Плантаготчи! Smart Planter: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Плантаготчи өледі, сондықтан сіздің зауыт қажет емес.

Мен жақында жаңа үй гүлінің мақтаныш иесі болдым (Честер есімді) және мен оның ұзақ және дені сау өмір сүруін қалаймын. Өкінішке орай, менде жасыл бармақ жоқ. Егер маған көмек көрсетілмесе, Честерді ертедегі қабірге жіберетініме бірден көзім жетті. Мен оны алған кезде ол әлдеқашан қайғылы көрінді.

Мен Plantagotchi -ді осылай ойлап таптым - бұл ақылды отырғызушы, ол сізге немқұрайды өсімдік ата -анасы болғаныңызды білуге мүмкіндік береді. Плантаготчи сіздің зауытты киборгқа айналдырады, ол оның қажеттіліктері қанағаттандырылмаған кезде кері байланыс береді. Егер күн сәулесі немесе су жеткіліксіз болса, ол өледі (оның көзі X -ке қарайды). Бұл сіздің зауытқа кеш болмай тұруға мүмкіндік береді!

Ескерту: бұл Planter Challenge -ге кіру және мен өз дизайнымда Tinkercad қолдандым.

1 -қадам: Дизайн шабыты мен функционалдығы

Плантаготчиді армандаған кезде мен Тамаготчи (90 -шы жылдардағы цифрлық үй жануарлары) мен Анана (80 -ші жылдардағы бюджеті төмен канадалық француздық антропоморфты ананас - Téléfrancais) арасындағы крестті елестеттім.

Негізгі деңгейде мен зауытқа өмір сүру үшін екі нәрсе қажет екенін түсіндім: су мен жарық. Тиісінше, Plantagotchi су сенсоры мен жарық сенсоры бар. Егер өсімдік ұзақ уақыт бойы жарық алмаса немесе оның суы құрғап кетсе, Плантаготчидің көзі X -ке қарайды.

Күндіз Плантаготчидің көздері бөлменің айналасына қарайды. Қараңғы түскенде ол оларды жауып тастайды (кіріспедегі бейнені қараңыз). Бұл оған аздап жеке қасиет береді!

2 -қадам: Жабдықтарды жинау

Бұл қиын жоба емес; алайда мен оны келесі себептер бойынша абсолютті бастаушыға ұсынбаймын:

• Сізге TFT экрандарын дәнекерлеу қажет
• Сізге Arduino кітапханаларын орнату және ақаулықтарды жою жайлы сезіну керек
• Егер сіз көздің дизайнын өзгерткіңіз келсе, пәрмен жолында Python бағдарламасын іске қосу қажет.

… Егер мұның бәрі жақсы болып көрінсе - бастайық !!

Көздер Adafruit таңғажайып оқулығына негізделген: Teensy көмегімен электронды анимациялық көздер. Мен бұл жобаны баптау үшін өзгертулер енгіздім, бірақ бастапқы оқулықта экрандар дұрыс жұмыс істемейтін жағдайда көптеген керемет ресурстар мен ақауларды жою бойынша кеңестер бар.

Көздер мен сенсорларға арналған жабдықтар:

1. 2 кішкентай TFT экраны
2. Teensy 3.1 немесе 3.2 микроконтроллері
3. Сым
4. Фоторезистор
5. 10K Ом резисторы
6. 2 кішкентай мырышталған шегелер
7. 2 аллигатор клиптері (міндетті емес)
8. Аздап губка
9. Нан тақтасы
10. Wirecutters
11. Электриктер таспа
12. Көзге арналған 3D басып шығарылған корпус

Дәнекерлеуге арналған жабдықтар

1. Пісіру темірі
2. Дәнекер
3. Дәнекер таяқшасы (егер сіз қателік жасасаңыз)

Көшеттерге арналған жабдықтар:

