Pixie - Tesisiniz Akıllı Olsun: 4 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Pixie, evde sahip olduğumuz bitkileri daha etkileşimli hale getirmek amacıyla geliştirilmiş bir projeydi, çünkü çoğu insan için evde bir bitkiye sahip olmanın zorluklarından biri ona nasıl bakılacağını, ne sıklıkta, ne zaman ve ne zaman sulayacağımızı bilmektir. ne kadar güneş yeterlidir, vb. Sensörler bitki verilerini elde etmek için çalışırken, bilerek pikselleştirilmiş bir LED ekran (dolayısıyla Pixie adı), bitkinin sulanırkenki sevinç veya üzüntü gibi durumunu gösteren temel ifadeleri görüntüler. sıcaklık çok yüksekse, daha serin bir yere götürülmesi gerektiğini gösterir. Deneyimi daha da ilginç hale getirmek için varlık, dokunma ve parlaklık gibi diğer sensörler eklendi ve artık ilgilenmeniz gereken sanal bir evcil hayvanınız varmış gibi görünmesini sağlayan diğer ifadelere çevrildi.

Proje, farklı markaların sensörlerinin yanı sıra bitki çeşitliliğini de göz önünde bulundurarak, her bir vakanın sınırlarını ve ihtiyaçlarını özelleştirmenin mümkün olduğu birkaç parametreye sahiptir. Bildiğimiz gibi, daha fazla güneşe veya suya ihtiyaç duyan bitkiler varken, diğerleri daha az kaynakla yaşayabilir, örneğin kaktüsler gibi, bu gibi durumlarda parametrelere sahip olmak şarttır. Bu makale boyunca, biraz elektronik bilgisini, piyasada kolayca bulunabilen bileşenleri ve 3d baskılı bir kasayı kullanarak bir Pixie'nin nasıl oluşturulacağı hakkında bir operasyon ve genel bir bakış sunacağım.

Tamamen işlevsel bir proje olmasına rağmen, makalenin sonunda sunulacak özelleştirme ve iyileştirme olanakları var. Buradaki yorumlarda veya doğrudan e-posta veya Twitter hesabımda projeyle ilgili herhangi bir soruyu yanıtlamaktan memnuniyet duyacağım.

Gereçler

Tüm bileşenler, uzmanlaşmış mağazalarda veya web sitelerinde kolayca bulunur.

• 1 MCU ESP32 (İnternet üzerinden veri göndermek istemiyorsanız ESP8266 hatta Arduino Nano kullanılabilir)

  Bu modeli proje için kullandım

• 1 LDR 5mm GL5528
• 1 PIR elemanı D203S veya benzeri (SR501 veya SR505 modüllerinde kullanılan sensörle aynıdır)
• 1 DHT11 Sıcaklık sensörü

• 1 Toprak nemi sensörü

  Dirençli yerine kapasitif toprak sensörü kullanmayı tercih edin, bu video nedenini çok iyi açıklıyor

• Entegre MAX7219 ile 1 Led Matrix 8x8

  Ben bu modeli kullandım ama benzeri olabilir

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

Diğerleri

• 3 boyutlu yazıcı
• Havya
• Pense kesme
• Devre bağlantısı için teller
• Güç kaynağı için USB kablosu

Adım 1: Devre

Devre, yukarıdaki resimde bir breadboard kullanılarak görülebilir, ancak kasaya yerleştirilebilmesi için daha az yer kaplaması için bağlantıların doğrudan lehimlenmesi gerekir. Kullanılan alan sorunu projenin önemli bir noktasıydı, Pixie'nin kaplayacağı alanı olabildiğince küçültmeye çalıştım. Kasa küçülmüş olsa da, özellikle bu amaç için özel bir PCB geliştirerek daha da azaltmak mümkündür.

Varlık tespiti, entegre zamanlayıcı ve beş metreyi aşan geniş çalıştırma aralığı gerekmediğinden, SR501 veya SR505 gibi eksiksiz bir modül yerine yalnızca bir PIR elemanı kullanılarak yapıldı. Yalnızca PIR elemanı kullanılarak hassasiyet azaltılır ve varlık tespiti yazılım aracılığıyla yapılır. Bağlantının daha fazla detayı burada görülebilir.

Elektronik projelerde yinelenen bir diğer konu da pil, bu proje için 9v pil veya şarjlı pil gibi bazı olasılıklar vardı. Daha pratik olmasına rağmen, kasada fazladan bir alana ihtiyaç duyulacaktı ve MCU'nun USB çıkışını açıkta bıraktım, böylece kullanıcı güç kaynağının nasıl olacağına karar verdi ve taslağı yüklemeyi kolaylaştırdı.

