Pixie - сіздің зауытқа ақылды болыңыз: 4 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

Pixie үйдегі өсімдіктерді интерактивті ету мақсатында әзірленген жоба болды, өйткені көптеген адамдар үшін үйде өсімдіктің болуының бір мәселесі - оған күтім жасауды, қаншалықты жиі суаруды, қашан және датчиктер өсімдік туралы мәлімет алу үшін жұмыс істеп тұрғанда, мақсатты түрде пиксельденген жарықдиодты дисплей (демек, Pixie деп аталады) өсімдік жай -күйін көрсететін негізгі өрнектерді көрсетеді, мысалы суару кезіндегі қуаныш немесе қайғы. егер температура тым жоғары болса, бұл оны салқын жерге апару керектігін көрсетеді. Тәжірибені одан да қызықты ету үшін қатысу, жанасу және жарықтық сияқты басқа сенсорлар қосылды, бұл сіздің басқа үй жануарларына қамқорлық жасайтындығыңызды білдіретін басқа өрнектерге аударылады.

Жобада өсімдіктердің алуан түрлілігін, сондай -ақ әр түрлі маркалы сенсорларды ескере отырып, әр жағдайда шектеулер мен қажеттіліктерді теңшеуге болатын бірнеше параметрлер бар. Біз білетіндей, күн мен суға көбірек мұқтаж өсімдіктер бар, ал басқалары аз мөлшерде өмір сүре алады, мысалы, кактустар, мысалы, мұндай жағдайларда параметрлерге ие болу қажет. Осы мақалада мен электрониканы, нарықта оңай табылатын компоненттерді және 3d баспа қаптамасын пайдалану арқылы Pixie қалай құруға болатыны туралы операция мен шолуды ұсынамын.

Бұл толық функционалды жоба болғанымен, баптау мен жетілдіру мүмкіндіктері бар, олар мақаланың соңында ұсынылатын болады. Мен жоба туралы кез келген сұраққа түсініктемелерде немесе тікелей электрондық поштаға немесе Twitter аккаунтына жауап беруге қуаныштымын.

Жабдықтар

Барлық компоненттерді мамандандырылған дүкендерде немесе веб -сайттарда оңай табуға болады.

• 1 MCU ESP32 (егер сіз деректерді интернет арқылы жібергіңіз келмесе, ESP8266 немесе Arduino Nano қолданылуы мүмкін)

  Мен бұл модельді жобада қолдандым

• 1 LDR 5мм GL5528
• 1 PIR элементі D203S немесе соған ұқсас (бұл SR501 немесе SR505 модульдерінде қолданылатын сенсор)
• 1 DHT11 температура сенсоры

• 1 Топырақ ылғалдылығы сенсоры

  Резистивті емес, сыйымдылықты топырақ датчигін қолдануды жөн көріңіз, бұл бейне неге екенін жақсы түсіндіреді

• MAX7219 интегралды 8x8 1 Led Matrix

  Мен бұл модельді қолдандым, бірақ ол ұқсас болуы мүмкін

• 1 резистор 4,7 кОм 1/4 ватт
• 1 резистор 47 кОм 1/4 ватт
• 1 резистор 10 кОм 1/4 ватт

Басқалар

• 3d принтері
• Пісіру темірі
• Пышақтарды кесу
• Тізбекті қосуға арналған сымдар
• Қуат көзіне арналған USB кабелі

1 -қадам: Схема

Схеманы тақтаны пайдаланып жоғарыдағы суретте көруге болады, бірақ корпуста орналастыру үшін, аз орын алу үшін қосылыстарды тікелей дәнекерлеу керек. Қолданылатын кеңістік туралы мәселе жобаның маңызды нүктесі болды, мен Pixie алатын аумақты мүмкіндігінше азайтуға тырыстым. Іс кішігірім болғанымен, одан әрі қысқартуға болады, әсіресе осы мақсат үшін эксклюзивті ПХД әзірлеу арқылы.

Бар болуды анықтау SR501 немесе SR505 сияқты толық модульдің орнына тек бір PIR элементінің көмегімен жүзеге асырылды, себебі интеграцияланған таймер мен бес метрден асатын кең ауқымды жұмыс ауқымы қажет емес. Тек PIR элементін қолдану арқылы сезімталдық төмендейді және оның болуын анықтау бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы жүзеге асады. Қосылым туралы толығырақ мына жерден көруге болады.

Электрондық жобалардағы тағы бір қайталанатын мәселе - бұл аккумулятор, бұл жобада 9В немесе қайта зарядталатын батарея сияқты кейбір мүмкіндіктер болды. Бұл неғұрлым практикалық болғанымен, бұл жағдайда қосымша кеңістік қажет болады, мен MCU USB шығысын ашық күйінде қалдырдым, осылайша пайдаланушы қуат көзінің қалай болатынын шешеді және эскизді жүктеуді жеңілдетеді.

