FEDORA 1.0, inteligentní květináč: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Analyzátor organických výsledků FEDORA nebo Flower Environment Decorating je inteligentní květináč pro vnitřní zahradničení. FEDORA není jen květináč, může fungovat jako budík, bezdrátový hudební přehrávač a malý robotický přítel. Hlavní funkcí tohoto zařízení je integrovaný hlasový oznamovací systém. (Vážení návrháři a vynálezci, omlouvám se, že nejsem v angličtině dokonalý)

Funkce

1. Automatické zavlažování rostliny, když vlhkost půdy vyschne
2. Vestavěná nádrž o objemu 1 litr a mikro ponorné čerpadlo instalované v květináči pomáhá zavlažovat rostlinu ve správný čas
3. Indikátor hladiny vody je přidán s FEDORA pro snímání hladiny nádrže. Pokud je hladina v nádrži prázdná, uživatel ji může identifikovat pomocí LED diod
4. LED dioda stavu půdy je také přidána do nádoby pro snímání vlhkosti půdy (Pokud dojde k nějaké chybě v čerpacím mechanismu, úroveň vlhkosti půdy vyschne)
5. K tomuto hrnci je přidán snímač teploty a vlhkosti, který snímá aktuální teplotu a vlhkost okolí
6. Do tohoto květináče je přidáno růstové světlo, které rostlině zajistí dostatečné umělé osvětlení
7. Zvukový přijímač bluetooth nainstalovaný uvnitř pomůže streamovat hudbu ze smartphonů přes bluetooth
8. LED diody RBG sestavené v horní části květináče pomáhají vyjádřit pocity naší rostliny/květináče
9. K FEDORA je přidán budík.
10. K hrnce jsou přidány 24hodinové automatické hodiny pro obnovení obrazovky
11. K hrnci je přidán snímač přetečení, aby se zabránilo přetékání nádrže, zatímco ji plníme
12. K tomuto banku je přidáno (předem nahrané/uložené) zařízení pro hlasové oznámení nebo interakci, aby bylo tak atraktivní
13. Je k němu přidán senzor citlivý na světlo, vyhněte se přehrávání hlasových upozornění v době spánku (v noci poté, co jsme zhasli světla)
14. K hrnci je přidán hnací zásobník krokového motoru, aby bylo možné vyjmout Arduino a nahrát kódy (aktualizace), aniž bychom museli odstranit rostlinu, kterou jsme zasadili na její vrchol
15. Podsvícení RBG LED pro zatraktivnění hrnce
16. Programově řízený ventilátor výfuku/chladiče je přidán pro odvod tepla generovaného ve vrstvě okruhu díky integrovanému regulátoru 7805

Funkce přeskočeny kvůli mým zkouškám a úkolům

1. Automatický systém přání, který může uživateli přát (dobré ráno, dobré po poledni atd.), Když přijde před hrnec (konkrétní přání (např.: dobré ráno) doručí pouze jednou za den)
2. Sdělení FEDORA o jejich aktuálním pracovním stavu (což může uživateli pomoci identifikovat chyby nebo podmínky prázdné nádrže jiného hrnce uloženého v jeho domě), pak to řeknou svému uživateli, když se objeví před hrncem
3. Zařízení citlivé na dotek: Pokud se někdo dotkne rostliny, LED diody na pozadí zčervená a varují je hlasem
4. Třepání nebo snímání sklonu, které pomáhá předcházet úniku vody do vrstvy okruhu (pomocí gyroskopických senzorů)

Pokud někdo vyrobí tento hrnec, zkuste implementovat tyto 4 funkce, díky čemuž může být hrnec atraktivnější

Krok 1: Co budete potřebovat?

