Pixie - Թող ձեր բույսը խելացի լինի. 4 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Pixie- ն նախագիծ էր, որը մշակվել էր մեր տնային բույսերը ավելի ինտերակտիվ դարձնելու մտադրությամբ, քանի որ մարդկանց մեծամասնության համար տանը բույս ունենալը դժվարություններից մեկն է իմանալ, թե ինչպես հոգ տանել դրա մասին, որքան հաճախ ենք ջրում, երբ և որքան արև է բավարար և այլն եթե ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է ՝ նշելով, որ այն պետք է տեղափոխել ավելի զով տեղ: Փորձը ավելի հետաքրքիր դարձնելու համար ավելացվել են այլ սենսորներ, ինչպիսիք են ներկայությունը, հպումը և լուսավորությունը ՝ թարգմանելով այլ արտահայտություններ, որոնք թվում է, թե այժմ վիրտուալ ընտանի կենդանու խնամք ունեք:

Նախագիծն ունի մի քանի պարամետր, որտեղ հնարավոր է հարմարեցնել յուրաքանչյուր դեպքի սահմաններն ու կարիքները ՝ հաշվի առնելով բույսերի բազմազանությունը, ինչպես նաև տարբեր ապրանքանիշերի սենսորները: Ինչպես գիտենք, կան բույսեր, որոնք ավելի շատ արևի կամ ջրի կարիք ունեն, իսկ մյուսները կարող են ապրել ավելի քիչ ռեսուրսներով, օրինակ ՝ կակտուսները, օրինակ ՝ նման դեպքերում պարամետրեր ունենալը պարտադիր պայման է: Այս հոդվածի ամբողջ ընթացքում ես կներկայացնեմ գործողությունը և ակնարկը, թե ինչպես կարելի է կառուցել Pixie ՝ օգտագործելով փոքր գիտելիքներ էլեկտրոնիկայի, շուկայում հեշտությամբ հայտնաբերվող բաղադրիչների և 3D տպագիր պատյանների միջոցով:

Չնայած դա լիովին ֆունկցիոնալ նախագիծ է, կան հարմարեցման և կատարելագործման հնարավորություններ, որոնք կներկայացվեն հոդվածի վերջում: Beրագրի վերաբերյալ ցանկացած հարցի հաճույքով կպատասխանեմ այստեղ ՝ մեկնաբանություններում կամ ուղղակիորեն իմ էլ. Փոստի կամ Twitter- ի հաշվի վրա:

Պարագաներ

Բոլոր բաղադրիչները հեշտությամբ կարելի է գտնել մասնագիտացված խանութներում կամ կայքերում:

• 1 MCU ESP32 (ESP8266- ը կարող է օգտագործվել կամ նույնիսկ Arduino Nano- ն, եթե չեք ցանկանում տվյալներ ուղարկել ինտերնետով)

  Ես օգտագործել եմ այս մոդելը նախագծի համար

• 1 LDR 5 մմ GL5528
• 1 PIR տարր D203S կամ նմանատիպ (դա նույն սենսորն է, որն օգտագործվում է SR501 կամ SR505 մոդուլներում)
• 1 DHT11 peratերմաստիճանի տվիչ

• 1 Հողի խոնավության ցուցիչ

  Նախընտրեք օգտագործել տարողունակ հողի տվիչ ՝ դիմադրողականության փոխարեն, այս տեսանյութը լավ բացատրում է, թե ինչու

• 1 Led Matrix 8x8 ինտեգրված MAX7219- ով

  Ես օգտագործել եմ այս մոդելը, բայց այն կարող է նման լինել

• 1 ռեզիստոր 4.7 kΩ 1/4w
• 1 դիմադրություն 47 kΩ 1/4w
• 1 դիմադրություն 10 kΩ 1/4w

Մյուսները

• 3D տպիչ
• Sոդման երկաթ
• Կտրող տափակաբերան աքցան
• Հաղորդալարեր միացման սխեմայի համար
• USB մալուխ սնուցման համար