1. Үлкен кофе пішіні
2. Микроконтроллерді орналастыруға арналған қатты кәмпиттер қорабы (мен Excel жалбыз пакетін қолдандым)
3. Акрил бояуы
4. Бояу щеткасы
5. Қайшы
6. Тесіктерді тесуге арналған шегелер мен балға
7. Маска таспасы (міндетті емес - суретте жоқ)
8. Шырын қорабы (міндетті емес - суретте жоқ)
9. Желім пистолеті (міндетті емес)
10. Декорацияға арналған қаптама (міндетті емес - суретте жоқ)

3 -қадам: Көзді жұмыспен қамтамасыз ету

Бұрын айтылғандай, мен бастапқыда көзді орнату үшін осы Adafruit оқулығын оқыдым.

Adafruit оқулығында менің кеңістігімнен гөрі терең нұсқаулар бар. Мен жалпы нұсқауларды қорытындылап, мен бастан кешкен қиындықтарды бөліп көрсетемін.

1. Экранға сымдарды дәнекерлеу. Сымдарды келесі түйреуіштерге қосу қажет:

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

Қиындық - Мен дереу нанға арналған тақырыптарды экранға дәнекерледім, бірақ олар 3D басып шығарылған корпусқа сәйкес келмеді. Бұл оларды алып тастауға және сымдарға қайта дәнекерлеуіме тура келді. Бастапқыда тақырыптардың орнына сымдарды қолдану арқылы бұл ашуланшақтықты өткізіп жіберіңіз.

2) Teensyduino libraryChallenge кітапханасын орнатыңыз - орнату процесінде жүріп, орнатушыға Adafruit кітапханаларын қосуға рұқсат бермеңіз. Бұл кітапханалар ескірген және сіздің кодыңыз қате жібереді.

3) Teensyduino -ны тексеріңіз Teensyduino қондырғысының сәтті болғанын білу үшін қарапайым жыпылықтау нобайын жүктеңіз.

4) Arduino IDE графикалық кітапханаларын орнатыңыз, сізге Adafruit_GFX кітапханасы мен Adafruit_ST7735 кітапханасы қажет болады.

5) Экранды жасөспірімдер тақтасының көмегімен жалғаңыз Сымдарды Teensy -ге келесідей қосыңыз (Teensy түйреуіштерінің картасы үшін мына жерді басыңыз)

• VIN - USB
• GND - GND
• SCK - SPI CLK
• SI - SPI MOSI
• TCS - түйреуіш 9 (сол жақ көз) немесе 10 (оң көз)
• RST - 8 түйреуіш
• D/C - PIN 7

6) Teensy -ге «көзге көрінбейтін көздер» файлын жүктеңіз, менің өзгертілген нұсқамнан гөрі, Adafruit оқу құралының түпнұсқалық кодынан бастау жақсы, өйткені сенсорлар болмаған кезде менікі көздің орнына X -ті көрсетуі мүмкін.

Қиындық -TFT экрандарымен нанға түсу ауыр болуы мүмкін, себебі олар өте сезімтал. Егер дәнекерленбеген сымдар мүлде бұралса, мен эскизді қайта жүктегенше ақ экранмен бітетін едім. Қосылымдарды дәнекерлеу мен үшін бұл мәселені шешті.

4 -қадам: Көз дизайнын реттеу

Бұл кітапханамен бірге келетін әдепкі көздер өте шынайы. Алайда, олар бұл жобаға тым қорқынышты болып көрінді - мен көзге ұқсас нәрсені қалаймын.