Celkový rozpočet tohoto projektu je kolem 200 $ (max.) Za kus. Všechny níže uvedené součásti lze snadno najít v sparkfun, digikey, ebay nebo v některých čínských online obchodech, jako je banggoods.com nebo aliexpress.com. Ve většině názvů součástí jsem připojil odkaz na produkt v různých obchodech. Některé součásti, jako jsou odpory, kondenzátory, nulové desky plošných spojů, tranzistory atd., Jsou k dispozici v internetových obchodech jako balení 100 kusů nebo vyšší, takže je můžete jednoduše zakoupit od vaše místní železářství nebo prodejny elektronických součástek.

Komponenty

1. Arduino Uno
2. Arduino Mega
3. 2,4 palcový dotykový modul TFT
4. 2kanálový 5v reléový modul
5. Senzor vlhkosti půdy
6. Modul RTC (DS1302) s baterií
7. Fotosenzitivní modul
8. Modul snímače vlhkosti a teploty DHT11
9. LED diody RBG - 5 kusů (běžná katoda)

10. Drobné reflektory pro 5mm LED - 3x

11. Starý ventilátor chladiče CPU
12. Mikromotorové čerpadlo
13. AC/DC adaptér 12V/2A
14. Zásuvka pro AC - DC adaptér (hlavní konektor)
15. Flexibilní LED lampa
16. USB zásuvka (pro flexibilní LED lampu)
17. Reproduktory (průměr 5 cm) - 2x
18. Zesilovač zvuku (nebo si můžete koupit vysoce kvalitní reproduktor do notebooku, můžeme reproduktory a zesilovač demontovat a vzít pro náš projekt)
19. Bluetooth audio přijímač
20. Modul MP3 přehrávače DFPlayer Mini
21. Paměťová karta Micro SD (libovolná velikost (max. 32 GB))
22. Stará jednotka CD/DVD
23. Tranzistor = BC548 - 3x
24. Rezistory = 220k - 3x, 22k - 1x, 470 ohmů - 3x, 1k -1x
25. Integrovaný ovladač motoru L293D - 2x
26. 7805 Regulátor IC
27. Chladič pro 7805
28. Kondenzátor = 1uf/63v, 10uf/63v (po 1)
29. LED = modrá (5 mm / 2 mm)
30. 2kanálový šroubový terminál -2x
31. Propojovací kabely = Male to Male, Female to Male, Female to Female (40x balíček (každý))
32. Propojovací vodiče - 3 metry
33. Nulová DPS (malá) - 2x
34. Květináč (s výškou nejméně 30 cm (čtvercový/obdélníkový nebo kruhový typ))
35. Desky nebo listy se dvěma různými velikostmi (Prohlédněte si obrázek v kroku „kresby“(krok 3), abyste získali představu o této části, nebo si prohlédněte montážní video)
36. Zásobník (Prohlédněte si obrázek v kroku „kresby“(krok 3), abyste získali představu o této části nebo si prohlédli montážní video)
37. Samosvorný spínač Push to ON
38. 3/4 "PVC koleno - 1x
39. 3/4 "PVC vnější adaptér a koncovka
40. 3/4 "PVC trubka - 20 cm
41. Akvarijní vzduchová trubka - 2 metry

42. T spoje pro vzduchovou trubku akvária - 4x

43. Regulátory (podívejte se na obrázek) - 3x
44. Dobře vypadající rostlina
45. Záhlaví (červená, černá, žlutá, modrá, bílá)

Nástroje

1. Páječka
2. Pájecí olovo
3. Pájecí tok
4. Odpájecí čerpadlo (není povinné)
5. Tavná pistole
6. Lepidlo
7. Pilka na kov
8. Twiser
9. Šroubováky
10. Chladicí pasta
11. Značkovací pera

