FEDORA 1.0, inteligentna doniczka: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

FEDORA lub Flower Environment Decorating Organic Result Analyzer to inteligentna doniczka do ogrodnictwa w pomieszczeniach. FEDORA to nie tylko doniczka, może pełnić funkcję budzika, bezprzewodowego odtwarzacza muzyki i małego przyjaciela robota. Główną cechą tego urządzenia jest wbudowany w nie system powiadomień głosowych. (Drodzy projektanci i wynalazcy, przepraszam za niedoskonałość słów w języku angielskim)

Cechy

1. Automatyczne podlewanie rośliny, gdy wilgotność gleby wyschnie
2. Wbudowany zbiornik o pojemności 1L oraz mikropompa zatapialna zainstalowana w doniczce pomaga podlewać roślinę w odpowiednim czasie
3. Wskaźnik poziomu wody jest dodawany z FEDORA do wykrywania poziomu w zbiorniku. Jeśli poziom zbiornika jest pusty, użytkownik może go zidentyfikować za pomocą diod LED wskaźnika
4. Dioda LED stanu gleby jest również dodawana do doniczki, aby wyczuć wilgotność gleby (jeśli wystąpi błąd w mechanizmie pompowania, poziom wilgotności gleby staje się suchy)
5. Do tego garnka dodawany jest czujnik temperatury i wilgotności, aby wyczuć aktualną temperaturę i wilgotność otoczenia
6. Do tej doniczki dodaje się światło wzrostu, aby zapewnić roślinie wystarczającą ilość sztucznego światła
7. Zainstalowany wewnątrz odbiornik audio bluetooth, pomoże przesyłać muzykę ze smartfonów przez bluetooth
8. Diody LED RBG zamontowane w górnej części doniczki pomagają wyrazić uczucia naszej rośliny/doniczki
9. Budzik jest dodawany z FEDORA, ten budzik nie zostanie zresetowany, jeśli zasilanie zostanie wyłączone (szczegóły alarmu zostaną zapisane w pamięci EEPROM)
10. Do puli dodaje się 24-godzinny zegar z automatycznym odświeżaniem ekranu
11. Czujnik przepełnienia jest dodawany do garnka, aby zapobiec przepełnieniu zbiornika podczas jego napełniania
12. Do tej puli dodawane jest (wstępnie nagrane/zapisane) powiadomienie głosowe lub funkcja interakcji, aby była tak atrakcyjna
13. Wraz z nim dodawany jest czujnik światłoczuły, unikaj odtwarzania powiadomień głosowych w czasie snu (Noc po wyłączeniu świateł)
14. Do doniczki dodawana jest taca napędu silnika krokowego, aby wyjąć Arduino i wgrać kody (aktualizacje), bez usuwania rośliny, którą zasadziliśmy na jej szczycie
15. Podświetlenie LED RBG dla uatrakcyjnienia garnka
16. Programowo sterowany wentylator wyciągowy/chłodnicy jest dodawany do odprowadzania ciepła wytworzonego w warstwie obwodu dzięki regulatorowi 7805 IC

Funkcje pominięte z powodu egzaminów i zadań

1. Automatyczny system życzeń, który może życzyć użytkownikowi (dzień dobry, dzień dobry po południu itp.), gdy podejdzie do garnka (konkretne życzenia (np. dzień dobry) zostaną dostarczone tylko raz dziennie)
2. Informowanie FEDORA o ich aktualnym stanie pracy (co może pomóc użytkownikowi zidentyfikować błędy lub stan pustego zbiornika innej doniczki przechowywanej w jego domu), a następnie przekazują to swojemu użytkownikowi, gdy ten jest obecny przed doniczką
3. Roślina wrażliwa na dotyk, jeśli ktoś dotknie rośliny, diody LED tła stają się czerwone i ostrzegają je głosem;
4. Potrząsanie lub wyczuwanie nachylenia, co pomaga zapobiegać wyciekom wody do warstwy obwodu (za pomocą czujników żyroskopowych)

Jeśli ktoś zrobi tę doniczkę, spróbuj zastosować te 4 funkcje, może to sprawić, że doniczka będzie bardziej atrakcyjna

Krok 1: Czego będziesz potrzebować?

