Bitkiler! Akıllı Ekici: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Plantagotchi ölür, böylece bitkiniz ölmek zorunda kalmaz.

Geçenlerde yeni bir houseplantın (Chester adında) gururlu sahibi oldum ve onun gerçekten uzun ve sağlıklı bir yaşam sürmesini istiyorum. Ne yazık ki, yeşil bir baş parmağım yok. Yardım almazsam Chester'ı erkenden mezara göndereceğime anında ikna oldum. Onu aldığımda zaten biraz üzgün görünüyordu.

Bu şekilde, ihmalkar bir bitki ebeveyni olduğunuzu bilmenizi sağlayan akıllı bir ekici olan Plantagotchi'yi buldum. Plantagotchi, tesisinizi ihtiyaçları karşılanmadığında geri bildirim veren bir cyborg'a dönüştürür. Yeterince güneş ışığı veya su almazsa ölür (gözleri X'lere döner). Bu, çok geç olmadan tesisinize telafi etmenizi sağlar!

Not: Bu, Planter Challenge'a bir giriştir ve tasarımımda Tinkercad kullandım.

Adım 1: Tasarım İlhamı ve İşlevsellik

Plantagotchi'yi hayal ederken, bir Tamagotchi (90'ların dijital evcil hayvanı ve canlı tutulması imkansızdı) ve Anana (80'lerin düşük bütçeli Kanada Fransız eğitim şovundan antropomorfik bir ananas - Téléfrancais!) arasında bir geçiş hayal ettim.

En temel düzeyde, bitkimin hayatta kalabilmesi için iki şeye ihtiyacı olduğunu anladım: Su ve Işık. Buna göre Plantagotchi, bir su sensörüne ve bir ışık sensörüne sahiptir. Bitki uzun süre ışık almazsa veya suyu kurursa, Plantagotchi'nin gözleri Xs'ye döner.

Gün boyunca, Plantagotchi'nin gözleri odanın etrafına bakar. Hava karardığında onları kapatır (girişteki videoya bakın). Bu ona biraz kişilik verir!

2. Adım: Malzemeleri Toplama

Bu zor bir proje değil; ancak, aşağıdaki nedenlerden dolayı yeni başlayanlar için kesinlikle önermiyorum:

• TFT ekranları lehimlemeniz gerekiyor
• Arduino kitaplıklarını kurarken ve sorun giderirken kendinizi rahat hissetmeniz gerekir.
• Göz tasarımını özelleştirmek istiyorsanız, komut satırında bir Python programı çalıştırmanız gerekir.

… Bütün bunlar kulağa hoş geliyorsa - hadi başlayalım!!

Gözler harika bir Adafruit öğreticisine dayanmaktadır: Teensy kullanan Elektronik Animasyonlu Gözler. Bu projeyi özelleştirmek için değişiklikler yaptım, ancak orijinal öğreticide birçok mükemmel kaynak ve ekranların düzgün çalışmaması durumunda sorun giderme ipuçları var.

Gözler ve sensörler için malzemeler:

1. 2 küçük TFT ekran
2. Teensy 3.1 veya 3.2 mikrodenetleyici
3. Tel
4. Fotodirenç
5. 10K Ohm direnç
6. 2 küçük galvanizli çivi
7. 2 Timsah Klipsi (isteğe bağlı)
8. Biraz sünger
9. ekmek tahtası
10. Tel kesiciler
11. elektrikçiler bant
12. Gözler için 3D baskılı kılıf

Lehimleme malzemeleri

1. Havya
2. Lehim
3. Lehim fitili (hata yapmanız durumunda)

Ekici için malzemeler:

1. Büyük kahve tenekesi
2. Mikrodenetleyiciyi barındırmak için sert şeker kutusu (Bir paket Excel darphane kullandım)
3. Akrilik boya
4. boya fırçası
5. Makas
6. Delik delmek için çivi ve çekiç
7. Maskeleme bandı (isteğe bağlı - resimde yok)
8. Meyve suyu kutusu (isteğe bağlı - resimde yok)
9. Tutkal tabancası (isteğe bağlı)
10. Dekorasyon için folyo (isteğe bağlı - resimde yok)

Adım 3: Gözleri Çalıştırmak

Daha önce de belirtildiği gibi, gözleri başlangıçta ayarlamak için bu Adafruit eğitimini takip ettim.

Adafruit öğreticisi, burada kapsayabileceğimden daha ayrıntılı talimatlara sahiptir. Genel talimatları özetleyeceğim ve yaşadığım zorlukları vurgulayacağım.

1. Ekrana lehim telleri. Kabloları aşağıdaki pinlere bağlamanız gerekecek:

• şasi numarası
• GND
• SCK
• Sİ
• TCS
• RST
• G/G

Zorluk - Breadboarding için başlıkları hemen ekranıma lehimledim, ancak daha sonra 3D baskılı muhafazaya sığmadılar. Bu, onları çıkarmam ve tellere yeniden lehimlemem gerektiği anlamına geliyordu. İlk etapta başlıklar yerine teller kullanarak bu hayal kırıklığını atlayın.