Krok 2: Ukázkové kresby pro získání představy o struktuře hrnce

Výše uvedené obrázky poskytují podrobné vysvětlení designu FEDORA. Chceme koupit obyčejný květináč (vyrobený z ABS) a rozdělit jej na 3 vrstvy položením listů/desek vyrobených z ABS nebo jiného silného materiálu. Na obrázku 2 vidíte přední část květináče, kterou chceme vyrobit obdélníkový otvor pro umístění podnosu pro uchování našich součástí v hrnci. Tento hrnec budeme otevírat a zavírat pomocí krokového motoru vodítka objektivu uvnitř jednotky CD/DVD; je to pro zjednodušení diagnostického procesu (to znamená, že pokud je v pracovním procesu FEDORA nějaká chyba, uživatel musí chtít vyjmout obvody a zkontrolovat je výměnou rostliny a půdy umístěné ve výsadbové vrstvě. body na ovládacím panelu jsou snímač SR505 a vypínač napájení květináče. A na obou stranách tohoto květináče jsou přidány otvory pro umístění reproduktorů. Na přední straně FEDORA je přidán TFT displej pro zobrazení stavu a upozornění, jak je znázorněno na obrázku.

Podívejme se nyní na zadní stranu FEDORY, zde vidíte, že mezi vrstvou Circuit a vrstvou vodní nádrže je vytvořen otvor s víčkem, tento otvor slouží k plnění vody do vestavěné nádrže hrnce. Tento systém přidává výstrahy plné nádrže, aby se zabránilo přetečení nádrže. Ve vrstvě okruhu je přidán další ventilátor chladiče, který odvádí zde generované teplo.

Design zobrazený na výše uvedených obrázcích jsou moje myšlenky a nápady, při navrhování hrnce se můžete řídit svými vlastními nápady a myšlenkami. Pokud máte 3D tiskárnu, můžete kreslit a dělat efektivnější a lépe vypadající hrnec. Každopádně se chystám tento projekt sledovat podle mého návrhu, shromažďováním a sestavováním věcí shromážděných ze stacionárních obchodů (Omlouvám se, přátelé, ve své lokalitě nemám 3D tiskárnu pro úhlednější tisk mého návrhu), jako jsou květináče, kruhové tvary talíře, krabice atd.

Poznámka:

Design zobrazený na obrázcích je čerpán z mých myšlenek a nápadů. Nechcete se řídit mými kroky k jeho vytvoření, můžete se řídit svými vlastními nápady a věcmi, které jsou k dispozici ve vaší lokalitě (Můžete také změnit zásobník motorových obvodů do běžného tažného a tlačného zásobníku) pro výrobu designu

Krok 3: Distribuce energie a deska ovladače motoru

V tomto projektu budeme koordinovat více než 10 senzorů a modulů dohromady. Každý z nich potřebuje jiné rozsahy napětí. Senzory a moduly přidané v tomto provedení (FEDORA 1.0) potřebují pouze napájení 5 V a mikropumpa a ventilátor chladiče výfukových plynů potřebují napájení 12 V. Abychom zajistili napájení všech součástí, potřebujeme rozvodnou desku, která může poskytovat jak 5V, tak 12V. Pro tuto aplikaci jsme tedy vyrobili obvod, jak je znázorněno na obrázku výše. Kromě toho jsme do tohoto obvodu připojili dva integrované obvody L293D pro pohon krokového motoru, chladicího ventilátoru a mikročerpadla.

Abychom vytvořili tuto distribuci energie a obvod ovladače motoru, chceme

1. 7805 Regulátor IC
2. 2x IC ovladače motoru L293D
3. Kolíky záhlaví (černý pro GND, žlutý pro 5V, modrý pro vstup krokového motoru, bílý pro vstup Arduino)
4. 1x 10uf/63V kondenzátor
5. 1x 1uf/63V kondenzátor
6. 1x 1k odpor
7. 2x 2kanálové šroubové svorky (pro chladič a čerpadlo)
8. Hlavní konektor / Zásuvka pro váš adaptér AC-DC
9. Nulová PCB
10. A kousek chladiče za 7805

(Namontujte dva LED kolíky místo LED, tuto LED můžeme přidat do našeho hrnce později)

Poznámka:

Před upevněním 7805 IC na kus chladiče nezapomeňte přidat „pastu chladiče“

Vyberte správnou zásuvku, která se může shodovat s výstupním kolíkem vašeho adaptéru AC-DC 12V/2A

