Плантагочи! Интелигентна сеялка: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Plantagotchi умира, така че вашето растение не трябва.

Наскоро станах горд собственик на ново стайно растение (на име Честър) и много искам той да има дълъг и здрав живот. За съжаление нямам зелен палец. Бях моментално убеден, че ако не получа помощ, ще изпратя Честър в ранен гроб. Той вече беше малко тъжен, когато го взех.

Ето как измислих Plantagotchi - интелигентна сеялка, която ви позволява да знаете, когато сте пренебрегван родител на растение. Plantagotchi превръща вашето растение в киборг, който дава обратна връзка, когато нуждите му не са задоволени. Ако не получи достатъчно слънчева светлина или вода, той умира (очите му се обръщат към Xs). Това ви позволява да наваксате растението си, преди да е станало твърде късно!

Забележка: това е влизане в предизвикателството Planter и използвах Tinkercad в моя дизайн.

Стъпка 1: Дизайн Вдъхновение и функционалност

Докато мечтаех за Plantagotchi, си представях кръстоска между Tamagotchi (дигитален домашен любимец от 90 -те, който беше невъзможно да се поддържа жив), и Anana (антропоморфен ананас от нискобюджетното канадско френско образователно шоу от 80 -те - Téléfrancais!)

На най -основно ниво разбрах, че моето растение се нуждае от две неща, за да оцелее: Вода и Светлина. Съответно Plantagotchi има сензор за вода и сензор за светлина. Ако растението не получава светлина за продължителен период от време или ако водата му изсъхне, очите на Plantagotchi се обръщат към Xs.

През деня очите на Plantagotchi оглеждат стаята. Когато се стъмни, той ги затваря (вижте видеото във въведението). Това му придава малко индивидуалност!

Стъпка 2: Събиране на консумативи

Това не е труден проект; обаче не го препоръчвам за абсолютно начинаещ поради следните причини:

• Трябва да запоите TFT екраните
• Трябва да се чувствате комфортно при инсталирането и отстраняването на проблеми с библиотеките на Arduino
• Ако искате да персонализирате дизайна на очите, трябва да стартирате програма Python в командния ред.

… Ако всичко това звучи добре - нека започнем !!

Очите се основават на невероятен урок Adafruit: Електронни анимирани очи, използващи Teensy. Направих промени, за да персонализирам този проект, но оригиналният урок има много отлични ресурси и съвети за отстраняване на неизправности в случай, че екраните не работят правилно.

Консумативи за очите и сензорите:

1. 2 малки TFT екрана
2. Микроконтролер Teensy 3.1 или 3.2
3. Тел
4. Фоторезистор
5. Резистор 10K Ohm
6. 2 малки поцинковани пирона
7. 2 клипа от алигатор (по избор)
8. Малко гъба
9. Платка
10. Резачки за тел
11. Лента за електротехници
12. 3D принтиран калъф за очите

Консумативи за запояване

1. Поялник
2. Припой
3. Фитил за запояване (в случай, че направите грешка)

Консумативи за сеялката:

1. Голяма форма за кафе
2. Твърда кутия за бонбони за поставяне на микроконтролера (използвах пакет от монети на Excel)
3. АКРИЛНА боя
4. Четка за рисуване
5. Ножици
6. Пирон и чук за пробиване на отвори
7. Маскираща лента (по избор - не е на снимката)
8. Кутия за сокове (по избор - не е на снимката)
9. Пистолет за лепило (по избор)
10. Тинтейл за декорация (по избор - не е на снимката)

Стъпка 3: Работете с очите

Както бе споменато по -горе, последвах този урок Adafruit, за да наглася очите първоначално.

Урокът Adafruit има по-задълбочени инструкции, отколкото имам място да обхвана тук. Ще обобщя общите инструкции и ще подчертая предизвикателствата, които преживях.

1. Запоявайте проводници към екрана. Ще трябва да свържете проводници към следните щифтове:

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

Предизвикателство - Запоявах заглавки към екрана си веднага за макет, но тогава те нямаше да се поберат в 3D отпечатаната кутия. Това означаваше, че трябваше да ги премахна и да запоя отново върху проводници. Пропуснете това разочарование, като използвате проводници вместо заглавки на първо място.