2) Teensyduino libraryChallenge'ı kurun - kurulum sürecinden geçerken yükleyicinin herhangi bir Adafruit kitaplığı içermesine izin vermeyin. Bu kitaplıklar eskidir ve kodunuzun hata vermesine neden olur.

3) Teensyduino kurulumunuzun başarılı olup olmadığını görmek için TeensyUpload'ı basit bir göz kırpma taslağı test edin.

4) Arduino IDE'ye grafik kitaplıklarını kurun Adafruit_GFX kitaplığına ve Adafruit_ST7735 kitaplığına ihtiyacınız olacak

5) Ekranı bir breadboard kullanarak Teensy'ye bağlayınKablolarınızı aşağıdaki gibi Teensy'ye bağlayın (Teensy'nin pinlerinin haritası için buraya tıklayın)

• VIN - USB
• GND - GND
• SCK - SPI CLK
• SI - SPI MOSI
• TCS - Pin 9 (sol göz) veya 10 (sağ göz)
• RST - Pim 8
• D/C - Pim 7

6) "Tekinsiz gözler" dosyasını Teensy'ye yükleyin Değiştirilmiş versiyonum yerine Adafruit Eğitimi'ndeki orijinal kodla başlamak en iyisidir, çünkü benimki sensör olmadığında gözler yerine sadece X'leri gösterebilir.

Zorluk -TFT ekranlarla ekmek tahtası yapmak çok hassas oldukları için acı verici olabilir. Lehimlenmemiş teller hiç sallansaydı, taslağı yeniden yükleyene kadar beyaz bir ekranla sonuçlanırdım. Bağlantıları lehimlemek benim için bu zorluğu düzeltti.

Adım 4: Göz Tasarımını Özelleştirme

Bu kitaplık ile gelen varsayılan gözler çok gerçekçi. Ancak, bu proje için kendilerini çok ürkütücü hissettiler - Ben daha çok pörtlek bir göz gibi bir şey istedim.

Kendi özel gözünüzü oluşturmak için kod deposundaki "convert" klasörüne kaydedilen-p.webp

Bu, yeni bit eşlemi oluşturmak için çalıştırmanız gereken komuttur (bunun düzgün çalışması için Python* ve PImage dahil olmak üzere birkaç pakete ihtiyacınız olduğunu unutmayın).

python tablegen.py defaultEye/sclera.png defaultEye/iris.png defaultEye/upper.png defaultEye/lower.png 80 > defaultEye.h

Komut dosyasını çalıştırdığınızda, yeni bir.h dosyası görünmelidir. Bu dosyayı uncannyEyes.ino dosyasıyla aynı klasöre sürükleyin ve ardından Arduino kodundaki #include bölümünü değiştirin, böylece yeni oluşturulan.h dosyanızı aramasını bilir. Kodu Teensy'ye yüklediğinizde, ekranlarınız yepyeni göz tasarımınızı göstermelidir.

*Adafruit öğreticisindeki tablegen.py dosyasının yalnızca Python 2'de çalıştığını unutmayın. Yukarıda yüklediğim sürüm Python 3 ile çalışır.

Adım 5: 3D Baskı

Daha önce hiç 3D baskı yapmamıştım, bu yüzden bu çok heyecan vericiydi!

Başlangıçta gözler ve mikrodenetleyici için oyuklar içeren bir tencerenin tamamını yazdırmak istedim, ancak bu boyutta bir şey basmanın lojistiğinden emin değildim. Bunun yerine Adafruit eğitiminde sunulan 3D baskılı kasanın değiştirilmiş bir versiyonunu kullanarak küçük başlamaya karar verdim. Basması daha ucuzdu ve gelecekte başka projelerde yeniden kullanılabilirdi.

3D baskılı kasayı kişiselleştirmenin bu projenin en zor kısmı olacağını varsaydım, ancak gülünç derecede kolay olduğu ortaya çıktı. Tinkercad kullandım ve işe alım süreci sadece birkaç dakika sürdü.

Birkaç dakika oynadıktan sonra çılgın tasarımlar yapmak (gelecekteki projeler için)..stl dosyasını Adafruit'ten yükledim ve sonra pisliğin içinde ayakta durmasına yardımcı olmak için bir kazık ekledim. Sadece tasarıma bir dikdörtgen şekli sürükleyip bırakmak ve yeniden boyutlandırmak zorunda kaldım. Kolay! Kısa sürede baskıya hazır hale geldi.

Bu süreç tamamen insan hatası olmadan değildi - yanlışlıkla matbaaya yanlış dosyayı gönderdim ve sonunda sadece "ön" parçalar (ikisi dikdörtgen kazık dahil, ikisi hariç) ve kapalı arka parça yok. Bu yine de işe yaradı, ekstra ön parçalar arka olarak ikiye katlanabilir ve ekstra büyük delik kabloları geçirmeyi kolaylaştırdı (kazara bir galibiyet!)