Chcete -li přidat libovolné moduly (například zesilovač zvuku), které pracují na napětí 12 V, stačí přidat některé kolíkové záhlaví (přidal jsem k tomu do svého obvodu nějaké červené kolíkové záhlaví, ale v tomto projektu se nepoužívá)

Krok 4: Senzor indikátoru hladiny vody

Schéma zapojení ukazuje výše uvedené potřeby

1. 3x tranzistory BC548
2. 3x 220 ohmové odpory
3. 3x 470 ohmů odpory
4. 1x odpor 22K
5. A kousek PCB

Zapájejte obvod v desce plošných spojů a připojte kolíky záhlaví k

1. Napájení 5V (spojte je dohromady)

2. GND (propojte všechny pozemky dohromady)

3. Úroveň vody VYSOKÁ

4. Úroveň vody Střední

5. Nízká hladina vody

Máte -li jakékoli pochybnosti při vytváření tohoto obvodu snímače vody, podívejte se na tento návod od sathishk12

Krok 5: Čidlo průtoku vody

Snímač průtoku vody můžeme vyrobit z obyčejného čidla půdní vlhkosti. Zde změním snímač půdní vlhkosti na snímač průtoku vody. K tomu chceme nejprve ze senzoru odstranit desky snímající půdu. Poté vezměte komparační obvod půdní vlhkosti a připojte dva propojovací kabely M-M v místě desek snímačů. Pak nyní použijeme jednoduchou logiku ke snímání stavu přetečení vodní nádrže, tzn. když se digitální vstup snímače hladiny průtoku vody současně zvýší, je to stav přeplnění. Pak můžeme na tento případ použít vhodnou odpověď prostřednictvím kódování.

Krok 6: Sestavení celých součástí

Schémata připojení a k tomu potřebné součásti jsou uvedeny výše! Projděte si video a udělejte si představu o úkolu připojení!

K tomu je přidán soubor dokumentu s připojovacími piny!

Krok 7: Hlasové upozornění, tvorba zvukových souborů

Extrahujte zvukový ukázkový soubor a zkopírujte obsah na paměťovou kartu. a vložte paměťovou kartu do modulu MP3. Pokud si chcete vytvořit vlastní zvukovou ukázku, navštivte stránky jako

. Pokud změníte pořadí souborů mp3 (seřazeno podle názvu), proveďte ukázkový běh a poznamenejte si pořadí MP3 a změňte je v kódu, který jsme nahráli do našeho arduino Mega.

Schéma připojení pro testovací běh modulu MP3 je uvedeno v předchozím kroku

V tomto kroku je přidán ukázkový kód pro kontrolu pořadí zvukových souborů. Stačí nahrát kód a otevřít sériový monitor, zaznamenat zvuk shora dolů. Pak to změňte v kódu pro mega

V souboru rar je asi 38 zvukových ukázek. Všichni je v tomto projektu nepoužívají. Pokud máte nápad přidat do návrhu jakékoli rozšíření, přidejte k tomuto účelu nový zvukový soubor

Krok 8: Knihovny a kódy

Tímto krokem jsou přidány náčrty, které chceme nahrát do Arduino Mega a Arduino UNO. A kromě toho jsou zde také přidány všechny knihovny potřebné pro tento projekt. Nemusíte tedy chtít hledat knihovny.

Pokud si všimnete nějaké chyby nebo chyby v mém kódu, řekněte to prosím do pole pro komentář

Knihovny, které nejsou uvedeny výše, jsou knihovny, které již v Arduino IDE existují!

Pokud ne, přejděte na skicu> zahrnout knihovnu> spravovat knihovnu> a vyhledejte název souborů záhlaví uvedených v horní části skic

Chcete -li přidat knihovny souborů zip, přejděte na náčrtek> zahrnout knihovnu> poté kliknutím na možnost přidejte knihovnu formátovanou ve formátu zip