Pixie - Bitkiniz Ağıllı Olsun: 4 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Pixie, evimizdəki bitkiləri daha interaktiv hala gətirmək məqsədi ilə hazırlanmış bir layihə idi, çünki əksər insanlar üçün evdə bir bitkiyə sahib olmağın çətinliklərindən biri ona necə qulluq etməyi, nə qədər tez -tez sulayacağımızı, nə vaxt və nə vaxt suvarmağı bilməkdir. nə qədər günəş kifayətdir və s. Sensorlar bitki məlumatlarını əldə etmək üçün işləyərkən, məqsədli olaraq pikselləşdirilmiş LED ekranı (bu səbəbdən Pixie adıdır), bitkinin vəziyyətini göstərən əsas ifadələri göstərir, məsələn, sulandıqda sevinc və ya kədər. temperatur çox yüksək olarsa, daha sərin bir yerə aparılmalı olduğunu göstərir. Təcrübəni daha da maraqlı etmək üçün, varlıq, toxunma və parlaqlıq kimi digər sensorlar əlavə edildi və indi sanki baxacağınız bir virtual ev heyvanınızın olduğunu ifadə edən digər ifadələrə çevrildi.

Layihə, bitkilərin müxtəlifliyi və fərqli markalı sensorlar nəzərə alınmaqla, hər bir işin məhdudiyyətlərini və ehtiyaclarını fərdiləşdirə biləcəyiniz bir neçə parametrə malikdir. Bildiyimiz kimi, daha çox günəşə və ya suya ehtiyacı olan bitkilər var, digərləri isə daha az qaynaqla yaşaya bilir, məsələn kaktuslar, bu kimi hallarda parametrlərə sahib olmaq mütləqdir. Bu məqalə ərzində bir az elektronikadan, bazardan asanlıqla tapılan komponentlərdən və 3d çaplı qutudan istifadə edərək bir Pixie qurmağın necə olacağına dair bir əməliyyatı və ümumi məlumatı təqdim edəcəyəm.

Tamamilə işlək bir layihə olmasına baxmayaraq, məqalənin sonunda təqdim ediləcək fərdiləşdirmə və təkmilləşdirmə imkanları var. Layihə ilə bağlı hər hansı bir sualı şərhlərdə və ya birbaşa e -poçt və ya Twitter hesabımda cavablandırmaqdan məmnun olarıq.

Təchizat

Bütün komponentlər ixtisaslaşdırılmış mağazalarda və ya veb saytlarda asanlıqla tapıla bilər.

• 1 MCU ESP32 (İnternet üzərindən məlumat göndərmək istəmirsinizsə ESP8266 istifadə edilə bilər və ya hətta Arduino Nano)

  Layihə üçün bu modeli istifadə etdim

• 1 LDR 5 mm GL5528
• 1 P20 elementi D203S və ya bənzəri (SR501 və ya SR505 modullarında istifadə edilən eyni sensordur)
• 1 DHT11 Temperatur sensoru

• 1 Torpaq nəm sensoru

  Rezistiv deyil, tutumlu torpaq sensoru istifadə etməyi üstün tutun, bu video bunun səbəbini yaxşı izah edir

• Daxili MAX7219 ilə 1 Led Matrix 8x8

  Bu modeli istifadə etdim, amma oxşar ola bilər

• 1 Rezistor 4.7 kΩ 1/4w
• 1 Rezistor 47 kΩ 1/4 w
• 1 Rezistor 10 kΩ 1/4 w

Digərləri

• 3d printer
• Lehimleme dəmir
• Kəlbətin kəsilməsi
• Dövrə bağlantısı üçün tellər
• Elektrik təchizatı üçün USB kabel

Addım 1: Dövrə

Dövrə bir çörək taxtası istifadə edərək yuxarıdakı şəkildə görülə bilər, ancaq qutuya yerləşdirmək üçün daha az yer tutmaq üçün əlaqələr birbaşa lehimlənməlidir. İstifadə olunan yer məsələsi layihənin vacib bir nöqtəsi idi, Pixie'nin tutacağı sahəni mümkün qədər azaltmağa çalışdım. Dava kiçik olsa da, xüsusən bu məqsəd üçün xüsusi bir PCB hazırlayaraq daha da azaltmaq mümkündür.

Varlığın aşkarlanması, SR501 və ya SR505 kimi tam bir modul əvəzinə yalnız bir PIR elementi ilə həyata keçirildi, çünki inteqrasiya olunmuş taymer və beş metrdən artıq geniş hərəkət diapazonu tələb olunmur. Yalnız PIR elementindən istifadə edərək həssaslıq azalır və varlığın aşkarlanması proqram vasitəsi ilə aparılır. Əlaqənin daha ətraflı məlumatlarını burada görə bilərsiniz.

Elektron layihələrdə təkrarlanan başqa bir problem batareyadır, bu layihə üçün 9v batareya və ya şarj edilə bilən bir batareya kimi bəzi imkanlar var idi. Daha praktik olsa da, bu vəziyyətdə əlavə bir yerə ehtiyac olacaqdı və MCU -nun USB çıxışını açıq buraxaraq istifadəçinin enerji təchizatının necə olacağına qərar verməsi və eskizi yükləməyi asanlaşdırması ilə sona çatdım.

