Plantagotchi! Smart Planter: 8 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Плантаготчи өлөт, андыктан сиздин өсүмдүктүн кереги жок.

Мен жакында эле жаңы үй өсүмдүгүнүн (Честер аттуу) сыймыктанган ээси болуп калдым жана анын чын ден -соолукта жана узак өмүр сүрүшүн каалайм. Тилекке каршы, жашыл бармагым жок. Мен жардам ала албасам, Честерди эрте көргө жөнөтөөрүмө дароо ишендим. Мен аны алганымда ал ансыз деле бир аз кейиген.

Мына ушинтип мен Plantagotchi - ойлонбой отургузулган өсүмдүктү ойлоп таптым. Plantagotchi сиздин өсүмдүгүңүздү анын муктаждыктары канааттандырылбай калганда жооп берген киборгго айландырат. Эгер күн нуруна же сууга жетпесе, ал өлөт (анын көзү Xsке бурулат). Бул кеч болуп кала электе заводуңузга жеткирүүгө мүмкүндүк берет!

Эскертүү: бул Planter Challengeге кирүү жана мен дизайнымда Tinkercad колдонгом.

1 -кадам: Дизайн Inspiration & Functionality

Плантаготчини кыялданып жатып, мен Тамаготчи (90 -жылдардагы санариптик үй жаныбары) менен Анана (80 -жылдардагы канадалык француз билим берүү шоусунун антропоморфтук ананасы - Téléfrancais) ортосундагы айкашты элестеттим.

Негизги деңгээлде, менин өсүмдүгүм аман калуу үчүн эки нерсеге муктаж экенин түшүндүм: Суу жана Жарык. Буга ылайык, Plantagotchi суу сенсору жана жарык сенсоруна ээ. Эгерде өсүмдүк узак убакыт бою жарык ала албаса же анын суусу кургап калса, Плантаготчинин көзү Xsке бурулат.

Күндүз Плантаготчинин көзү бөлмөнү карайт. Караңгы киргенде ал аларды жабат (киришүү видеосун караңыз). Бул ага бир аз инсандык сапат берет!

2 -кадам: Берилиштерди чогултуу

Бул татаал долбоор эмес; Бирок, мен аны төмөнкү себептерден улам абсолюттук башталуучуга сунуш кылбайм:

• Сиз TFT экрандарын ширетүүңүз керек
• Сиз Arduino китепканаларын орнотуп, көйгөйлөрүн оңой чечишиңиз керек
• Эгерде сиз көздүн дизайнын ыңгайлаштыргыңыз келсе, анда буйрук сабында Python программасын иштетишиңиз керек.

… Мунун баары жакшы болсо - баштайлы !!

Көздөр укмуштуудай Adafruit үйрөткүчүнө негизделген: Teensy колдонулган электрондук анимацияланган көздөр. Мен бул долбоорду ыңгайлаштыруу үчүн өзгөртүүлөрдү киргиздим, бирок баштапкы окуу куралы экрандар туура иштебей калганда көптөгөн сонун ресурстарга жана көйгөйлөрдү чечүүгө жардам берет.

Көз жана сенсорлор үчүн жабдуулар:

1. 2 кичинекей TFT экраны
2. Teensy 3.1 же 3.2 микроконтроллери
3. Зым
4. Photoresistor
5. 10K Ohm каршылыгы
6. 2 кичине мырышталган мык
7. 2 Alligator клиптери (милдеттүү эмес)
8. Бир аз губка
9. Breadboard
10. Wirecutters
11. Электриктер лента
12. 3D басылган көз үчүн кап

Лайкоо үчүн жабдуулар

1. Кандооч
2. Solder
3. Лампа таягы (эгер ката кетирсеңиз)

Отургузуучуга керектүү буюмдар:

1. Чоң кофе идиши
2. Микроконтроллерди жайгаштыруу үчүн каттуу момпосуй кутусу (мен Excel жалбызынын пакетин колдондум)
3. Акрил боёгу
4. Paintbrush
5. Кайчы
6. Тырмак жана балка тешүү үчүн
7. Маскировка тасмасы (милдеттүү эмес - сүрөттө жок)
8. Шире кутусу (милдеттүү эмес - сүрөттө жок)
9. Желим пистолети (милдеттүү эмес)
10. Жасалгалоо үчүн жалбырак (милдеттүү эмес - сүрөттө жок)

3 -кадам: Көздү иштетүү

Мурда да айтылгандай, мен бул Adafruit окуу куралын ээрчип, алгач көздү орнотуп алгам.

Adafruit үйрөткүчүндө менде камтыганга караганда тереңирээк көрсөтмөлөр бар. Мен жалпы көрсөтмөлөрдү жалпылайм жана башыман өткөн кыйынчылыктарды баса белгилейм.

1. Экранга зымдарды ширетүү. Сиз зымдарды төмөнкү казыктарга туташтырышыңыз керек:

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

Чакырык - Мен дароо эле нан бышыруу үчүн башымды экраныма коштум, бирок анда алар 3D басылган корпуска туура келбейт. Бул аларды алып салууга жана зымдарга кайра ширетүүгө туура келгенин билдирет. Биринчи кезекте аталыштардын ордуна зымдарды колдонуу менен бул нааразычылыкты өткөрүп жибериңиз.