2) Инсталирайте Teensyduino libraryChallenge - не позволявайте на инсталатора да включва библиотеки Adafruit, когато преминете през процеса на настройка. Тези библиотеки са остарели и ще причинят грешки в кода ви.

3) Тествайте Teensy Изтеглете обикновена мигаща скица, за да видите дали вашата инсталация на Teensyduino е успешна.

4) Инсталирайте графичните библиотеки в IDE на Arduino Ще ви трябва библиотеката Adafruit_GFX и библиотеката Adafruit_ST7735

5) Свържете екрана към Teensy с помощта на макет Свържете кабелите си, както следва към Teensy (щракнете тук за карта на щифтовете на Teensy)

• VIN - USB
• GND - GND
• SCK - SPI CLK
• SI - SPI MOSI
• TCS - Пин 9 (ляво око) или 10 (дясно око)
• RST - Пин 8
• D/C - Пин 7

6) Качете файла „необичайни очи“в Teensy Най -добре е да започнете с оригиналния код от урока Adafruit, а не с моята модифицирана версия, тъй като моят може просто да показва X вместо очи, когато няма сензори.

Предизвикателство -Bboardboarding с TFT екрани може да бъде болка, тъй като те са много чувствителни. Ако неразпоените проводници изобщо се размърдаха, щях да завърша с бял екран, докато не презаредя скицата. Запояването на връзките реши това предизвикателство за мен.

Стъпка 4: Персонализиране на дизайна на очите

Очите по подразбиране, които идват с тази библиотека, са много реалистични. Те обаче се почувстваха твърде страховити за този проект - исках нещо повече като погледнато око.

За да направите свое собствено персонализирано око, променете-p.webp

Това е командата, която ще трябва да изпълните, за да генерирате новата растерна карта (имайте предвид, че се нуждаете от Python* и няколко пакета, включително PImage, за да работи правилно).

python tablegen.py defaultEye/sclera-p.webp

След като стартирате скрипта, трябва да се появи нов.h файл. Просто плъзнете този файл в същата папка като файла uncannyEyes.ino и след това променете секцията #include в кода на Arduino, така че да знае за търсене на новосъздадения ви.h файл. Когато качвате кода в Teensy, вашите екрани трябва да показват чисто новия ви дизайн на очите.

*Обърнете внимание, че файлът tablegen.py от урока Adafruit работи само на Python 2. Версията, която качих по -горе, работи с Python 3.

Стъпка 5: 3D печат

Никога преди не бях отпечатвал 3D, така че това беше много вълнуващо!

Първоначално исках да отпечатам цяла тенджера с изрези за очи и микроконтролер, но не бях сигурен за логистиката на отпечатването на нещо с такъв размер. Вместо това реших да започна с помощта на модифицирана версия на 3D отпечатаната обвивка, предлагана в урока Adafruit. Печатането беше по -евтино и можеше да се използва повторно в други проекти в бъдеще.

Предполагах, че персонализирането на 3D отпечатаната кутия ще бъде най -трудната част от този проект, но се оказа смешно лесно. Използвах Tinkercad и процесът на включване отне само няколко минути.

След като си поиграхте няколко минути, правейки луди дизайни (за бъдещи проекти). Качих.stl файла от Adafruit и след това добавих кол, за да му помогна да се изправи в мръсотията. Просто трябваше да плъзна и пусна правоъгълна форма върху дизайна и да преоразмеря. Лесно! Беше готов за печат за нула време.

Този процес обаче не беше напълно без човешка грешка - случайно изпратих грешен файл в печатницата и в крайна сметка получих само „предни“парчета (две с включен правоъгълник, две без) и без затворена задна част. Това обаче се получи добре, допълнителните предни части могат да се удвоят като гръб, а изключително големият отвор улесни преминаването на проводниците (случайна печалба!)