Addım 2: 3D Dizayn və Çap

Dövrə ilə birlikdə, Pixa komponentlərini yerləşdirmək üçün bir çanta hazırlanmış və PLA istifadə edərək Ender 3 Pro -da çap edilmişdir. STL sənədləri bura daxil edildi.

Bu işin dizaynı zamanı bəzi anlayışlar mövcud idi:

• Bitki qabı normal olaraq bir masanın üzərində olduğundan, baxış sahəsini itirməmək üçün ekran bir qədər əyilmiş vəziyyətdə yerləşdirilmişdir
• Çap dəstəyindən istifadə etməmək üçün hazırlanmışdır
• Məhsulu daha fərdiləşdirilmiş, dəyişdirilə bilən və uyğun bir dizayn halına gətirmək üçün hissələrin digər rənglərlə dəyişdirilməsini təşviq edir
• Daha düzgün oxunmasını təmin etmək üçün xarici mühitə açılan temperatur sensoru

• Fərqli qab ölçüləri nəzərə alınmaqla, Pixie -nin zavodda quraşdırılması iki şəkildə edilə bilər

  • Yerə sabitlənmiş bir çubuq vasitəsilə; və ya
  • Bitki qabını saran bir kəmər istifadə edin

Təkmilləşdirmə nöqtələri

Dizaynda material itkisinin qarşısını almaq və prototipləmə zamanı çapı 1 mm sürətləndirmək üçün müəyyən edilmiş divarların ölçüləri kimi dəyişdirilməsi lazım olan bəzi məqamlar var.

3D çapda dizayn nümunələrini tətbiq edərək armaturları təkmilləşdirmək lazımdır, ehtimal ki, parçaları düzgün bir şəkildə yapışdırmaq üçün çubuğun ölçüsünü və dayaq uyğunluğunu tənzimləmək lazım gələcək.

Addım 3: Kod

Bir proqramçı olaraq deyə bilərəm ki, işin ən əyləncəli hissəsi idi, kodu necə qurmaq və təşkil etmək barədə düşünmək, bir neçə saatlıq planlaşdırma apardı və nəticə olduqca qənaətbəxş oldu. Sensorların çoxunun analoq girişdən istifadə etməsi, mümkün qədər yalan pozitivləri görməməyə çalışaraq daha dəqiq bir oxunuş əldə etmək üçün kodun ayrı bir işlənməsini yaratdı. Yuxarıdakı diaqram, əsas kod blokları ilə yaradılmışdır və əsas funksionallığı göstərir, daha ətraflı məlumat üçün https://github.com/jnthas/pixie ünvanındakı koda baxmağı məsləhət görürəm.

Pixie -ni istədiyiniz kimi düzəltməyə imkan verən dəyişiklik üçün açıq olan bir neçə nöqtə var. Onların arasında qeyd edə bilərəm:

• Sensorun oxuma tezliyi
• İfadələrin zaman aşımı
• Maksimum və minimum temperatur, işıqlandırma və yer hədləri, həmçinin sensorların eşik həddi
• Hər ifadənin işıq intensivliyini göstərin
• Hər ifadənin çərçivələri arasındakı vaxt
• Animasiyalar, istəsəniz onları dəyişdirməyə imkan verən koddan ayrılır

Tetikler

Son oxunuşlara əsaslanaraq, real vaxtda bir hərəkətin nə vaxt baş verdiyini aşkar etmək üçün bir üsul tətbiq etmək lazım idi. Bu, bilinən üç halda, suvarma, varlıq və toxunma üçün lazım idi, bu hadisələr sensorun əhəmiyyətli bir dəyişikliyi aşkar edildikdən sonra tetiklenmelidir və bunun üçün fərqli bir tətbiqdən istifadə edilmişdir. Bunun nümunəsi, analog girişdə yalnız PIR elementi istifadə edildiyindən, oxunan dəyərlər tez -tez dəyişir və temperatur sensoru, öz növbəsində, varlığını və ya olmadığını bildirmək üçün bir məntiqə ehtiyac duyur. aşağı variasiya və yalnız dəyərlərinin standart oxunması Pixie davranışını tənzimləmək üçün kifayətdir.

Addım 4: Layihənin Sonrakı Adımları

• Bir IoT cihazı ol və MQTT vasitəsilə bir platformaya məlumat göndərməyə başla
• Parametrlərin və bəlkə də ifadələrin fərdiləşdirilməsi üçün bir tətbiq
• Bitkiyə toxunaraq toxunuşu işləyin. Instructables mövzusunda Touche kimi bir layihənin əla bir nümunəsini tapdım
• Batareya daxil edin
• Bir PCB dizayn edin
• Tam vazanı yalnız Pixie vəziyyətində çap edin
• Səslərə uyğun olaraq ifadələri səsləndirmək üçün layihəyə bir piezo daxil edin
• Pixie'nin "yaddaşını" tarixi məlumatlarla genişləndirin (varlığını aşkar etmədən çox uzun müddət kədərli bir ifadə yarada bilər)
• Günəş işığını daha dəqiq müəyyən etmək üçün UV sensoru