Plantagotchi! Smart Planter: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Plantagotchi moare, astfel încât planta dvs. nu trebuie.

Am devenit recent mândrul proprietar al unei noi plante de apartament (pe nume Chester) și îmi doresc foarte mult să aibă o viață lungă și sănătoasă. Din păcate, nu am un deget verde. Am fost convins instantaneu că îl voi trimite pe Chester într-un mormânt timpuriu dacă nu primesc ajutor. Era deja un pic cam trist când l-am prins.

Așa am venit cu Plantagotchi - un plantator inteligent care vă anunță când sunteți un părinte neglijent al plantei. Plantagotchi transformă planta dvs. într-un cyborg care oferă feedback atunci când nevoile sale nu sunt satisfăcute. Dacă nu primește suficientă lumină solară sau apă, acesta moare (ochii se îndreaptă spre X). Acest lucru vă permite să ajungeți la planta dvs. înainte de a fi prea târziu!

Notă: aceasta este o intrare în Planter Challenge și am folosit Tinkercad în proiectarea mea.

Pasul 1: Inspirație de design și funcționalitate

În timp ce visam Plantagotchi, mi-am imaginat o încrucișare între un Tamagotchi (animalul de companie digital din anii 90 care era imposibil de menținut în viață) și Anana (un ananas antropomorf din spectacolul educațional francez canadian din anii '80 cu buget redus - Téléfrancais!)

La un nivel de bază, am înțeles că planta mea avea nevoie de două lucruri pentru a supraviețui: apă și lumină. În consecință, Plantagotchi are un senzor de apă și un senzor de lumină. Dacă planta nu primește lumină pentru o perioadă lungă de timp sau dacă apa i se usucă, ochii Plantagotchi se îndreaptă spre Xs.

În timpul zilei, ochii lui Plantagotchi se uită în jurul camerei. Când se întunecă, le închide (vezi videoclipul din prezentare). Acest lucru îi conferă un pic de personalitate!

Pasul 2: Adunarea consumabilelor

Acesta nu este un proiect dificil; cu toate acestea, nu îl recomand pentru un începător absolut din următoarele motive:

• Trebuie să lipiți ecranele TFT
• Trebuie să vă simțiți confortabil instalând și depanând bibliotecile Arduino
• Dacă doriți să personalizați designul ochilor, trebuie să rulați un program Python în linia de comandă.

… Dacă toate acestea sună OK - să începem !!

Ochii se bazează pe un tutorial uimitor Adafruit: Electronic Animated Eyes folosind Teensy. Am făcut modificări pentru a personaliza acest proiect, dar tutorialul original are o mulțime de resurse excelente și sfaturi de depanare în cazul în care ecranele nu funcționează corect.

Consumabile pentru ochi și senzori:

1. 2 ecrane TFT mici
2. Microcontroler Teensy 3.1 sau 3.2
3. Sârmă
4. Fotorezistor
5. Rezistor de 10K Ohm
6. 2 cuie zincate mici
7. 2 cleme de aligator (opțional)
8. Un pic de burete
9. Pană de pâine
10. Tăietori
11. Banda electricienilor
12. Carcasă imprimată 3D pentru ochi

Consumabile pentru lipit

1. Ciocan de lipit
2. Solder
3. Fitil de lipit (în cazul în care greșiți)

Consumabile pentru plantator:

1. Cutie mare de cafea
2. Cutie de bomboane tari pentru a adăposti microcontrolerul (am folosit un pachet de mentă Excel)
3. Vopsea acrilică
4. Pensulă
5. Foarfece
6. Cuie și ciocan pentru perforarea găurilor
7. Bandă de mascare (opțional - nu este ilustrat)
8. Cutie cu suc (opțional - nu este ilustrat)
9. Pistol de lipit (opțional)
10. Tinfoil pentru decor (opțional - nu este ilustrat)

Pasul 3: Funcționarea ochilor

După cum am menționat anterior, am urmat acest tutorial Adafruit pentru a obține ochii inițial.

Tutorialul Adafruit are instrucțiuni mai detaliate decât am spațiul de acoperit aici. Voi rezuma instrucțiunile generale și voi evidenția provocările pe care le-am experimentat.

1. Cablurile de lipit pe ecran. Va trebui să conectați firele la următorii pini:

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

Provocare - am lipit anteturile pe ecranul meu imediat pentru breadboarding, dar apoi nu s-ar încadra în carcasa tipărită 3D. Aceasta a însemnat că a trebuit să le îndepărtez și să le re-lipesc pe fire. Treceți peste această frustrare folosind fire în loc de anteturi.