Өзіңіздің жеке көзіңізді жасау үшін код репозиторийіндегі «түрлендіру» қалтасында сақталған-p.webp

Бұл жаңа нүктелік картаны құру үшін сізге қажет пәрмен (дұрыс жұмыс істеу үшін сізге Python* және бірнеше пакеттер қажет, соның ішінде PImage қажет).

python tablegen.py defaultEye/sclera-p.webp

Сценарийді іске қосқаннан кейін жаңа.h файлы пайда болуы керек. Бұл файлды uncannyEyes.ino файлымен бір қалтаға сүйреп апарыңыз, содан кейін Arduino кодындағы #include бөлімін өзгертіңіз, сонда ол жаңадан жасалған.h файлын іздей алады. Сіз кодты Teensy -ге жүктеген кезде, сіздің экрандарыңыз көздің жаңа дизайнын көрсетуі керек.

*Adafruit оқулығындағы tablegen.py файлы тек Python 2 -де жұмыс істейтінін ескеріңіз. Жоғарыда мен жүктеген нұсқа Python 3 -пен жұмыс істейді.

5 -қадам: 3D басып шығару

Мен бұрын 3D басып шығармаған едім, сондықтан бұл өте қызықты болды!

Мен бастапқыда көзге және микроконтроллерге арналған кесектері бар бүкіл кастрюльді басып шығарғым келді, бірақ мен мұндай өлшемді басып шығарудың логистикасы туралы сенімді емес едім. Мен орнына Adafruit оқулығында ұсынылған 3D басып шығарылған корпустың өзгертілген нұсқасын пайдаланып, кішігірім бастауды шештім. Басып шығару арзанырақ болды және болашақта оны басқа жобаларда қолдануға болады.

Мен 3D басып шығарылған қапты баптау бұл жобаның ең қиын бөлігі болады деп ойладым, бірақ бұл күлкілі оңай болып шықты. Мен Tinkercad -ты қолдандым, ал ұшу процесі бірнеше минутты алады.

Бірнеше минут бойы ойнағаннан кейін ақылға қонымсыз дизайн жасайды (болашақ жобалар үшін). Мен.stl файлын Adafruit -тен жүктедім, содан кейін оған кірде тұруға көмектесу үшін ставка қостым. Мен тек тікбұрышты пішінге сүйреп апарып, өлшемін өзгертуім керек болды. Оңай! Ол тез арада басып шығаруға дайын болды.

Бұл процесс адамның қателігінсіз болған жоқ - мен кездейсоқ дұрыс емес файлды баспаханаға жібердім және тек «алдыңғы» бөліктермен аяқталды (екеуі тіктөртбұрышты үлесі бар, екеуі жоқ) және жабық артқы бөлігі жоқ. Бұл жақсы нәтиже берді, қосымша алдыңғы бөліктер артқы жағынан екі есе артуы мүмкін, ал қосымша үлкен тесік сымдарды өткізуді жеңілдетті (кездейсоқ жеңіс!)

Adafruit ұсынған 3d баспа дизайнында көздің шынайы болуын қамтамасыз ету үшін дөңгелек пластикалық моншақты қосуға орын бар. Мен басып шығарғаннан кейін мен оны қосқым келмейтінін шештім, себебі бұл таңғажайып алқапта болды, сондықтан экранның сол жағындағы бос орындарды электрик таспасымен жауып тастадым. Таспа менің компоненттерімді ылғалдан қорғауға көмектеседі. Шыны керек, электриктердің таспасы ұзақ мерзімді шешім емес. Егер мен бұл жобаны қайта жасасам, мен 3D компоненттерімді дизайныма сәйкес етіп өзгертетін едім.

Мен 3D қаптаманың өзгертілген нұсқасын төменде тіркедім. Түпнұсқаларды мына сілтемеден табуға болады.

6 -қадам: датчиктерді қосу және микроконтроллерді орналастыру

Жарық сенсоры

Мен фоторезисторды микроконтроллердегі А3 түйреуішке қосу үшін Adafruit веб -сайтынан алынған схемаға сүйендім.

Кодта фоторезистор сенсорының мәні табалдырықтан төмен болғанда, Plantagotchi ұйқы режиміне өтеді. Көз жұмылып, таймер басталады. Егер таймер 24 сағат бойы үзіліссіз жұмыс жасаса, Плантаготчидің көзі Xs -ке бұрылып, оған жарық қажет екенін көрсетеді.

