Պլանտագոտչի! Smart Planter: 8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Plantagotchi- ն մահանում է, որպեսզի ձեր բույսը ստիպված չլինի:

Ես վերջերս դարձա նոր տնային բույսի (Չեսթեր անունով) հպարտ սեփականատերը և շատ եմ ցանկանում, որ նա ունենա երկար և առողջ կյանք: Unfortunatelyավոք, ես կանաչ բութ մատ չունեմ: Ես միանգամից համոզվեցի, որ Չեսթերին վաղ գերեզման կուղարկեմ, եթե օգնություն չստանամ: Նա արդեն մի փոքր տխուր տեսք ուներ, երբ նրան ձեռք բերեցի:

Այսպես ես մտածեցի Պլանտագոտչիի մասին `խելացի տնկող, որը թույլ է տալիս իմանալ, թե երբ եք անտեսող բույսի ծնող: Plantagotchi- ն ձեր բույսը վերածում է կիբորգի, որը հետադարձ կապ է տալիս, երբ նրա կարիքները չեն բավարարվում: Եթե այն չի ստանում բավարար արևի լույս կամ ջուր, մահանում է (նրա աչքերը շրջվում են դեպի Xs): Սա թույլ է տալիս փոխհատուցել ձեր բույսը, քանի դեռ ուշ չէ:

Նշում. Սա մուտք է Planter Challenge- ին և ես օգտագործել եմ Tinkercad- ը իմ նախագծում:

Քայլ 1. Դիզայնի ոգեշնչում և ֆունկցիոնալություն

Պլանտագոտչիի մասին երազելիս ես պատկերացրի խաչաձև մի Տամագոտչիի (90 -ականների թվային ընտանի կենդանու, որն անհնար էր կենդանի պահել) և Անանայի (անթրոպոմորֆ արքայախնձոր 80 -ականների ցածր բյուջետային կանադական ֆրանսիական կրթական շոուի ՝ Téléfrancais!) Միջև:

Ամենահիմնական մակարդակում ես հասկացա, որ իմ բույսը գոյատևելու համար երկու բանի է պետք ՝ ջուր և լույս: Ըստ այդմ, Plantagotchi- ն ունի ջրի սենսոր և լույսի ցուցիչ: Եթե բույսը երկար ժամանակ լույս չի ստանում, կամ եթե ջուրը չորանում է, Պլանտագոտչիի աչքերը շրջվում են դեպի Xs:

Օրվա ընթացքում Պլանտագոտչիի աչքերը նայում են սենյակում: Երբ մութն ընկնում է, դրանք փակվում են (տես տեսանյութը ներածության մեջ): Սա նրան տալիս է մի փոքր անհատականություն:

Քայլ 2: Պաշարների հավաքում

Սա բարդ նախագիծ չէ. Այնուամենայնիվ, ես դա խորհուրդ չեմ տալիս բացարձակ սկսնակի համար հետևյալ պատճառներով.

• Դուք պետք է զոդեք TFT էկրաններին
• Դուք պետք է հարմարավետ զգաք Arduino գրադարանների տեղադրման և խնդիրների լուծման համար
• Եթե ցանկանում եք հարմարեցնել աչքերի դիզայնը, ապա հրամանի տողում պետք է գործարկեք Python ծրագիր:

… Եթե այս ամենը լավ է հնչում, եկեք սկսենք !!

Աչքերը հիմնված են Adafruit- ի զարմանահրաշ ձեռնարկի վրա. Էլեկտրոնային անիմացիոն աչքեր, օգտագործելով Teensy: Ես փոփոխություններ կատարեցի այս նախագիծը հարմարեցնելու համար, բայց սկզբնական ձեռնարկն ունի բազմաթիվ հիանալի ռեսուրսներ և անսարքությունների վերացման խորհուրդներ, եթե էկրանները ճիշտ չեն աշխատում:

Սարքավորումներ աչքերի և տվիչների համար

1. 2 փոքր TFT էկրան
2. Teensy 3.1 կամ 3.2 միկրոկոնտրոլեր
3. Մետաղալար
4. Ֆոտոռեզիստոր
5. 10K Ohm դիմադրություն
6. 2 փոքր ցինկապատ մեխեր
7. 2 ալիգատոր սեղմիչներ (ըստ ցանկության)
8. Մի քիչ սպունգ
9. Breadboard
10. Մետաղալարեր
11. Էլեկտրիկների ժապավեն
12. 3D տպագիր պատյան աչքերի համար