Քայլ 1: Շղթա

Շղթան կարելի է տեսնել վերևի պատկերում `օգտագործելով տախտակ, բայց պատյանում տեղադրելու համար միացումները պետք է ուղղակիորեն զոդվեն` ավելի քիչ տարածք զբաղեցնելու համար: Usedրագրի կարևոր կետը օգտագործվող տարածքի հարցն էր, ես փորձեցի հնարավորինս կրճատել այն տարածքը, որը Պիքսին կզբաղեցներ: Չնայած գործը փոքրացել է, այնուամենայնիվ հնարավոր է ավելի կրճատել, հատկապես այս նպատակով բացառիկ PCB- ի մշակմամբ:

Ներկայության հայտնաբերումը կատարվել է միայն մեկ PIR տարր օգտագործելով ամբողջական մոդուլի փոխարեն, ինչպիսին է SR501- ը կամ SR505- ը, քանի որ ինտեգրված ժամաչափը և հինգ մետրից ավելի գործողության լայն շրջանակը չեն պահանջվում: Օգտագործելով միայն PIR տարրը, զգայունությունը նվազել է, և առկայության հայտնաբերումը կատարվում է ծրագրային ապահովման միջոցով: Կապի մասին ավելի մանրամասն կարելի է տեսնել այստեղ:

Էլեկտրոնային նախագծերում մեկ այլ պարբերական խնդիր է մարտկոցը, այս նախագծի համար որոշ հնարավորություններ կային, ինչպիսիք են 9 վ մարտկոցը կամ վերալիցքավորումը: Չնայած այն ավելի գործնական էր, պատյանում լրացուցիչ տարածք կպահանջվեր, և ես վերջացրեցի MCU- ի USB ելքը բաց թողած, որպեսզի օգտվողը որոշի, թե ինչպես կլինի սնուցման աղբյուրը և հեշտացնելով էսքիզը:

Քայլ 2: 3D ձևավորում և տպագրություն

Շղթայի հետ մեկտեղ մշակվեց Pixie բաղադրիչներին տեղավորելու պատյան և տպվեց Ender 3 Pro- ի վրա ՝ օգտագործելով PLA: STL ֆայլերը ներառված էին այստեղ:

Այս գործի նախագծման ընթացքում առկա էին որոշ հասկացություններ.

• Քանի որ բույսերի կաթսան սովորաբար սեղանի վրա է, ցուցադրումը տեղադրվել է մի փոքր թեքված, որպեսզի չկորցնի դիտման տարածքը
• Նախագծված է տպագրական հենարանների օգտագործումից խուսափելու համար
• Խրախուսում է այլ գույների մասերի փոխանակումը `արտադրանքը ավելի անհատականացված, փոխարինելի և համապատասխան դիզայն դարձնելու համար
• Externalերմաստիճանի տվիչը արտաքին միջավայրի բացմամբ `ավելի ճիշտ ընթերցում թույլ տալու համար

• Հաշվի առնելով զամբյուղի տարբեր չափերը, գործարանում Pixie- ի տեղադրումը կարող է իրականացվել երկու եղանակով

  • Գետնին ամրացված գավազանի միջոցով; կամ
  • Օգտագործելով ժապավեն, որը փաթաթում է բույսի զամբյուղին

Բարելավման կետեր

Թեև ֆունկցիոնալ է, բայց կան որոշ կետեր, որոնք պետք է փոփոխվեն, օրինակ ՝ պատերի չափերը, որոնք սահմանված են նյութի կորստից խուսափելու և նախատիպավորման ընթացքում տպագրությունը արագացնելու համար 1 մմ -ով:

Կցամասերը պետք է կատարելագործվեն ՝ կիրառելով դիզայնի նախշերը 3D տպագրության մեջ, հավանաբար անհրաժեշտ կլինի փայտի չափսերն ու ամրացումները հարմարեցնել կտորները ճիշտ ճեղքելու համար:

Քայլ 3: Կոդ

Որպես ծրագրավորող ՝ կարող եմ ասել, որ դա աշխատելու ամենազվարճալի մասն էր, մտածել, թե ինչպես պետք է կառուցել և կազմակերպել ծածկագիրը, տևեց մի քանի ժամ պլանավորում, և արդյունքը բավականին գոհացուցիչ էր: Այն փաստը, որ սենսորների մեծամասնությունը օգտագործում են անալոգային մուտքագրում, ստեղծեց ծածկագրի առանձին վերաբերմունք, որպեսզի փորձի ավելի ճշգրիտ ընթերցում ստանալ `փորձելով հնարավորինս անտեսել կեղծ դրականը: Վերևի դիագրամը ստեղծվել է կոդի հիմնական բլոկների հետ և այն պատկերում է հիմնական գործառույթը, ավելի մանրամասն տեղեկությունների համար խորհուրդ եմ տալիս դիտել ծածկագիրը ՝

Փոփոխությունների համար բաց են մի քանի կետեր, որոնք թույլ են տալիս Ձեզ հարմարեցնել Pixie- ն ՝ ինչպես ցանկանում եք: Դրանցից կարող եմ առանձնացնել.

• Սենսորային ընթերցման հաճախականություն
• Արտահայտությունների ընդմիջում
• Առավելագույն և նվազագույն ջերմաստիճանը, լուսավորության և ստորգետնյա սահմանները, ինչպես նաև տվիչների շեմը
• Displayույց տվեք յուրաքանչյուր արտահայտության լույսի ինտենսիվությունը
• Timeամանակը յուրաքանչյուր արտահայտության շրջանակների միջև
• Շարժապատկերներն անջատված են ծածկագրից, ինչը թույլ է տալիս ցանկության դեպքում դրանք փոփոխել

Ձգաններ

Անհրաժեշտ էր իրականացնել վերջին ընթերցումների հիման վրա գործողությունների իրական ժամանակում հայտնաբերման ժամանակ հայտնաբերելու միջոց: Սա անհրաժեշտ էր երեք հայտնի դեպքերում ՝ ջրելը, առկայությունը և հպումը: Այս իրադարձությունները պետք է հրահրվեն, երբ հայտնաբերվի սենսորի զգալի տատանում, և դրա համար կիրառվեց այլ իրականացում: Դրա օրինակն է ներկայության սենսորը, քանի որ անալոգային մուտքագրման մեջ օգտագործվել է միայն PIR տարրը, կարդացած արժեքները հաճախ տատանվում են, և անհրաժեշտ էր տրամաբանություն հայտարարել, որ կա առկայություն, թե ոչ, մինչդեռ ջերմաստիճանի տվիչն իր հերթին ունի շատ ցածր տատանումները և դրա արժեքների միայն ստանդարտ ընթերցումը բավական է Pixie- ի վարքագիծը հարմարեցնելու համար:

Քայլ 4. Նախագծեք հաջորդ քայլերը

• Դարձեք IoT սարք և սկսեք տվյալներ ուղարկել հարթակ MQTT- ի միջոցով
• Պարամետրերի և գուցե արտահայտությունների հարմարեցման ծրագիր
• Գործողությունը դիպչելով գործարանին դարձրեք: Ես գտա Touche- ի նման ծրագրի հիանալի օրինակ Instructables- ում
• Ներառեք մարտկոց
• Նախագծեք PCB
• Տպեք ամբողջական ծաղկամանը ոչ միայն Pixie- ի պատյանը
• Նախագծում ներառեք պիեզո `համապատասխան արտահայտություններ հնչյուններ նվագելու համար
• Ընդլայնեք Pixie- ի «հիշողությունը» պատմական տվյալներով (չափազանց երկար առանց ներկայությունը հայտնաբերելու կարող է տխուր արտահայտություն առաջացնել)
• Ուլտրամանուշակագույն ցուցիչ `ավելի ճշգրիտ հայտնաբերելու արևի ազդեցությունը