2) Instalați biblioteca Teensyduino Challenge - nu lăsați programul de instalare să includă nicio bibliotecă Adafruit când parcurgeți procesul de configurare. Aceste biblioteci sunt învechite și vor face ca codul dvs. să producă erori.

3) Testați TeensyUpload o schiță simplă clipire pentru a vedea dacă instalarea dvs. Teensyduino a avut succes.

4) Instalați bibliotecile grafice în Arduino IDE Veți avea nevoie de biblioteca Adafruit_GFX și biblioteca Adafruit_ST7735

5) Conectați ecranul la Teensy folosind o placă de conectare Conectați-vă firele după cum urmează la Teensy (faceți clic aici pentru o hartă a pinilor Teensy)

• VIN - USB
• GND - GND
• SCK - SPI CLK
• SI - SPI MOSI
• TCS - Pinul 9 (ochiul stâng) sau 10 (ochiul drept)
• RST - Pinul 8
• D / C - Pinul 7

6) Încărcați fișierul „ochi neobișnuiți” în Teensy. Cel mai bine este să începeți cu codul original din Tutorialul Adafruit, mai degrabă decât versiunea mea modificată, deoarece a mea poate afișa doar X-uri în loc de ochi atunci când nu există senzori.

Provocare -Panboardul cu ecrane TFT poate fi o durere, deoarece sunt foarte sensibili. Dacă firele nesoldate ar fi deloc agitate, aș sfârși cu un ecran alb până când voi reîncărca schița. Lipirea conexiunilor a rezolvat această provocare pentru mine.

Pasul 4: Personalizarea designului ochilor

Ochii impliciți care vin cu această bibliotecă sunt foarte realiști. Cu toate acestea, ei s-au simțit prea înfiorători pentru acest proiect - am vrut ceva mai mult ca un ochi googly.

Pentru a vă crea un ochi personalizat, modificați fișierele-p.webp

Aceasta este comanda pe care va trebui să o rulați pentru a genera noua bitmap (rețineți că aveți nevoie de Python * și mai multe pachete, inclusiv PImage, pentru ca aceasta să ruleze corect).

python tablegen.py defaultEye / sclera-p.webp

După ce rulați scriptul, ar trebui să apară un nou fișier.h. Pur și simplu trageți acest fișier în același dosar cu fișierul uncannyEyes.ino, apoi modificați secțiunea #include din codul Arduino, astfel încât să știe să caute fișierul.h nou generat. Când încărcați codul pe Teensy, ecranele dvs. ar trebui să afișeze noul design al ochilor.

* Rețineți că fișierul tablegen.py din tutorialul Adafruit funcționează numai pe Python 2. Versiunea pe care am încărcat-o mai sus funcționează cu Python 3.

Pasul 5: Imprimare 3D

Nu am mai printat 3D, așa că a fost foarte interesant!

Inițial am vrut să imprim un vas întreg cu decupaje pentru ochi și microcontroler, dar nu eram sigur de logistica tipăririi a ceva de această dimensiune. În schimb, am decis să încep mic folosind o versiune modificată a carcasei imprimate 3D oferită în tutorialul Adafruit. Imprimarea era mai ieftină și putea fi reutilizată în alte proiecte în viitor.

Am presupus că personalizarea carcasei imprimate 3D ar fi cea mai grea parte a acestui proiect, dar sa dovedit a fi ridicol de ușor. Am folosit Tinkercad, iar procesul de integrare a durat doar câteva minute.

După ce am jucat câteva minute făcând desene nebunești (pentru proiecte viitoare). Am încărcat fișierul.stl de la Adafruit și apoi am adăugat o miză pentru a o ajuta să stea în pământ. Trebuia doar să trag și să fixez o formă de dreptunghi pe design și să redimensionez. Uşor! Era gata pentru tipărire în cel mai scurt timp.

Totuși, acest proces nu a fost complet lipsit de erori umane - am trimis din greșeală fișierul greșit la tipografie și am ajuns doar cu piese „frontale” (două cu miză dreptunghiulară inclusă, două fără) și nicio piesă din spate închisă. Totuși, acest lucru a funcționat bine, piesele din față suplimentare se puteau dubla ca spate, iar gaura extra mare făcea mai ușor să treceți firele (o victorie accidentală!)

