანობისგან. მართალია, ელექტრიკოსის ფირზე არ არის გრძელვადიანი გადაწყვეტა. თუ მე გადავიტანდი ამ პროექტს, მე შევიცვლი ჩემს 3D კომპონენტებს, რათა უკეთესად მოერგოს ჩემს დიზაინს.

ქვემოთ დავამატე 3D გარსაცმის ჩემი შეცვლილი ვერსია. ორიგინალები შეგიძლიათ იხილოთ ამ ბმულზე.

ნაბიჯი 6: სენსორების დამატება და მიკროკონტროლის განთავსება

სინათლის სენსორი

მე დავიწყე დიაგრამა ადაფრუტის ვებსაიტიდან, რათა დავამყარო ფოტორეზისტორი მიკროკონტროლერზე A3 პინთან.

კოდში, როდესაც ფოტორეზისტორული სენსორის მნიშვნელობა არის ბარიერის ქვემოთ, პლანტაგოტი შედის ძილის რეჟიმში. თვალები დახუჭულია და ტაიმერი იწყება. თუ ქრონომეტრი 24 საათის განმავლობაში გაგრძელდება შეფერხების გარეშე, პლანტაგოტჩის თვალები X- ისკენ მიემართება იმის მანიშნებლად, რომ მას სჭირდება გარკვეული შუქი.

შენიშვნა: მცენარეებს სჭირდებათ ბუნებრივი შუქი აყვავების მიზნით, მაგრამ ფოტორეზისტორი მგრძნობიარეა როგორც ბუნებრივი, ასევე ხელოვნური შუქის მიმართ. აქედან გამომდინარე, მნიშვნელოვანია პლანტაგოტი ისეთი პოზიციონირება, რომ ეს სენსორი არ იყოს მიმართული შიდა სინათლის წყაროსკენ.

წყლის სენსორი

მე წავიკითხე, რომ წყლის სენსორები ადვილად იჟანგება, ამიტომ გადავწყვიტე სუპერ წვრილმანი გამეკეთებინა, რათა მისი ადვილად შეცვლა შეიძლებოდეს. ალიგატორის სამაგრები დავამატე ორ მავთულზე და ერთი მიწასთან მივაერთე, მეორე კი A0- ს. თუ A0 არ არის დაკავშირებული მიწასთან, ის ჩვეულებრივ იძენს მნიშვნელობებს 50-150-მდე, როდესაც მას მიწასთან დავაკავშირებ, მნიშვნელობები მცირდება 1-მდე. მე ალიგატორები გამოვიყენე ორ გალვანზირებულ ლურსმნზე, რომლებიც მე მჭიდროდ დავამაგრე ნაჭრის გამოყენებით. ღრუბელი ბრძანება ასეთია:

(გრუნტი ----- ლურსმანი 1 [ღრუბელში ჩარჩენილი] ლურსმანი 2 <------ A0)

ბრომელიადები ინახავს წყალს თასებში, რომლებიც წარმოიქმნება მათი ფოთლების ფუძეში (იხ. ფოტო). როდესაც ღრუბელი სველია წყლიდან ამ ჭიქებში, ორი მავთული ინარჩუნებს კავშირს და A0 სენსორის მნიშვნელობა დაბალი რჩება. მას შემდეგ, რაც ღრუბელი გაშრება, კავშირი გაწყდება და შეყვანის მნიშვნელობა იზრდება. ეს იწვევს პლანტაგოტიჩის თვალებს გადააქციოს Xs.

საბინაო კომპონენტები

ჩემი კომპონენტების დასაცავად მე გამოვიყენე პიტნის პაკეტი, რომელიც სრულყოფილად მოერგო ჩემს მოზარდობას, მას კი ჰქონდა სახურავი, რომელსაც ჰქონდა მავთულხლართების შესაბამისი ზომა. პაკეტი ელექტრო ლენტში ჩავახველე ისე, რომ იგი თვალების მსგავსი იყოს.

საბოლოოდ სენსორის მავთულები შავი ლენტითაც შემოვიხვიე, რადგან ის მავთულხლართებს ინახავდა და აადვილებდა მათ გადაადგილებას. ამ პროექტის განმეორებით განხორციელების შემთხვევაში, აუცილებლად ჩავდებ ინვესტიციას რაღაც Heat Shrink– ში და ნაკლებად დავეყრდნობოდი ფირზე.

ნაბიჯი 7: დაამშვენეთ ქოთანი და დაამატეთ ადგილი მიკროკონტროლერისთვის

რაც უფრო მეტი ფული დავხარჯე კომპონენტებზე და 3D ბეჭდვაზე, რისი აღიარებაც მაინტერესებს, მინდოდა ქოთანი რაც შეიძლება იაფად გამეკეთებინა.

მე გადავიმუშავე ყავის თუნუქები, რომელიც შესანიშნავად მოერგებოდა ჩემი მცენარის ქოთნის ზომას (თუმცა, ტუჩზე ცოტა ჩაქუჩით უნდა ჩავარტყი, რომ შიგ მოერგო). სანამ ქოთანს ამშვენებდა, ბოლოში რამდენიმე ხვრელი დავაგდე იმ შემთხვევაში, თუკი ის ოდესმე ზედმეტად გათბებოდა.

რადგან მინდოდა ჩემი ელექტრონიკა გარკვეულწილად ამოეღო პლანტატორიდან (წყალი + ელექტრონიკა = ყოველთვის არ არის კარგი იდეა), მე გამოვწურე წვენის ყუთი და ჩავამაგრე ქილა უკანა ნაწილზე, რომ შეენარჩუნებინა კომპონენტები. ეს ინარჩუნებს მათ სიმშრალეს და მაძლევს საშუალებას ამოვიღო ისინი ადვილად, როცა საჭიროა.

მე არ მომეწონა, როგორ გამოჩნდა წვენი ყუთში უკანა მხარეს, ამიტომ გამოსაყენებელი ლენტი გამოვიყენე, რომ მას ცოტა ფორმა მიმეცა. შემდეგი, მე დავხატე ყველაფერი აკრილის საღებავით. გაფორმებისთვის, კალისზე დავტოვე ვერცხლის ზოლი და ეს მინაბადი წვენის ყუთზე, თუნუქის პატარა ზოლით. საბოლოოდ, მე დავამატე ზოლი შავი ელექტრიკოსის ლენტით … რადგან რატომაც არა!

ნაბიჯი 8: ერთად აწყობა და შემდეგი ნაბიჯები

პირველი პრიზი პლანტერის გამოწვევაში