Całkowity budżet tego projektu to około 200$ (maks.) na sztukę. Wszystkie wymienione poniżej komponenty można łatwo znaleźć w sparkfun, digikey, ebay lub niektórych chińskich sklepach internetowych, takich jak banggoods.com lub aliexpress.com. W większości nazw komponentów załączyłem link do produktu w różnych sklepach. Niektóre komponenty, takie jak rezystory, kondensatory, zero PCB, tranzystory itp. są dostępne w sklepach internetowych w opakowaniach po 100 sztuk lub więcej, więc możesz je po prostu kupić w lokalne sklepy ze sprzętem lub sklepy z podzespołami elektronicznymi.

składniki

1. Arduino Uno
2. Arduino Mega
3. Moduł z ekranem dotykowym TFT o przekątnej 2,4 cala
4. 2-kanałowy moduł przekaźnika 5v
5. Czujnik wilgotności gleby
6. Moduł RTC (DS1302) z baterią
7. Moduł światłoczuły
8. Moduł czujnika wilgotności i temperatury DHT11

9. Diody LED RBG - 5 sztuk (wspólna katoda)

10. Małe odbłyśniki na diody LED 5mm - 3x
11. Stary wentylator chłodnicy procesora
12. Mikrosilnik pompy
13. Zasilacz 12V/2A AC-DC
14. Gniazdo do zasilacza AC - DC (gniazdo baryłkowe)
15. Elastyczna lampa LED
16. Gniazdo USB (dla elastycznej lampy LED)
17. Głośniki (średnica 5cm) - 2x
18. Wzmacniacz audio (lub zakup wysokiej jakości głośnika do laptopa, możemy zdemontować i zabrać głośniki i wzmacniacz do naszego projektu)
19. Odbiornik audio Bluetooth
20. Moduł odtwarzacza Mini MP3 DFPlayer
21. Karta pamięci Micro SD (dowolny rozmiar (maks. 32 GB))
22. Stary napęd CD/DVD
23. Tranzystor = BC548 - 3x
24. Rezystory = 220k - 3x, 22k - 1x, 470 omów - 3x, 1k -1x
25. Układ scalony sterownika silnika L293D - 2x
26. 7805 Regulator IC
27. Radiator do 7805
28. Kondensator = 1 uf/63 v, 10 uf/63 v (1 każdy)
29. LED = niebieski (5mm/2mm)
30. 2-kanałowy zacisk śrubowy -2x
31. Kable rozruchowe = męski na męski, żeński na męski, żeński na żeński (opakowanie 40x (każdy))
32. Przewody przyłączeniowe - 3 metry
33. Zero PCB (mała) - 2x
34. Doniczka (o wysokości co najmniej 30 cm (kwadratowa/prostokątna lub okrągła))
35. Płyty lub arkusze o dwóch różnych rozmiarach (Sprawdź obraz w kroku „rysunki” (krok 3), aby uzyskać wyobrażenie o tej części lub obejrzyj wideo dotyczące montażu)
36. Taca (sprawdź obraz w kroku „rysunki” (krok 3), aby uzyskać wyobrażenie o tej części lub obejrzeć wideo dotyczące montażu)
37. Naciśnij, aby włączyć samoblokujący przełącznik
38. Kolanko PCV 3/4" - 1x
39. 3/4 "męska przejściówka z PVC i zaślepka
40. Rura PVC 3/4" - 20cm

41. Rura powietrzna do akwarium - 2 metry

42. Trójniki do rury powietrza akwariowego - 4x
43. Regulatory (patrz rysunek) - 3x
44. Dobrze wyglądająca roślina
45. Kołki nagłówka (czerwony, czarny, żółty, niebieski, biały)

Narzędzia

1. Lutownica
2. Przewód lutowniczy
3. Topnik lutowniczy
4. Pompa rozlutowująca (nieobowiązkowa)
5. Pistolet na klej
6. Klej
7. Brzeszczot
8. Twiser
9. Śrubokręty
10. Pasta do radiatora
11. Markery