Liesոդման համար պարագաներ

1. Oldոդման երկաթ
2. Sոդող
3. Wոդման ֆիտիլ (սխալվելու դեպքում)

Սարքավորումներ տնկողի համար

1. Սուրճի մեծ թիթեղ
2. Քաղցրավենիքի տուփ միկրոկոնտրոլերը տեղադրելու համար (ես օգտագործել եմ Excel- ի անանուխների փաթեթ)
3. Ակրիլային ներկ
4. Ներկի խոզանակ
5. Մկրատ
6. Եղունգ և մուրճ `անցքեր բացելու համար
7. Դիմակավորող ժապավեն (ըստ ցանկության - պատկերված չէ)
8. Հյութի տուփ (ըստ ցանկության - պատկերված չէ)
9. Սոսինձ ատրճանակ (ըստ ցանկության)
10. Թիթեղ ՝ զարդարման համար (ըստ ցանկության - պատկերված չէ)

Քայլ 3: Աչքերն աշխատեցնելը

Ինչպես նախկինում նշվեց, ես հետևեցի Adafruit- ի այս ձեռնարկին ՝ սկզբնական շրջանում աչքերը կարգավորելու համար:

Adafruit- ի ձեռնարկն ավելի խորքային ցուցումներ ունի, քան ես այստեղ լուսաբանելու տեղ ունեմ: Ես կամփոփեմ ընդհանուր ցուցումները և կարևորեմ իմ առջև ծառացած մարտահրավերները:

1. wոդման լարերը էկրանին: Դուք պետք է լարերը միացնեք հետևյալ կապումներին.

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

Խնդիր. Սա նշանակում էր, որ ես ստիպված էի դրանք հեռացնել և նորից զոդել լարերի վրա: Բաց թողեք այս վրդովմունքը `սկզբում վերնագրերի փոխարեն օգտագործելով լարեր:

2) Տեղադրեք Teensyduino libraryChallenge- ը - թույլ մի տվեք, որ տեղադրման ընթացքում տեղադրման գործընթացն անցնելիս տեղադրողը ներառի Adafruit- ի գրադարաններ: Այս գրադարանները հնացել են և կհանգեցնեն ձեր կոդի սխալների:

3) Փորձարկեք Teensy Բեռնեք մի ակնթարթային ուրվագիծ ՝ տեսնելու համար, թե արդյոք Teensyduino- ի տեղադրումը հաջողված էր:

4) Տեղադրեք գրաֆիկական գրադարաններ Arduino ID- ում Ձեզ անհրաժեշտ կլինի Adafruit_GFX գրադարանը և Adafruit_ST7735 գրադարանը

5) Լայնացրեք էկրանը Teensy- ին ՝ օգտագործելով գրատախտակ: Ձեր լարերը միացրեք Teensy- ին հետևյալ կերպ (կտտացրեք այստեղ Teensy's- ի կապում քարտեզի համար)

• VIN - USB
• GND - GND
• SCK - SPI CLK
• SI - SPI MOSI
• TCS - կապում 9 (ձախ աչք) կամ 10 (աջ աչք)
• RST - կապում 8
• D/C - կապում 7

6) Վերբեռնեք «անհավանական աչքեր» ֆայլը Teensy- ում: Լավագույնն այն է, որ Adafruit Tutorial- ի սկզբնական ծածկագրից սկսեմ, այլ ոչ թե իմ փոփոխված տարբերակից, քանի որ իմը կարող է աչքերի փոխարեն X- եր ցուցադրել, երբ սենսորներ չկան:

Մարտահրավեր. TFT էկրաններով տախտակները կարող են ցավ պատճառել, քանի որ դրանք շատ զգայուն են: Եթե չպահված լարերը ընդհանրապես ջղայնանային, ես կհայտնվեի սպիտակ էկրանով, մինչև էսքիզը վերբեռնելը: Կապերի զոդումը ինձ համար լուծեց այս մարտահրավերը:

Քայլ 4: Աչքի դիզայնի անհատականացում

Լռելյայն աչքերը, որոնք գալիս են այս գրադարանի հետ, շատ իրատեսական են: Այնուամենայնիվ, նրանք չափազանց սարսափելի էին զգում այս նախագծի համար.

Ձեր սեփական աչքերը դարձնելու համար փոփոխեք-p.webp

Սա այն հրահանգն է, որը ձեզ հարկավոր է գործարկել ՝ նոր բիթմապ ստեղծելու համար (նկատի ունեցեք, որ դա ճիշտ աշխատելու համար պահանջում եք Python* և մի քանի փաթեթ, ներառյալ PImage):

python tablegen.py defaultEye/sclera-p.webp

Սցենարը գործարկելուց հետո պետք է հայտնվի նոր.h ֆայլ: Պարզապես այս ֆայլը քաշեք նույն թղթապանակի մեջ, ինչպես uncannyEyes.ino ֆայլը, այնուհետև փոփոխեք #ներառել հատվածը Arduino ծածկագրում, որպեսզի իմանա փնտրել ձեր նորաստեղծ.h ֆայլը: Երբ դուք վերբեռնում եք կոդը Teensy- ում, ձեր էկրաններին պետք է ցուցադրվի ձեր աչքերի նոր դիզայնը:

*Ուշադրություն դարձրեք, որ Adafruit- ի ձեռնարկի tablegen.py ֆայլը գործում է միայն Python 2. -ում:

Քայլ 5: 3D տպագրություն

Նախկինում ես երբեք 3D տպագրություն չունեի, այնպես որ սա շատ հուզիչ էր:

Ես ի սկզբանե ցանկանում էի տպել մի ամբողջ կաթսա `աչքերի և միկրոկոնտրոլերի կտրվածքներով, բայց վստահ չէի, որ այս չափի բան տպելու նյութատեխնիկական ապահովման հարցում: Փոխարենը որոշեցի սկսել փոքրից ՝ օգտագործելով Adafruit- ի ձեռնարկում առաջարկվող 3D տպագիր պատյանների փոփոխված տարբերակը: Ավելի էժան էր տպելը, և հետագայում կարող էր նորից օգտագործվել այլ նախագծերում:

Ենթադրեցի, որ 3D տպագիր պատյանն այս նախագծի ամենադժվար մասը կլինի, բայց պարզվեց, որ ծիծաղելի հեշտ էր: Ես օգտագործեցի Tinkercad- ը, և ինքնաթիռ մտնելու գործընթացը տևեց ընդամենը մի քանի րոպե:

Մի քանի րոպե խաղալուց հետո խելահեղ դիզայն պատրաստելով (ապագա նախագծերի համար): Ես վերբեռնեցի.stl ֆայլը Adafruit- ից, այնուհետև ավելացրի մի ցից, որը կօգնի նրան կանգնել կեղտի մեջ: Պարզապես ստիպված էի ուղղանկյունի ձևը քաշել և թողնել ձևի վրա և չափափոխել: Հեշտ! Այն պատրաստ էր տպագրության կարճ ժամանակում:

Այս գործընթացը, սակայն, ամբողջովին առանց մարդկային սխալի չէր. Ես պատահաբար սխալ ֆայլ ուղարկեցի տպարան և վերջացրեցի միայն «առջևի» կտորներով (երկուսը ներառված էին ուղղանկյան ցիցը, երկուսը ՝ առանց), և ոչ մի փակ հետևի կտոր: Չնայած դա լավ ստացվեց, առջևի լրացուցիչ մասերը կարող էին կրկնապատկվել որպես հետևի, և լրացուցիչ մեծ անցքը հեշտացրեց լարերի միջով անցնելը (պատահական հաղթանակ):

Adafruit- ի 3d տպագիր դիզայնը նաև տարածք ուներ ՝ վերևում կլոր պլաստմասե ուլունք տեղադրելու համար, որպեսզի աչքերն ավելի իրատեսական տեսք ունենային: Տպագրելուց հետո որոշեցի, որ չեմ ուզում սա ներառել, քանի որ այն գտնվում է աներևակայելի հովտում, ուստի ես էլեկտրիկի ժապավենով ծածկեցի էկրանի կողքին մնացած բացերը: Theապավենը նաև օգնում է իմ բաղադրիչները պաշտպանել խոնավությունից: Adիշտ է, էլեկտրիկի ժապավենը երկարաժամկետ լուծում չէ: Եթե ես վերափոխեի այս նախագիծը, ես կփոխեի իմ 3D բաղադրիչները, որպեսզի ավելի համապատասխանեն իմ դիզայնին:

Ստորև կցել եմ 3D պատյանների իմ փոփոխված տարբերակը: Բնօրինակները կարելի է գտնել այս հղումով:

Քայլ 6. Սենսորների ավելացում և միկրոկոնտրոլերի տեղադրում

Լույսի ցուցիչ

Ես հետևեցի Ադաֆրուտի կայքէջի գծապատկերին `ֆոտոընդունիչը միկրոկոնտրոլերի A3 կապին միացնելու համար:

Կոդում, երբ ֆոտոռեզիստորային տվիչի արժեքը շեմից ցածր է, Plantagotchi- ն մտնում է քնի ռեժիմ: Աչքերը փակ են, և ժամաչափ է սկսվում: Եթե ժամաչափը շարունակվում է 24 ժամ առանց ընդհատման, Պլանտագոտչիի աչքերը շրջվում են դեպի Xs ՝ ցույց տալու համար, որ այն որոշակի լույսի կարիք ունի:

Նշում. Բույսերը ծաղկելու համար բնական լուսավորության կարիք ունեն, սակայն Photoresistor- ը զգայուն է ինչպես բնական, այնպես էլ արհեստական լույսի նկատմամբ: Հետևաբար, կարևոր է տեղադրել Plantagotchi- ն այնպես, որ այս սենսորը ուղղված չլինի դեպի ներքին լույսի աղբյուր:

Րի տվիչ

Ես կարդացի, որ ջրի սենսորները հեշտությամբ են ժանգոտվում, ուստի որոշեցի դրա համար գերծանրքաշային աշխատանք կատարել, որպեսզի այն հեշտությամբ փոխարինվի: Ալիգատորների սեղմակներ ամրացրի երկու լարերի վրա և մեկը միացրեցի գետնին, իսկ մյուսը ՝ A0 կապին: Եթե A0- ն միացված չէ գետնին, այն սովորաբար հավաքում է 50-150-ի սահմանները, երբ այն միացնում եմ գետնին, արժեքները նվազում են մինչև 1. Ես ալիգատորների օգնությամբ ամրացրել եմ երկու ցինկապատ եղունգներ, որոնք սերտորեն կպցրել եմ իրար մի կտորով: սպունգ Պատվերը հետևյալն է.

(Գրունտ ----- Եղունգ 1 [սպունգի մեջ խրված] Եղունգ 2 <------ A0)

Բրոմելիադները ջուրը պահում են բաժակների մեջ, որոնք ձևավորվում են նրանց տերևների հիմքում (տես լուսանկարը): Երբ սպունգը թրջվում է ջրից այս բաժակներում, երկու լարերը պահպանում են կապը, իսկ A0 տվիչի արժեքը մնում է ցածր: Սակայն, երբ սպունգը չորանում է, կապը խզվում է, և մուտքային արժեքը բարձրանում է: Սա ստիպում է Պլանտագոտչիի աչքերը շրջվել դեպի Xs:

Բնակարանային բաղադրիչներ

Իմ բաղադրիչները պաշտպանելու համար ես օգտագործեցի անանուխի փաթեթ, որը հիանալի տեղավորվում էր պատանեկությանս տարիքում, այն նույնիսկ կափարիչ ուներ, որի լարերը համապատասխան չափի էին: Ես փաթեթավորեցի էլեկտրական ժապավենը, որպեսզի այն նման լինի աչքերին:

Ի վերջո, ես սենսորային լարերը նույնպես փաթաթեցի սև ժապավենով, քանի որ այն լարերը միասին էր պահում և հեշտացնում նրանց շարժվելը: Եթե ես նորից կատարեի այս նախագիծը, ես անպայման ներդրումներ կանեի Heat Shrink- ում և ավելի քիչ կհենվեի ժապավենի վրա:

Քայլ 7: Deարդարեք կաթսա և մի կետ ավելացրեք միկրոկոնտրոլերի համար

Moreախսելով ավելի շատ գումար բաղադրիչների և 3D տպագրության վրա, որոնք ես ուզում եմ խոստովանել, ես ուզում էի հնարավորինս էժան պատրաստել կաթսան:

Ես վերամշակեցի սուրճի տուփ, որը հիանալի կերպով տեղավորվում էր իմ գործարանի կաթսայի չափսերին (չնայած, ես ստիպված էի մի փոքր մուրճով շրթունքով իջեցնել, որպեսզի այն տեղավորվի ներսում): Նախքան կաթսան զարդարելը, ես մի քանի անցք մեխեցի ներքևի մասում, եթե այն երբևէ գերաջրանար:

Քանի որ ես ուզում էի իմ էլեկտրոնիկան ինչ -որ չափով հեռացնել տնկիչը (ջուր + էլեկտրոնիկա = միշտ չէ, որ հիանալի գաղափար է), ես կտրեցի հյութի տուփը և սոսնձեցի այն տարայի հետևի մասում `բաղադրիչները պահելու համար: Սա չորացնում է դրանք և թույլ է տալիս հեշտությամբ հեռացնել դրանք անհրաժեշտության դեպքում:

Ինձ դուր չեկավ, թե ինչպես է հյութի տուփը դուրս թռչում հետևի մասում, ուստի դիմակավոր ժապավենով մի փոքր տեսք հաղորդեցի: Հաջորդը, ես ամբողջը ներկեցի ակրիլային ներկով: Հարդարման համար ես արջի շերտ թողեցի անագի վրա և նմանակեցի այն հյութի տուփի վրա ՝ թիթեղյա փոքրիկ շերտով: Վերջապես, ես ավելացրեցի մի շերտ ՝ էլեկտրիկի սև ժապավենով … որովհետև ինչու ոչ:

Քայլ 8: Միավորել այն և հաջորդ քայլերը

Առաջին մրցանակ Planter Challenge- ում