Adafruit'in 3 boyutlu baskılı tasarımında ayrıca gözlerin daha gerçekçi görünmesini sağlamak için üstüne yuvarlak plastik bir boncuk eklenecek alan vardı. Baskıdan sonra, esrarengiz bir vadiye yaklaştığı için bunu dahil etmek istemediğime karar verdim, bu yüzden ekranın yan tarafında kalan boşlukları elektrikçi bandıyla kapattım. Bant ayrıca bileşenlerimin nemden korunmasına da yardımcı oluyor. Kuşkusuz, elektrikçi bandı uzun vadeli bir çözüm değildir. Bu projeyi yeniden yapsaydım, 3B bileşenlerimi tasarımıma daha iyi uyacak şekilde değiştirirdim.

3D kasanın değiştirilmiş versiyonunu aşağıya ekledim. Orjinallerine bu linkten ulaşabilirsiniz.

Adım 6: Sensör Ekleme ve Mikrodenetleyiciyi Muhafaza Etme

Işık sensörü

Fotodirenci mikrodenetleyicideki A3 pinine bağlamak için Adafruit'in web sitesindeki bir şemayı takip ettim.

Kodda, fotodirenç sensör değeri bir eşiğin altında olduğunda, Plantagotchi uyku moduna girer. Gözleri kapanır ve bir zamanlayıcı başlar. Zamanlayıcı kesintiye uğramadan 24 saat devam ederse, Plantagotchi'nin gözleri biraz ışığa ihtiyacı olduğunu belirtmek için X'lere döner.

Not: Bitkilerin gelişmesi için doğal ışığa ihtiyacı vardır, ancak Fotodirenç hem doğal hem de yapay ışığa duyarlıdır. Bu nedenle, Plantagotchi'yi bu sensörün iç mekan ışık kaynağına bakmayacağı şekilde konumlandırmak önemlidir.

Su Sensörü

Su sensörlerinin kolayca paslandığını okudum, bu yüzden kolayca değiştirilebilmesi için bunun için süper DIY yapmaya karar verdim. Timsah klipslerini iki kabloya bağladım ve birini toprağa, diğerini A0 pinine bağladım. A0 toprağa bağlı değilse, genellikle 50-150 civarında değerler alır, toprağa bağladığımda değerler 1'e düşer. sünger. Sipariş aşağıdaki gibidir:

(Zemin -----Çivi1 [süngere sıkışmış] Çivi2<------ A0)

Bromeliad'ler suyu yapraklarının tabanında oluşan kaplarda depolar (fotoğrafa bakın). Sünger bu kaplardaki sudan ıslandığında iki tel bir bağlantı sağlar ve A0 sensör değeri düşük kalır. Ancak sünger kuruduğunda bağlantı kopar ve giriş değeri yükselir. Bu, Plantagotchi'nin gözlerinin X'lere dönmesini tetikler.

Muhafaza bileşenleri

Bileşenlerimi korumak için ergenliğime tam olarak uyan bir paket darphane kullandım, hatta teller için doğru boyutta bir deliği olan bir kapağı bile vardı. Paketi göze benzesin diye elektrik bandına sardım.

Sonunda sensör kablolarını da siyah bantla sardım çünkü kabloları bir arada tutuyor ve hareket etmelerini kolaylaştırıyor. Bu projeyi yeniden yapacak olsaydım, kesinlikle biraz Isı Büzüşmesine yatırım yapardım ve bantlara daha az güvenirdim..

Adım 7: Bir Potu Süsleyin ve Mikrodenetleyici için bir Spot Ekleyin

Bileşenlere ve 3d baskıya daha fazla para harcadığımı kabul ettiğimden, potu mümkün olduğunca ucuza yapmak istedim.

Bitkimin saksısının boyutuna tam olarak uyan bir kahve tenekesini geri dönüştürdüm (yine de içine sığabilmesi için dudağı biraz aşağı bastırmak zorunda kaldım). Saksıyı süslemeden önce, aşırı sulanırsa diye dibine birkaç delik açtım.

Elektroniğimi ekiciden biraz uzak tutmak istediğim için (su + elektronik = her zaman harika bir fikir değil), bir meyve suyu kutusunu kestim ve bileşenleri tutmak için kutunun arkasına yapıştırdım. Bu onları kuru tutar ve gerektiğinde kolayca çıkarmamı sağlar.

Meyve suyu kutusunun arkadan çıkıntı yapmasını beğenmedim, bu yüzden biraz şekil vermek için maskeleme bandı kullandım. Daha sonra akrilik boya ile her şeyi boyadım. Dekorasyon için teneke üzerine gümüş bir şerit bıraktım ve bunu küçük bir folyo şeridi ile meyve suyu kutusunda taklit ettim. Son olarak, siyah elektrikçi bandıyla bir şerit ekledim… çünkü neden olmasın!

8. Adım: Bir araya getirme ve Sonraki Adımlar

Planter Challenge'da Birincilik Ödülü