Pixie - Lëreni bimën tuaj të zgjuar: 4 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Pixie ishte një projekt i zhvilluar me synimin për t'i bërë bimët që kemi në shtëpi më interaktive, pasi për shumicën e njerëzve një nga sfidat e të pasurit të një bime në shtëpi është të dinë si të kujdesen për të, sa shpesh ujisim, kur dhe sa diell është i mjaftueshëm, etj. Ndërsa sensorët punojnë për të marrë të dhënat e bimëve, një ekran LED, i pikseluar qëllimisht (prandaj emri Pixie), shfaq shprehjet themelore që tregojnë gjendjen e bimës, siç është gëzimi gjatë vaditjes ose trishtimi nëse temperatura është shumë e lartë, kjo tregon se duhet të merret në një vend më të freskët. Për ta bërë përvojën edhe më interesante, janë shtuar sensorë të tjerë si prania, prekja dhe shkëlqimi, duke u përkthyer në shprehje të tjera që bëjnë të duket se tani keni një kafshë virtuale për t'u kujdesur.

Projekti ka disa parametra ku është e mundur të personalizoni kufijtë dhe nevojat e secilit rast, duke marrë parasysh larminë e bimëve, si dhe sensorë të markave të ndryshme. Siç e dimë, ka bimë që kanë nevojë për më shumë diell ose ujë, ndërsa të tjerët mund të jetojnë me më pak burime, siç janë kaktusët për shembull, në raste të tilla, të kesh parametra është një domosdoshmëri. Përgjatë këtij artikulli, unë do të paraqes operacionin dhe një përmbledhje se si të ndërtoni një Pixie duke përdorur pak njohuri për elektronikën, përbërës që gjenden lehtësisht në treg dhe një kuti të printuar 3D.

Edhe pse është një projekt plotësisht funksional, ka mundësi të personalizimit dhe përmirësimeve që do të paraqiten në fund të artikullit. Do të jem i lumtur t'i përgjigjem çdo pyetjeje në lidhje me projektin këtu në komente ose direkt në emailin tim ose llogarinë time në Twitter.

Furnizimet

Të gjithë përbërësit gjenden lehtësisht në dyqane të specializuara ose faqe në internet.

• 1 MCU ESP32 (ESP8266 mund të përdoret ose edhe një Arduino Nano nëse nuk doni të dërgoni të dhëna në internet)

  Unë e kam përdorur këtë model për projektin

• 1 LDR 5mm GL5528
• 1 element PIR D203S ose i ngjashëm (është i njëjti sensor i përdorur në modulet SR501 ose SR505)
• 1 sensor DHT11 i temperaturës

• 1 Sensori i lagështisë së tokës

  Preferoni të përdorni sensorin e tokës me kapacitet në vend të rezistencës, kjo video shpjegon mirë pse

• 1 Matricë Led 8x8 me MAX7219 të integruar

  Kam përdorur këtë model, por mund të jetë i ngjashëm

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

Të tjerët

• Printer 3d
• Makine per ngjitjen e metalit
• Prerje pincë
• Tela për lidhjen e qarkut
• Kabllo USB për furnizimin me energji

Hapi 1: Qarku

Qarku mund të shihet në imazhin e mësipërm duke përdorur një dërrasë buke, por për t'u vendosur në kuti, lidhjet duhet të ngjiten drejtpërdrejt për të marrë më pak hapësirë. Çështja e hapësirës së përdorur ishte një pikë e rëndësishme e projektit, unë u përpoqa të zvogëloj sa më shumë që të jetë e mundur zonën që Pixie do të zinte. Edhe pse rasti është bërë i vogël, është ende e mundur të zvogëlohet më tej, veçanërisht duke zhvilluar një PCB ekskluzive për këtë qëllim.

Zbulimi i pranisë u bë duke përdorur vetëm një element PIR në vend të një moduli të plotë të tillë si SR501 ose SR505, pasi kohëmatësi i integruar dhe diapazoni i gjerë i aktivizimit që tejkalon pesë metra nuk kërkoheshin. Duke përdorur vetëm elementin PIR ndjeshmëria u ul dhe zbulimi i pranisë bëhet përmes softuerit. Më shumë detaje të lidhjes mund të shihen këtu.

Një çështje tjetër e përsëritur në projektet elektronike është bateria, kishte disa mundësi për këtë projekt si një bateri 9v ose një e rimbushshme. Edhe pse ishte më praktike, një hapësirë shtesë do të nevojitej në kuti dhe përfundova duke lënë të ekspozuar daljen USB të MCU në mënyrë që përdoruesi të vendosë se si do të jetë furnizimi me energji dhe duke e bërë më të lehtë ngarkimin e skicës.