3D печатният дизайн от Adafruit също имаше място за включване на кръгла пластмасова перла отгоре, за да изглежда очите по -реалистични. Реших след отпечатването, че не искам да включвам това, тъй като граничеше с невероятна долина, така че запълних празнините отляво отстрани на екрана с лента на електротехник. Лентата също помага да запазя компонентите си защитени от влага. Трябва да се признае, че лентата на електротехника не е дългосрочно решение. Ако преработих този проект, щях да променя 3D компонентите си, за да отговарят по -добре на моя дизайн.

Прикачих моята модифицирана версия на 3D корпуса по -долу. Оригиналите могат да бъдат намерени на тази връзка.

Стъпка 6: Добавяне на сензори и поставяне на микроконтролера

Светлинен сензор

Следвах схема от уебсайта на Adafruit за свързване на фоторезистора към щифт A3 на микроконтролера.

В кода, когато стойността на сензора за фоторезистор е под праг, Plantagotchi влиза в режим на заспиване. Очите се затварят и започва таймер. Ако таймерът продължи 24 часа, без да се прекъсва, очите на Plantagotchi се обръщат към Xs, за да покажат, че се нуждае от малко светлина.

Забележка: растенията се нуждаят от естествена светлина, за да процъфтяват, но фоторезисторът е чувствителен както към естествената, така и към изкуствената светлина. Ето защо е важно да позиционирате Plantagotchi така, че този сензор да не е обърнат към вътрешен източник на светлина.

Сензор за вода

Прочетох, че сензорите за вода ръждясват лесно, затова реших да направя супер DIY за това, за да може лесно да се смени. Прикрепих алигаторни скоби към два проводника и свързах единия към земята, а другия към щифт A0. Ако A0 не е свързан към земята, той обикновено набира стойности около 50-150, след като го свържа към земята, стойностите се понижават до 1. Използвах алигатори, за да задържа два поцинковани пирона, които залепих плътно заедно с парче гъба. Редът е следният:

(Земя ----- гвоздей1 [забит в гъба] пирон2 <------ A0)

Бромелиите съхраняват вода в чаши, които се образуват в основата на листата им (вижте снимката). Когато гъбата е мокра от водата в тези чаши, двата проводника поддържат връзка и стойността на сензора А0 остава ниска. След като гъбата изсъхне обаче, връзката се прекъсва и входната стойност се покачва. Това задейства очите на Plantagotchi да се обърнат към Xs.

Компоненти на корпуса

За да защитя компонентите си, използвах пакет от мента, който идеално пасваше на тийнейджърските ми години, дори имаше капак с отвор с правилния размер за проводниците. Увих опаковката в електрическа лента, за да изглежда подобно на очите.

В крайна сметка увих проводниците на сензора и с черна лента, защото тя държеше проводниците заедно и ги улесняваше при преместването. Ако трябваше да преработя този проект, определено бих инвестирал в някакъв термоусадочен материал и бих разчитал по -малко на лента.

Стъпка 7: Украсете саксия и добавете място за микроконтролера

След като похарчих повече пари за компоненти и 3D печат, което искам да призная, исках да направя гърнето възможно най -евтино.

Рециклирах калай за кафе, който идеално отговаряше на размера на саксията на моето растение (въпреки че трябваше да забия малко устната, за да може да се побере вътре). Преди да декорирам саксията, заковах няколко дупки в дъното, в случай, че някога е била напоена.

Тъй като исках да запазя електроника си донякъде отстранена сеялката (вода + електроника = не винаги е добра идея), нарязах кутия за сок и я залепих на гърба на кутията, за да държа компонентите. Това ги поддържа сухи и ми позволява лесно да ги премахна, когато е необходимо.

Не ми хареса как сокът излиза отзад, затова използвах маскираща лента, за да му придам малко форма. След това изрисувах всичко с акрилна боя. За украса оставих сребърна ивица върху тавата и имитирах това върху кутията за сок с малка лента от фолио. Накрая добавих ивица с черна лента за електротехник … защото защо не!

Стъпка 8: Сглобяването и следващите стъпки

Първа награда в предизвикателството Planter