Designul tipărit 3D de la Adafruit avea, de asemenea, spațiu pentru a include o margele rotundă din plastic deasupra, pentru a face ochii să pară mai realiști. După ce am tipărit, am decis că nu vreau să includ acest lucru, deoarece se apropia de o vale neobișnuită, așa că am acoperit golurile care au rămas pe partea laterală a ecranului cu bandă de electrician. Banda ajută, de asemenea, să-mi păstrez componentele protejate de umezeală. Ce-i drept, banda electricianului nu este o soluție pe termen lung. Dacă aș reface acest proiect, mi-aș modifica componentele 3D pentru a se potrivi mai bine cu designul meu.

Am atașat versiunea modificată a carcasei 3D de mai jos. Originalele pot fi găsite la acest link.

Pasul 6: Adăugarea senzorilor și carcasa microcontrolerului

Senzor de lumina

Am urmat o diagramă de pe site-ul Adafruit pentru a conecta fotorezistorul la pinul A3 de pe microcontroler.

În cod, când valoarea senzorului fotorezistor este sub un prag, Plantagotchi intră în modul de repaus. Are ochii închiși și începe un cronometru. Dacă cronometrul continuă 24 de ore fără a fi întrerupt, ochii Plantagotchi se îndreaptă spre X pentru a indica faptul că are nevoie de lumină.

Notă: plantele au nevoie de lumină naturală pentru a prospera, dar fotorezistorul este sensibil atât la lumina naturală, cât și la cea artificială. Prin urmare, este important să poziționați Plantagotchi astfel încât acest senzor să nu fie orientat spre o sursă de lumină interioară.

Senzor de apă

Am citit că senzorii de apă ruginesc cu ușurință, așa că am decis să fac un super DIY pentru asta, astfel încât să poată fi înlocuit cu ușurință. Am atașat cleme de aligator la două fire și am conectat unul la masă, iar celălalt la pinul A0. Dacă A0 nu este conectat la masă, de obicei ridică valori în jur de 50-150, odată ce îl conectez la masă, valorile scad la 1. Am folosit aligatoare pentru a ține două cuie galvanizate, pe care le-am lipit strâns folosind o bucată de burete. Ordinea este după cum urmează:

(Pământ ----- Nail1 [blocat în burete] Nail2 <------ A0)

Bromeliade stochează apa în cupe care se formează la baza frunzelor (vezi foto). Când buretele este ud din apa din aceste cupe, cele două fire mențin o conexiune, iar valoarea senzorului A0 rămâne scăzută. Cu toate acestea, odată ce buretele se usucă, conexiunea este întreruptă, iar valoarea de intrare crește. Acest lucru declanșează ochii Plantagotchi să se întoarcă spre Xs.

Componentele carcasei

Pentru a-mi proteja componentele, am folosit un pachet de mentă care se potrivește perfect adolescenței mele, avea chiar și un capac cu o gaură de dimensiunea potrivită pentru fire. Am înfășurat pachetul în bandă electrică, astfel încât să arate similar cu ochii.

La final, am înfășurat firele senzorului și cu bandă neagră, deoarece ținea firele împreună și le făcea mai ușor de mișcat. Dacă aș reface acest proiect, aș investi cu siguranță în niște Heat Shrink și m-aș baza mai puțin pe bandă..

Pasul 7: Decorați o oală și adăugați un punct pentru microcontroler

După ce am cheltuit mai mulți bani pe componente și imprimare 3D pe care îmi place să recunosc, am vrut să fac oala cât mai ieftină posibil.

Am reciclat o cutie de cafea care se potrivește perfect cu dimensiunea ghiveciului plantei mele (deși, a trebuit să scobesc puțin buza pentru a putea încapea în interior). Înainte de a decora ghiveciul, am pus câteva găuri în fund, în cazul în care ar fi fost vreodată supra-udat.

De vreme ce voiam să-mi păstrez dispozitivele electronice oarecum îndepărtate jardiniera (apă + electronică = nu întotdeauna o idee grozavă), am tăiat o cutie de sucuri și am lipit-o pe spatele cutiei pentru a ține componentele. Acest lucru le menține uscate și îmi permite să le îndepărtez cu ușurință atunci când este nevoie.

Nu mi-a plăcut cum a ieșit cutia de sucuri în spate, așa că am folosit bandă de mascare pentru a-i da un pic de formă. Apoi, am pictat totul cu vopsea acrilică. Pentru decor, am lăsat o dungă de argint pe tablă și am mimat-o pe cutia de sucuri cu o fâșie mică de tablă de tablă. În cele din urmă, am adăugat o dungă cu banda electriciană neagră … pentru că de ce nu!

Pasul 8: Puneți-l împreună și pașii următori

Premiul I în Provocarea plantelor