2) Teensyduino libraryChallenge программасын орнотуңуз - орнотуу процессинен өтүп жатканда, орнотуучуга Adafruit китепканаларын киргизүүгө жол бербеңиз. Бул китепканалар эскирген жана кодуңуз ката кетирет.

3) Teensyduino орнотууңуз ийгиликтүү болгонун көрүү үчүн TeensyUpin жүктөө.

4) Графикалык китепканаларды Arduino IDEге орнотуңуз. Сизге Adafruit_GFX китепканасы жана Adafruit_ST7735 китепканасы керек болот.

5) Экранды панелди колдонуп Teensyге өткөрүп бериңиз Teensyге зымдарды төмөнкүдөй туташтырыңыз (Teensy's pins картасы үчүн бул жерди басыңыз)

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

6) "Табышмактуу көздөр" файлын Teensyге жүктөңүз Адафрут үйрөткүчүнүн баштапкы кодунан баштоо эң жакшы, менин өзгөртүлгөн версиямдын ордуна, анткени меники сенсорлор жок болгондо көздүн ордуна Xs көрсөтө алат.

Чакырык -TFT экрандары менен нан табуу оор болушу мүмкүн, анткени алар өтө сезимтал. Эгерде сатылбаган зымдар таптакыр шылдырап калса, мен эскизди кайра жүктөгөнгө чейин ак экран менен бүтмөкмүн. Байланыштарды ширетүү мен үчүн бул кыйынчылыкты чечти.

4 -кадам: Көздүн дизайнын ыңгайлаштыруу

Бул китепкана менен келген демейки көздөр абдан реалдуу. Бирок, алар бул проект үчүн өтө коркунучтуу сезишти - мен гугл көзгө окшош нерсени кааладым.

Өзүңүздүн жеке көзүңүздү жасоо үчүн, код репозиторийиндеги "конвертациялоо" папкасында сакталган-p.webp

Бул жаңы битмапты түзүү үчүн иштетүүңүз керек болгон буйрук (туура иштеши үчүн Python* жана PImage менен кошо бир нече пакеттерди талап кылыңыз).

python tablegen.py defaultEye/sclera-p.webp

Скриптти иштеткенден кийин, жаңы.h файлы пайда болушу керек. Жөн эле бул файлды uncannyEyes.ino файлы менен бир папкага сүйрөңүз, андан кийин Arduino кодундагы #include бөлүмүн өзгөртүп, жаңы түзүлгөн.h файлыңызды издеңиз. Кодду Teensyге жүктөгөндө, экрандарыңыз жаңы көздүн дизайнын көрсөтүшү керек.

*Adafruit үйрөткүчүндөгү tablegen.py файлы Python 2де гана иштээрине көңүл буруңуз. Мен жогоруда жүктөгөн версия Python 3 менен иштейт.

5 -кадам: 3D басып чыгаруу

Мен мурда 3D басып чыгарган эмесмин, ошондуктан бул абдан кызыктуу болду!

Мен башында көздү жана микроконтроллерди кесип бүт казанды басып чыгаргым келген, бирок мындай көлөмдөгү нерсени басып чыгаруунун логистикасы тууралуу так билчү эмесмин. Мен анын ордуна кичинекей баштоону чечтим, Adafruit үйрөткүчүндө сунушталган 3D басылган корпустун өзгөртүлгөн версиясын колдонуу менен. Басып чыгаруу арзаныраак болчу, келечекте башка долбоорлордо дагы колдонулушу мүмкүн.

Мен 3D басылган корпусту ыңгайлаштыруу бул долбоордун эң оор бөлүгү болот деп ойлогом, бирок бул күлкүлүү оңой болуп чыкты. Мен Tinkercad колдондум, жана кирүү процесси бир нече мүнөткө созулду.

Бир нече мүнөттөн кийин жинди дизайндарды жасап (келечектеги долбоорлор үчүн). Мен.stl файлын Adafruitтен жүктөдүм, анан топуракка туруштук берүү үчүн коюм коштум. Мен жөн эле сүйрөп, дизайнга тик бурчтукту түшүрүп, өлчөмүн өзгөртүүгө туура келди. Оңой! Ал кыска убакыттын ичинде басууга даяр болчу.

Бул процесс толугу менен адамдык катасыз болгон жок - мен кокусунан туура эмес файлды басмаканага жөнөттүм жана аягында "алдыңкы" бөлүктөр менен гана аяктадым (экөө тик бурчтуу столбасы бар, экөөсү жок) жана арткы бөлүгү жабык эмес. Бул жакшы иштеди, кошумча алдыңкы бөлүктөр арткы катары эки эсе көбөйүшү мүмкүн жана кошумча чоң тешик зымдарды өткөрүүнү жеңилдетти (кокусунан жеңиш!)