Ескерту: өсімдіктерге гүлдену үшін табиғи жарық қажет, бірақ фоторезистор табиғи және жасанды жарыққа сезімтал. Сондықтан Plantagotchi -ді бұл сенсор ішкі жарық көзіне қарамайтындай етіп орналастыру маңызды.

Су сенсоры

Мен су датчиктерінің оңай тот басатынын оқыдым, сондықтан мен оны оңай ауыстыру үшін супер DIY жасауға шешім қабылдадым. Мен аллигатор қысқыштарын екі сымға бекітіп, біреуін жерге, екіншісін A0 түйреуішіне қостым. Егер А0 жерге қосылмаса, ол әдетте 50-150 шамасындағы мәнді алады, мен оны жерге қосқаннан кейін мәндер 1-ге дейін төмендейді. Мен екі гальванизирленген шегеге ұстау үшін аллигаторларды қолдандым, мен оларды бір-бірімен тығыз байланыстырдым. губка. Тапсырыс келесідей:

(Жер ----- Тырнақ1 [губкаға жабысып] Тырнақ2 <------ A0)

Бромелиад суды жапырақтарының түбінде пайда болатын шыныаяқтарда сақтайды (суретті қараңыз). Бұл шыныаяқтардағы губка судан суланған кезде, екі сым байланысын сақтайды, ал A0 сенсорының мәні төмен болып қалады. Губка құрғағаннан кейін байланыс үзіліп, кіріс мәні көтеріледі. Бұл Плантаготчидің көзін X -ке бұруға итермелейді.

Тұрғын үй компоненттері

Менің компоненттерімді қорғау үшін мен жасөспірімге сәйкес келетін жалбыз пакетін қолдандым, тіпті сымдарға сәйкес келетін саңылауы бар қақпағы болды. Мен пакетті электр таспасына орап алдым, сондықтан ол көзге ұқсас болады.

Ақырында мен сенсор сымдарын қара таспамен орап қойдым, себебі ол сымдарды бірге ұстап, қозғалуды жеңілдетті. Егер мен бұл жобаны қайта жасайтын болсам, мен міндетті түрде жылуды қысқартуға инвестиция салып, таспаға аз сенетін едім.

7 -қадам: Кәстрөлді безендіріңіз және микроконтроллерге нүкте қосыңыз

Мен мойындағысы келетін компоненттер мен 3D басып шығаруға көп ақша жұмсай отырып, мен кастрөлді мүмкіндігінше арзан еткім келді.

Мен өсімдіктің кастрюльінің көлеміне сәйкес келетін кофе қалбырын қайта өңдедім (дегенмен, ерінге сәл соғуға тура келді, ол ішіне сыйып кетуі үшін). Кәстрөлді безендірмес бұрын, егер ол тым суарылған болса, түбіне тесіктерді шегелеп тастадым.

Мен электрониканы отырғызғышты біршама алып тастағым келгендіктен (су + электроника = әрқашан жақсы идея емес), мен компоненттерді ұстау үшін шырын қорапшасын кесіп, банканың артына жапсырдым. Бұл оларды құрғақ ұстайды және қажет болған жағдайда оларды оңай алып тастауға мүмкіндік береді.

Маған шырын жәшігінің артқы жағында қалай шығып кеткені ұнамады, сондықтан мен оған пішін беру үшін маска таспасын қолдандым. Содан кейін мен бәрін акрил бояумен боядым. Декорация үшін мен қаңылтырға күміс жолағын қалдырдым және оны шырын жәшігіне кішкене жұқа қағаз жолағымен еліктедім. Ақырында мен қара электрик таспасы бар жолақты қостым … себебі неге жоқ!

8 -қадам: оны біріктіру және келесі қадамдар

Planter Challenge бірінші сыйлығы