Projekt šetřící vodu: 8 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Autoři: Monique Castillo, Carolina Salinas

Měli jsme za úkol navrhnout projekt s cílem přispět k udržitelnosti. Jako rodilí Kaliforňané, kteří mají pocit, že jsou neustále v suchu, jsme se rozhodli vytvořit spořič vody, který se konkrétně týká postřikovacích systémů. Jak víme, většina vodních systémů je nastavena na automatické časovače, které mají tendenci být velmi archaické ve skutečnosti, že jsou buď zapnuté nebo vypnuté, bez měřidla, pokud něco skutečně potřebuje vodu nebo ne. Vzácně, když prší a je vše řádně nasycené, stále kropí postřikovače. Z tohoto důvodu jsme vytvořili prototyp systému, který vás upozorní na vypnutí systému postřikovače, když dosáhne předem stanovené úrovně vlhkosti, aby se zabránilo plýtvání vodou.

Dnes vám tedy ukážeme, jak si vyrobit vlastní spořič vody, abyste mohli přispět k ochraně vody a přitom se bavit při jejím vytváření!

Krok 1: Hardware

Co budete potřebovat, abyste mohli začít:

• Diligent Basys 3 FPGA Board
• Deska Arduino UNO
• Senzor vlhkosti půdy
• Chlebová deska
• Dráty
• Zelená LED
• Červená LED
• Micro USB pro základní desku 3
• USB typ A/B pro Arduino
• (2) 330 ohmové odpory

Přístup k Vivado, který lze stáhnout z webových stránek XILINX:

Vivado ke stažení

A přístup k Arduino IDE, které lze stáhnout z webových stránek Arduino:

Arduino ke stažení

A nakonec pozitivní přístup:)

Krok 2: Navrhování programu

Nejprve budete muset pochopit, co budete pro program používat od začátku do konce (a vše mezi tím). Vytvořili jsme tedy diagram černé skříňky - to vám pomůže při vizualizaci kroků a toho, co bude potřeba k vytvoření projektu.

Krok 3: Arduino

Provádění každého souboru jeden po druhém je zásadní při ladění a zjištění, zda máte nějaké chyby, takže začneme kódem pro Arduino. Zde kód Arduino slouží ke shromažďování dat ze senzorů a převodu analogových dat na digitální.

Krok 4: Další kód Yay !!!!

Dále jsme implementovali D Flip-Flop.

D Flip-Flop pro naše účely sloužil k filtrování dat Arduina do našeho systému.

Jakmile ověříte, že je syntetizován, můžete přejít k další části.

Základní kód displeje SSEG nám poskytl náš velkorysý vůdce, profesor Danowitz, s drobnými úpravami, aby vyhovovaly našim potřebám. K multiplexování displeje jsme také použili modul děliče hodin, který nám dal profesor Danowitz.

A znovu se ujistěte, že tato syntéza proběhne bez problémů, protože se chystáte dát to všechno dohromady.

Krok 5: Dáte to všechno dohromady a modlíte se, aby se to syntetizovalo (AKA Create your Master File)

Nakonec použijete všechny samostatné soubory a dáte je dohromady. Toto je poslední, ale pravděpodobně nejvíce frustrující krok za předpokladu, že nesyntetizuje. Řešení problémů, které se staly, je vždy zábavné. Proto je důležité, abyste každý soubor dělali krok za krokem, abyste zajistili (dobře, většinu času) jeho spuštění.

Hlavní soubor spojuje všechny podsoubory dohromady.

Krok 6: Nastavení hardwaru A omezení

Naše přepínače, výstupy a vstupy (známé také jako vaše omezení) jsme přiřadili pro estetické, organizační a tokové účely a můžete si také pohrát s jejich pohybem. Soubor omezení určuje, jak fyzicky propojíme vodiče.

Deska chleba a zapojení LED byly provedeny tak, místo zveřejnění zdlouhavého průvodce krok za krokem zde je obrázek a referenční příručka, která pomohla při nastavení naší desky chleba-z výukového webu Arduino.

Jak nastavit chlebovou desku

a tento obrázek použil

LED SKLENĚNÝ BLOK

Krok 7: Spuštění programu

Nyní je čas vše spustit a otestovat chyby. Pokud se nespustí, projděte si všechny soubory a ujistěte se, že se názvy vašich přiřazení shodují. Této chyby se dopouštíme více, než bychom si rádi přiznali, ale syntaxe je velmi důležitá.

Náš práh jsme nastavili na 550 a můžete si s tím také pohrát.