Adafruitтен келген 3d басылган дизайн көздүн реалдуу көрүнүшү үчүн үстүнө тегерек пластик шуруну камтыган мейкиндикке ээ болгон. Басып чыгаргандан кийин, мен муну киргизгим келбейт деп чечтим, анткени ал таң калыштуу өрөөндө болгон, ошондуктан экрандын капталындагы боштуктарды электриктин лентасы менен жаптым. Тасма менин компоненттеримди нымдуулуктан коргоого жардам берет. Ырас, электриктин тасмасы узак мөөнөттүү чечим эмес. Эгерде мен бул долбоорду өзгөртсөм, мен 3D компоненттеримди дизайныма ылайыктуу кылып өзгөртмөкмүн.

Мен 3D корпусунун өзгөртүлгөн версиясын төмөндө тиркеп койдум. Түп нускаларды бул шилтемеден тапса болот.

6 -кадам: сенсорлорду кошуу жана микроконтроллерди жайгаштыруу

Жарык сенсору

Мен фоторезисторду микроконтроллердеги А3 пинсине туташтыруу үчүн Adafruit веб -сайтынын схемасын аткардым.

Коддо фоторезистордун сенсорунун мааниси босогодон төмөн болгондо, Plantagotchi уйку режимине кирет. Көзү жабык, таймер башталат. Эгерде таймер 24 саат бою үзгүлтүккө учурабаса, Plantagotchi көзү Xsке бурулуп, жарыкка муктаж экенин билдирет.

Эскертүү: өсүмдүктөрдүн гүлдөшү үчүн табигый жарык керек, бирок Фоторезистор табигый жана жасалма жарыкка сезгич. Бул Plantagotchi'ди бул сенсор жабык жарык булагына каратылбай тургандай кылып жайгаштыруу маанилүү.

Суу сенсору

Мен суу сенсорлору оңой дат басат деп окудум, ошондуктан аны оңой алмаштыруу үчүн супер DIYге барууну чечтим. Мен аллигатордун клиптерин эки зымга бекитип, бирин жерге, экинчисин A0 пинине туташтырдым. Эгерде A0 жерге туташтырылбаса, ал адатта 50-150дүн тегерегиндеги баалуулуктарды алат, мен аны жерге туташтыргандан кийин баалуулуктар 1ге түшөт. Мен аллигаторлорду колдонуп, эки гальванизацияланган мыкка кармадым. губка. Тартип төмөнкүчө:

(Жер ----- Nail1 [губкага тыгылган] Nail2 <------ A0)

Бромелиаддар сууну жалбырактарынын түбүндө пайда болгон чөйчөктөрдө сакташат (сүрөттү караңыз). Губка бул чөйчөктөрдөгү суудан нымдуу болгондо, эки зым байланышты сактайт жана A0 сенсорунун мааниси төмөн бойдон калат. Губка кургаткандан кийин, байланыш үзүлүп, кирүү мааниси көтөрүлөт. Бул Plantagotchi көзүн Xsке бурууга түрткү берет.

Турак жай компоненттери

Менин компоненттеримди коргоо үчүн мен жашыма толук дал келген жалбыздын пакетин колдондум, ал тургай зымдарга туура келген тешиги бар капкагы бар болчу. Мен пакетке электр лента менен ороп койгом, ал көзгө окшош экен.

Акырында мен сенсор зымдарын кара тасма менен ороп койгом, анткени ал зымдарды бирге кармап, кыймылын жеңилдеткен. Эгерде мен бул долбоорду кайра жасай турган болсом, анда мен жылуулуктун кыскарышына сөзсүз түрдө инвестиция салып, тасмага азыраак таянмакмын.

7 -кадам: Казанды кооздоп, микроконтроллерге так кошуңуз

Мен моюнга алгым келген компоненттерге жана 3d басып чыгарууга көбүрөөк акча коротуп, казанды мүмкүн болушунча арзан кылгым келди.

Мен өсүмдүгүмдүн идишинин көлөмүнө эң сонун дал келген кофе калбырын кайра иштеттим (бирок, ичине батышы үчүн, эринимди бир аз чабышым керек болчу). Казанды кооздоонун алдында, эгерде ал ашыкча суу болуп калса, түбүнө тешип койгом.

Мен электроникамды отургузууну бир аз алып салгым келгендиктен (суу + электроника = ар дайым сонун идея эмес), мен шире кутусун кесип, идиштин артына жабыштырып, компоненттерди кармадым. Бул аларды кургак кармайт жана керек болгондо оңой эле алып салууга мүмкүндүк берет.

Мага шире кутусунун арт жагында кандайча чыгып кеткени жаккан жок, андыктан бир аз форма берүү үчүн маска лентасын колдондум. Кийинчерээк мен баарын акрил боек менен боёгом. Декорация үчүн мен калайга күмүш тилкесин таштап койгом жана муну шире кутусунун кичинекей тилкеси менен туурадым. Акыры, мен кара электриктин лентасы бар тилкени коштум … анткени эмне үчүн!

8 -кадам: Аны бириктирүү жана кийинки кадамдар

Planter Challenge боюнча биринчи сыйлык