Krok 2: Przykładowe rysunki do uzyskania pomysłu na temat struktury doniczki

Przedstawione powyżej liczby przedstawiają szczegółowe wyjaśnienie projektu FEDORA. Chcemy kupić zwykłą doniczkę (wykonaną z ABS) i podzielić ją na 3 warstwy, układając arkusze/płytki wykonane z ABS lub innego mocnego materiału. Na rysunku 2 widać przednią część doniczki, którą chcemy wykonać prostokątny otwór do umieszczenia tacy na przechowywane nasze składniki w doniczce. Zamierzamy otwierać i zamykać ten garnek za pomocą silnika krokowego prowadnicy obiektywu wewnątrz napędu CD/DVD; ma na celu uproszczenie procesu diagnozowania (tzn. jeśli wystąpi jakiś błąd w procesie pracy FEDORA, użytkownik musi chcieć wyjąć obwody i sprawdzić to, wymieniając roślinę i glebę umieszczoną w warstwie sadzenia. Dwukolorowy cyjan kropki na panelu sterowania to czujnik SR505 i wyłącznik zasilania doniczki, a otwory do umieszczenia głośników są dodane po obu stronach tej doniczki. Wyświetlacz TFT do wyświetlania statusu i powiadomień jest dodany z przodu FEDORA, jak pokazano na rysunku.

Teraz spójrzmy na tylną stronę FEDORA, tutaj widać, że otwór z nakrętką jest zrobiony pomiędzy warstwą obwodu a warstwą zbiornika na wodę, ten otwór służy do napełniania wodą wbudowanego zbiornika garnka. Alarmy pełnego zbiornika są dodawane do tego systemu, aby uniknąć przepełnienia zbiornika. Dodatkowy wentylator jest dodawany w warstwie obwodu, aby wydmuchać wytwarzane tam ciepło.

Projekt pokazany na powyższych rysunkach to moje przemyślenia i pomysły, możesz podążać za własnymi pomysłami i przemyśleniami przy projektowaniu doniczki. Jeśli masz drukarkę 3D, możesz narysować i zrobić wydajniejszą i ładniejszą doniczkę. W każdym razie zamierzam wykonać ten projekt, podążając za moim projektem, zbierając i składając rzeczy zebrane ze sklepów stacjonarnych (Przepraszam przyjaciele, nie mam w mojej miejscowości drukarki 3D, aby lepiej wydrukować mój projekt) jak doniczki w kształcie koła talerze, pudełko itp.

Notatka:

Projekt pokazany na rysunkach jest zaczerpnięty z moich przemyśleń i pomysłów, nie chcesz podążać za moimi krokami, aby to zrobić, możesz podążać za własnymi pomysłami i rzeczami, które są dostępne w Twojej lokalizacji (możesz również zmienić tacę obwodów napędowych silnika do zwykłej tacy do ciągnięcia i pchania) w celu wykonania projektu

Krok 3: Dystrybucja zasilania i płyta sterownika silnika

W tym projekcie będziemy koordynować razem ponad 10 czujników i modułów. Każdy z nich potrzebuje różnych zakresów napięcia. Czujniki i moduły dodane w tej konstrukcji (FEDORA 1.0) potrzebują jedynie zasilania 5V, a mikropompa i wentylator chłodnicy wyciągowej zasilanie 12V. Aby zapewnić zasilanie każdego elementu, potrzebujemy rozdzielnicy zasilania, która może zapewnić zarówno 5 V, jak i 12 V. Wyprodukowaliśmy więc obwód, jak pokazano na powyższym rysunku dla tego zastosowania. Oprócz tego dołączyliśmy do tego obwodu dwa układy scalone L293D do napędzania silnika krokowego, wentylatora chłodnicy i mikropompy.

Aby wykonać ten obwód dystrybucji mocy i sterownika silnika, chcemy

1. 7805 Regulator IC
2. 2x układ scalony sterownika silnika L293D
3. Piny nagłówka (czarny dla GND, żółty dla 5 V, niebieski dla wejścia silnika krokowego, biały dla wejścia Arduino)
4. Kondensator 1x10 uf/63 V;
5. 1x kondensator 1 uf/63 V
6. 1x rezystor 1k
7. 2x 2-kanałowe zaciski śrubowe (dla chłodnicy i pompy)
8. Gniazdo/gniazdo baryłkowe pasujące do adaptera AC-DC
9. Zero PCB
10. I kawałek radiatora do 7805

(Przylutuj dwa piny nagłówka zamiast diody LED, możemy później dodać tę diodę do naszego garnka)

Notatka:

Nie zapomnij dodać pasty do radiatora przed zamocowaniem 7805 IC na elemencie radiatora

Wybierz odpowiednie gniazdo, które pasuje do pinu wyjściowego adaptera AC-DC 12 V/2A

Jeśli chcesz dodać jakieś moduły (takie jak wzmacniacz audio), które pracują przy 12V, wystarczy dodać kilka pinów nagłówka (dodałem do tego kilka czerwonych pinów nagłówka w moim obwodzie, ale nie są używane w tym projekcie)

Krok 4: Czujnik wskaźnika poziomu wody

Schemat obwodu pokazał powyższe potrzeby

1. 3x tranzystory BC548
2. Rezystory 3x 220 omów
3. Rezystory 3x 470 omów
4. 1x rezystor 22K
5. I kawałek PCB

Przylutuj obwód w płytce drukowanej i podłącz styki nagłówka do

1. Zasilanie 5 V (połącz je ze sobą)

2. GND (połącz wszystkie uziemienia razem)

3. Wysoki poziom wody

4. Średni poziom wody

5. Niski poziom wody

Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości co do wykonania tego obwodu czujnika wody, po prostu przejrzyj tę instrukcję przez sathishk12

Krok 5: Czujnik przepływu wody

Czujnik przepływu wody możemy wykonać ze zwykłego czujnika wilgotności gleby. Tutaj zmienię czujnik wilgotności gleby w czujnik przepływu wody. W tym celu chcemy najpierw usunąć płytki wykrywające glebę z czujnika. Następnie weź obwód porównawczy wilgotności gleby i podłącz dwa kable połączeniowe M-M w miejscu płytek czujnika. Następnie użyjemy prostej logiki, aby wykryć stan przepełnienia zbiornika wody, tj. gdy cyfrowe wejście poziomu zbiornika czujnika przepływu wody stanie się jednocześnie WYSOKIE, jest to stan przepełnienia. Następnie możemy użyć odpowiedniej odpowiedzi na ten przypadek poprzez kodowanie.

Krok 6: Montaż całych komponentów

Schematy połączeń i potrzebne do tego komponenty są wymienione powyżej! Po prostu przejrzyj wideo, aby dowiedzieć się o zadaniu połączenia!

Wraz z tym dodawany jest plik dokumentu z pinami połączeniowymi !

Krok 7: Powiadomienie głosowe, tworzenie plików audio

Wyodrębnij plik próbki audio i skopiuj zawartość na kartę pamięci. i włóż kartę pamięci do modułu MP3. Jeśli chcesz stworzyć własną próbkę audio, odwiedź strony takie jak

. Jeśli zmienisz kolejność plików mp3 (ułożone według nazwy), po prostu wykonaj próbne uruchomienie i zaznacz kolejność plików MP3 i zmień je w kodzie, który przesłaliśmy do naszego arduino Mega.

Schemat podłączenia modułu MP3 w trybie testowym podano w poprzednim kroku

W tym kroku dodawany jest przykładowy kod do sprawdzania kolejności plików audio. Wystarczy wgrać kod i otworzyć monitor szeregowy, zapisać dźwięk od góry. Następnie zmień to w kodzie na mega

W tym pliku rar znajduje się około 38 próbek audio. Wszystkie z nich nie są używane w tym projekcie. Jeśli masz pomysł na dodanie rozszerzeń do projektu, po prostu dodaj w tym celu nowy plik audio

Krok 8: Biblioteki i kody

Szkice, które chcemy wgrać do Arduino Mega, a Arduino UNO są dodawane w tym kroku. Oprócz tego wszystkie biblioteki potrzebne do tego projektu są również dodawane tutaj. Więc nie musisz szukać bibliotek.

Jeśli zauważysz jakiś błąd lub błędy w moim kodzie, powiedz w polu komentarza

Biblioteki niewymienione powyżej to biblioteki, które już istnieją w środowisku Arduino IDE!

Jeśli nie, przejdź do szkic> dołącz bibliotekę> zarządzaj biblioteką> i wyszukaj nazwy plików nagłówkowych wymienionych u góry szkiców

Aby dodać biblioteki plików zip, przejdź do szkicu> dołącz bibliotekę>, a następnie kliknij opcję, aby dodać bibliotekę w formacie zip