Pixie - laske oma taimel targaks: 4 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Pixie oli projekt, mis töötati välja eesmärgiga muuta meie kodus olevad taimed interaktiivsemaks, sest enamiku inimeste jaoks on üks taime kodus hoidmise väljakutseid teadmine, kuidas selle eest hoolitseda, kui sageli me kastame, millal ja millal kui palju päikest on piisavalt jne. Kuigi andurid töötavad taimede andmete hankimisel, kuvab sihilikult pikseldatud LED -ekraan (siit ka nimi Pixie) põhilised väljendid, mis näitavad taime olekut, näiteks rõõm jootmise ajal või kurbus kui temperatuur on liiga kõrge, näitab see, et see tuleb viia jahedamasse kohta. Kogemuse veelgi huvitavamaks muutmiseks on lisatud muid andureid, nagu kohalolek, puudutus ja heledus, mis tõlgivad teistesse väljenditesse, mis muudavad mulje, et teil on nüüd virtuaalne lemmikloom, kelle eest hoolitseda.

Projektil on mitu parameetrit, kus on võimalik kohandada iga juhtumi piire ja vajadusi, arvestades nii taimede mitmekesisust kui ka erinevate kaubamärkide andureid. Nagu me teame, on taimi, mis vajavad rohkem päikest või vett, samas kui teised saavad elada vähemate ressurssidega, näiteks kaktused, sellistel juhtudel on parameetrite omamine kohustuslik. Kogu selle artikli jooksul tutvustan operatsiooni ja ülevaadet selle kohta, kuidas luua Pixie, kasutades väheseid teadmisi elektroonikast, turul hõlpsasti leitavaid komponente ja 3D -prinditud korpust.

Kuigi see on täielikult toimiv projekt, on artikli lõpus võimalik kohandada ja täiustada. Vastan hea meelega kõikidele projektiga seotud küsimustele siin kommentaarides või otse oma e -posti või Twitteri kontole.

Tarvikud

Kõik komponendid on hõlpsasti saadaval spetsialiseeritud kauplustes või veebisaitidel.

• 1 MCU ESP32 (ESP8266 saab kasutada või isegi Arduino Nano, kui te ei soovi andmeid Interneti kaudu saata)

  Ma kasutasin seda mudelit projekti jaoks

• 1 LDR 5mm GL5528
• 1 PIR -element D203S või sarnane (see on sama andur, mida kasutatakse SR501 või SR505 moodulites)
• 1 DHT11 temperatuuriandur

• 1 Mulla niiskuse andur

  Eelistage takistusliku asemel kasutada mahtuvuslikku pinnaseandurit, see video selgitab hästi, miks

• 1 LED -maatriks 8x8 integreeritud MAX7219 -ga

  Ma kasutasin seda mudelit, kuid see võib olla sarnane

• 1 takisti 4,7 kΩ 1/4w
• 1 takisti 47 kΩ 1/4w
• 1 takisti 10 kΩ 1/4w

Teised

• 3D printer
• Jootekolb
• Lõiketangid
• Juhtmed ahela ühendamiseks
• USB -kaabel toiteallika jaoks

Samm: vooluring

Vooluahelat on ülaltoodud pildil näha leivaplaadi abil, kuid korpuse paigutamiseks tuleb ühendused joota otse, et võtta vähem ruumi. Kasutatava ruumi küsimus oli projekti oluline punkt, püüdsin võimalikult palju vähendada Pixie poolt hõivatud ala. Kuigi juhtum on muutunud väikeseks, on seda siiski võimalik veelgi vähendada, eriti selleks välja töötades eksklusiivse PCB.

Kohaloleku tuvastamiseks kasutati täielikku moodulit, näiteks SR501 või SR505, ainult ühte PIR -elementi, kuna integreeritud taimer ja lai käivitusulatus üle viie meetri polnud vajalikud. Kasutades ainult PIR -elementi, vähenes tundlikkus ja kohaloleku tuvastamine toimub tarkvara abil. Ühenduse üksikasju saab näha siit.

Teine korduv probleem elektroonikaprojektides on aku, selle projekti jaoks oli mõned võimalused, näiteks 9 V või laetav aku. Kuigi see oli praktilisem, oli juhtumi jaoks vaja lisaruumi ja jätsin lõpuks MCU USB -väljundi avatuks, et kasutaja otsustaks, kuidas toiteallikas on, ja hõlbustaks visandi üleslaadimist.