Hapi 2: Dizajnimi dhe Shtypja 3D

Së bashku me qarkun, një rast për të akomoduar përbërësit Pixie u zhvillua dhe u shtyp në një Ender 3 Pro duke përdorur PLA. Skedarët STL u përfshinë këtu.

Disa koncepte ishin të pranishme gjatë hartimit të këtij rasti:

• Meqenëse tenxhereja e bimës është zakonisht në një tryezë, ekrani është vendosur pak i prirur në mënyrë që të mos humbasë zonën e shikimit
• Projektuar për të shmangur përdorimin e mbështetësve të printimit
• Inkurajon shkëmbimin e pjesëve për ngjyra të tjera në mënyrë që ta bëjë produktin më të personalizuar, të këmbyeshëm dhe dizajn të përshtatshëm
• Sensori i temperaturës me hapje për mjedis të jashtëm për të mundësuar një lexim më të saktë
• Duke marrë parasysh madhësitë e ndryshme të tenxhere, instalimi i Pixie në fabrikë mund të bëhet në dy mënyra
  • Përmes një shufre të fiksuar në tokë; ose
  • Duke përdorur një rrip që mbështillet rreth tenxhere me bimë

Pikat e përmirësimit

Edhe pse funksionale, ka disa pika në dizajn që duhet të modifikohen, të tilla si madhësia e mureve që janë përcaktuar në mënyrë që të shmanget humbja e materialit dhe të përshpejtohet printimi gjatë prototipimit me 1mm.

Pajisjet duhet të përmirësohen duke aplikuar modelet e projektimit në shtypjen 3d, ndoshta do të jetë e nevojshme të rregulloni madhësinë e shkopit dhe të qëndroni të përshtatshëm në mënyrë që të kapni pjesët në mënyrë korrekte.

Hapi 3: Kodi

Si programues, mund të them se ishte pjesa më argëtuese e punës, të menduarit se si të strukturohet dhe organizohet kodi, u deshën disa orë planifikim dhe rezultati ishte mjaft i kënaqshëm. Fakti që shumica e sensorëve përdorin një hyrje analoge krijoi një trajtim të veçantë të kodit në mënyrë që të përpiqej të merrte një lexim më të saktë duke u përpjekur të injoronte sa më shumë pozitive të rreme. Diagrami i mësipërm është krijuar me blloqet kryesore të kodit dhe ilustron funksionalitetin bazë, për më shumë detaje ju rekomandoj të hidhni një sy në kodin në

Ka disa pika të hapura për modifikim që ju lejojnë të personalizoni Pixie sipas dëshirës tuaj. Midis tyre mund të veçoj:

• Frekuenca e leximit të sensorit
• Afati i shprehjeve
• Temperatura maksimale dhe minimale, ndriçimi dhe kufijtë e tokës, si dhe pragu i sensorëve
• Shfaq intensitetin e dritës të secilës shprehje
• Koha midis kornizave të secilës shprehje
• Animacionet ndahen nga kodi duke ju lejuar t'i modifikoni ato nëse dëshironi

Shkakton

Ishte e nevojshme të zbatohej një mënyrë për të zbuluar kur një veprim po ndodhte në kohë reale bazuar në leximet e fundit. Kjo ishte e nevojshme në tre raste të njohura, lotim, prani dhe prekje, këto ngjarje duhet të nxiten sapo të zbulohet një ndryshim i konsiderueshëm i sensorit dhe për këtë u përdor një zbatim i ndryshëm. Një shembull i kësaj është sensori i pranisë, pasi vetëm elementi PIR është përdorur në hyrjen analoge, vlerat e lexuara ndryshojnë shpesh dhe një logjikë ishte e nevojshme për të deklaruar se ka prani apo jo ndërsa sensori i temperaturës, nga ana tjetër, ka një variacion i ulët dhe vetëm leximi standard i vlerave të tij është i mjaftueshëm për të rregulluar sjelljen e Pixie.

Hapi 4: Projektoni hapat e ardhshëm

• Bëhuni një pajisje IoT dhe filloni të dërgoni të dhëna në një platformë përmes MQTT
• Një aplikacion për personalizimin e parametrave dhe ndoshta shprehjeve
• Bëni prekjen të funksionojë duke prekur bimën. Gjeta një shembull të shkëlqyeshëm të projektit të ngjashëm me Touche në Instructables
• Përfshi një bateri
• Hartoni një PCB
• Shtypni vazon e plotë jo vetëm në rastin e Pixie
• Përfshini një piezo në projekt për të luajtur tingujt sipas shprehjeve
• Zgjasni "kujtesën" e Pixie me të dhëna historike (shumë gjatë pa zbuluar praninë mund të gjenerojë një shprehje të trishtuar)
• Sensori UV për të zbuluar një ekspozim në Diell më të saktë