Adım 2: 3D Tasarım ve Baskı

Devre ile birlikte, Pixie bileşenlerini barındıracak bir kılıf geliştirildi ve PLA kullanılarak bir Ender 3 Pro'ya basıldı. STL dosyaları buraya dahil edildi.

Bu davanın tasarımı sırasında bazı kavramlar mevcuttu:

• Bitki saksısı normalde bir masanın üzerinde olduğundan, görüntüleme alanını kaybetmemek için ekran hafifçe eğik olarak yerleştirilmiştir.
• Yazdırma desteklerinin kullanımını önlemek için tasarlanmıştır
• Ürünü daha kişiselleştirilmiş, değiştirilebilir ve uyumlu bir tasarım haline getirmek için parçaların diğer renklerle değiştirilmesini teşvik eder.
• Daha doğru bir okuma sağlamak için dış ortama açılan sıcaklık sensörü

• Farklı saksı ölçüleri göz önünde bulundurularak Pixie'nin tesise kurulumu iki şekilde yapılabilmektedir.

  • Yere sabitlenmiş bir çubuk sayesinde; veya
  • Bitki saksısını saran bir kayış kullanma

İyileştirme noktaları

İşlevsel olmakla birlikte, tasarımda, malzeme kaybını önlemek ve prototipleme sırasında baskıyı 1mm hızlandırmak için tanımlanan duvarların boyutu gibi değiştirilmesi gereken bazı noktalar vardır.

3d baskıda tasarım desenleri uygulanarak bağlantı parçalarının iyileştirilmesi gerekiyor, muhtemelen parçaları doğru bir şekilde oturtmak için çubuğun ve stand bağlantılarının boyutunu ayarlamak gerekli olacaktır.

3. Adım: Kodlayın

Bir programcı olarak çalışmanın en eğlenceli kısmı olduğunu, kodun nasıl yapılandırılacağını ve organize edileceğini düşünmenin birkaç saatlik bir planlama yaptığını ve sonucun oldukça tatmin edici olduğunu söyleyebilirim. Çoğu sensörün bir analog giriş kullanması gerçeği, yanlış pozitifleri mümkün olduğunca göz ardı etmeye çalışarak daha doğru bir okuma elde etmeye çalışmak için kodun ayrı bir şekilde işlenmesini sağladı. Yukarıdaki şema ana kod blokları ile oluşturulmuştur ve temel işlevselliği göstermektedir, daha fazla ayrıntı için https://github.com/jnthas/pixie adresindeki koda göz atmanızı tavsiye ederim.

Pixie'yi istediğiniz gibi kişiselleştirmenize izin veren, değişikliğe açık birkaç nokta vardır. Bunlar arasında şunları vurgulayabilirim:

• Sensör okuma frekansı
• İfadelerin zaman aşımı
• Maksimum ve minimum sıcaklık, aydınlatma ve zemin sınırları ile sensörlerin eşiği
• Her ifadenin ışık yoğunluğunu göster
• Her ifadenin kareleri arasındaki süre
• Animasyonlar, dilerseniz onları değiştirmenize izin veren koddan ayrılmıştır.

tetikleyiciler

Son okumalara dayanarak gerçek zamanlı olarak bir eylemin ne zaman gerçekleştiğini tespit etmenin bir yolunu uygulamak gerekiyordu. Bu, bilinen üç durumda gerekliydi, sulama, varlık ve dokunma, bu olaylar, sensörde önemli bir değişiklik tespit edilir edilmez tetiklenmelidir ve bunun için farklı bir uygulama kullanılmıştır. Bunun bir örneği varlık sensörüdür, analog girişte sadece PIR elemanı kullanıldığından, okunan değerler sıklıkla değişkenlik gösterdiğinden ve sıcaklık sensörünün de çok güçlü olduğu halde varlık olup olmadığını beyan etmek için bir mantık gerekliydi. düşük varyasyon ve yalnızca değerlerinin standart okuması, Pixie'nin davranışını ayarlamak için yeterlidir.

Adım 4: Sonraki Adımları Projelendirin

• Bir IoT cihazı olun ve MQTT aracılığıyla bir platforma veri göndermeye başlayın
• Parametrelerin ve belki de ifadelerin özelleştirilmesi için bir Uygulama
• Bitkiye dokunarak dokunuşun çalışmasını sağlayın. Instructables'ta harika bir Touche benzeri proje örneği buldum
• Bir pil dahil
• Bir PCB tasarlayın
• Vazonun tamamını sadece Pixie'nin durumunu değil yazdırın
• Sesleri ifadelere göre oynatmak için projeye bir piezo ekleyin
• Pixie'nin "hafızasını" geçmiş verilerle genişletin (varlığı algılamadan çok uzun süre üzgün bir ifade oluşturabilir)
• Güneşe maruz kalmayı daha doğru algılamak için UV sensörü