2. samm: 3D -disain ja printimine

Koos vooluringiga töötati välja Pixie komponentide mahutamiseks mõeldud ümbris, mis trükiti PLA abil Ender 3 Pro -le. STL -failid lisati siia.

Selle juhtumi kavandamisel olid mõned kontseptsioonid:

• Kuna istutuspott on tavaliselt laua peal, on ekraan asetatud kergelt kallutatud, et mitte kaotada vaatamisala
• Mõeldud vältima trükitugede kasutamist
• Julgustab osade vahetamist teiste värvide vastu, et muuta toode isikupärasemaks, vahetatavamaks ja sobivamaks
• Avanenud temperatuuriandur väliskeskkonna jaoks, mis võimaldab täpsemat lugemist

• Arvestades erinevaid pottide suurusi, saab Pixie tehase paigaldada kahel viisil

  • Maa külge kinnitatud varda kaudu; või
  • Kasutades rihma, mis ümbritseb taimepotti

Paranduskohad

Kuigi see on funktsionaalne, on kujunduses mõningaid punkte, mida tuleb muuta, näiteks seinte suurus, mis on määratletud, et vältida materjali kadu ja kiirendada printimist prototüüpimise ajal 1 mm võrra.

Liitmikke tuleb täiustada, rakendades 3D -printimisel kujundusmustreid, tõenäoliselt tuleb tükkide õigeks klõpsamiseks reguleerida pulga ja aluse kinnitust.

3. samm: kood

Programmeerijana võin öelda, et see oli kõige lõbusam osa tööst, koodi struktureerimisele ja korraldamisele mõtlemine, võttis paar tundi planeerimist ja tulemus oli üsna rahuldav. Asjaolu, et enamik andureid kasutab analoogsisendit, genereeris koodi eraldi, et saada täpsemat näitu, püüdes valepositiivseid tulemusi võimalikult palju ignoreerida. Ülaltoodud skeem loodi põhiliste koodiplokkidega ja see illustreerib põhifunktsioone, lisateabe saamiseks soovitan vaadata koodi aadressil

Muutmiseks on mitmeid punkte, mis võimaldavad teil Pixie vastavalt soovile kohandada. Nende hulgas võin esile tõsta:

• Anduri lugemise sagedus
• Väljendite ajalõpp
• Maksimaalne ja min temperatuur, valgustus ja maapinna piirid ning andurite lävi
• Kuvage iga avaldise valguse intensiivsus
• Aeg iga avaldise kaadrite vahel
• Animatsioonid on koodist eraldatud, võimaldades neid soovi korral muuta

Päästikud

Viimaste näitude põhjal oli vaja rakendada viis, kuidas tuvastada toiming reaalajas. See oli vajalik kolmel teadaoleval juhul, jootmine, kohalolek ja puudutus, need sündmused tuleks käivitada niipea, kui tuvastatakse anduri märkimisväärne variatsioon ja selleks kasutati teistsugust rakendust. Selle näiteks on kohalolekuandur, kuna analoogsisendis kasutati ainult PIR -elementi, loetud väärtused varieeruvad sageli ja oli vaja loogikat, et deklareerida, kas temperatuurianduril on väga Pixie käitumise reguleerimiseks piisab madalast variatsioonist ja selle väärtuste standardnäidust.

4. samm: projekti järgmised sammud

• Hakka IoT -seadmeks ja alustage andmete saatmist platvormile MQTT kaudu
• Rakendus parameetrite ja võib -olla väljendite kohandamiseks
• Pange puudutus taime puudutades tööle. Leidsin suurepärase näite Touche-sarnasest projektist Instructables
• Kaasa aku
• Kujundage trükkplaat
• Printige kogu vaas mitte ainult Pixie ümbrisele
• Kaasake projekti pieso, et esitada helisid vastavalt väljenditele
• Laiendage Pixie mälu ajalooliste andmetega (liiga kaua ilma kohalolekut tuvastamata võib tekkida kurb väljend)
• UV -andur päikesevalguse täpsemaks tuvastamiseks