2 -қадам: 3D дизайны мен басып шығару

Схемамен бірге Pixie компоненттерін орналастыруға арналған корпус әзірленді және PLA көмегімен Ender 3 Pro -де басып шығарылды. STL файлдары осында енгізілді.

Бұл істі құрастыру кезінде кейбір түсініктер болды:

• Өсімдік кастрюлі әдетте үстелдің үстінде болғандықтан, көру аймағын жоғалтпау үшін дисплей сәл қисайған
• Баспа тіректерін пайдаланбау үшін жасалған
• Бөлшектерді басқа түстерге ауыстыруды ынталандырады, бұл бұйымды жекелендірілген, өзара алмастырылатын және сәйкес келетін дизайнға айналдыру үшін
• Дұрыс оқуды қамтамасыз ету үшін сыртқы ортаға ашылатын температура сенсоры

• Әр түрлі кастрюльді ескере отырып, зауытта Pixie қондыруын екі жолмен жасауға болады

  • Жерге бекітілген таяқша арқылы; немесе
  • Өсімдіктің кастрөлін орайтын белдікті пайдалану

Жақсарту нүктелері

Функционалды болғанымен, дизайнда материалды жоғалтпау үшін және 1мм прототиптеу кезінде басып шығаруды жылдамдату үшін анықталған қабырғалардың өлшемдері сияқты өзгерту қажет кейбір нүктелер бар.

Фитингтерді 3D басып шығаруда дизайн үлгілерін қолдану арқылы жетілдіру қажет, мүмкін, кесектерді дұрыс қиып алу үшін таяқшаның өлшемін және тіреуішті реттеу қажет болады.

3 -қадам: код

Бағдарламашы ретінде айта аламын, бұл жұмыстың ең қызықты кезеңі болды, кодты қалай құруға және ұйымдастыруға болатынын ойлауға, бірнеше сағатты жоспарлауға тура келді және нәтиже өте қанағаттанарлық болды. Датчиктердің көпшілігінің аналогты кірісті қолдануы жалған позитивтерді мүмкіндігінше елемеуге тырысып, дәлірек оқуға тырысу үшін кодты бөлек өңдеуге әкелді. Жоғарыдағы диаграмма кодтың негізгі блоктарымен жасалған және ол негізгі функционалдылықты көрсетеді, толығырақ кодты https://github.com/jnthas/pixie сайтынан қарауды ұсынамын.

Pixie қалауыңыз бойынша реттеуге мүмкіндік беретін модификацияға ашық бірнеше нүктелер бар. Олардың ішінде мен мыналарды бөліп көрсете аламын:

• Сенсордың оқу жиілігі
• Өрнектердің күту уақыты
• Максималды және минималды температура, жарықтандыру мен жер шектері, сондай -ақ сенсорлардың табалдырығы
• Әр өрнектің жарық қарқындылығын көрсетіңіз
• Әр өрнектің кадрлар арасындағы уақыт
• Анимация кодтан бөлінген, егер қаласаңыз, оларды өзгертуге болады

Триггерлер

Соңғы оқуларға сүйене отырып, нақты уақыттағы әрекеттің қашан болатынын анықтау әдісін енгізу қажет болды. Бұл үш белгілі жағдайда қажет болды, суару, қатысу және жанасу, бұл оқиғалар сенсордың айтарлықтай өзгеруі анықталғаннан кейін іске қосылуы керек және бұл үшін басқа іске асыру қолданылды. Бұған мысал болу сенсоры болып табылады, себебі аналогтық кірісте тек PIR элементі пайдаланылған, мәндер жиі өзгереді және температура сенсоры бар кезде бар немесе жоқ екенін жариялау үшін логика қажет болды. Pixie мінез -құлқын реттеу үшін төмен вариация және оның мәндерінің стандартты оқылуы жеткілікті.

4 -қадам: Келесі қадамдарды жобалау

• IoT құрылғысы болыңыз және MQTT арқылы платформаға деректерді жіберуді бастаңыз
• Параметрлерді және мүмкін өрнектерді баптауға арналған қосымша
• Зауытқа тигізу арқылы сенсорлық жұмыс жасаңыз. Мен Instructables бойынша Touche сияқты жобаның керемет үлгісін таптым
• Батареяны қосыңыз
• ПХД құрастыру
• Толық вазаны тек Pixie жағдайында емес басып шығарыңыз
• Дыбыстарды өрнектерге сәйкес ойнату үшін жобаға пьезо қосыңыз
• Пиксидің «есте сақтауын» тарихи деректермен кеңейтіңіз (қатысуын анықтамай ұзақ уақыт қайғылы өрнек тудыруы мүмкін)
• Ультракүлгін сенсор күн сәулесінің әсерін дәлірек анықтауға мүмкіндік береді