FEDORA 1.0, Интеллектуальный цветочный горшок: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

FEDORA или Flower Environment Decorating Organic Result Analyzer - это интеллектуальный цветочный горшок для домашнего садоводства. FEDORA - это не просто цветочный горшок, он может выступать в роли будильника, беспроводного музыкального плеера и маленького друга-робота. Основная функция, включенная в это устройство, - это встроенная в него система голосовых уведомлений. (Уважаемые дизайнеры и изобретатели, приношу свои извинения за то, что на английском не совсем словесно)

Функции

1. Автоматический полив растений при высыхании почвы
2. Встроенный резервуар на 1 л и установленный в нем микропогружной насос помогают поливать растения в нужное время.
3. Индикатор уровня воды добавлен с FEDORA для определения уровня в резервуаре. Если уровень в резервуаре становится пустым, пользователь может определить его по светодиодным индикаторам.
4. Светодиод состояния почвы также добавлен в горшок для определения влажности почвы (если есть какая-либо ошибка в насосном механизме, уровень влажности почвы становится сухим)
5. К этому горшку добавлен датчик температуры и влажности, который измеряет текущую температуру и влажность окружающей среды.
6. В горшок добавлен свет для выращивания, чтобы обеспечить достаточное искусственное освещение для растения.
7. Аудиоприемник bluetooth, установленный внутри, поможет передавать музыку со смартфонов через bluetooth.
8. Светодиоды RBG, установленные в верхней части горшка, помогают выразить чувства нашего растения / горшка.
9. Будильник добавлен с FEDORA, этот будильник не сбрасывается, если источник питания отключен (подробности будильника будут сохранены в EEPROM)
10. Часы с автоматическим обновлением экрана в течение 24 часов добавляются вместе с горшком
11. К баку добавлен датчик перелива, чтобы предотвратить перетекание бака, пока мы его заполняем.
12. В этот горшок добавлено (предварительно записанное / сохраненное) голосовое уведомление или средство взаимодействия, чтобы сделать его таким привлекательным
13. К нему добавлен светочувствительный датчик, чтобы избежать воспроизведения голосового уведомления во время сна (Ночь после того, как мы выключили свет)
14. К горшку добавляется приводной лоток для шагового двигателя, чтобы вынуть Arduino и загрузить коды (обновления), не удаляя растение, которое мы посадили наверху.
15. Светодиодная подсветка RBG делает горшок более привлекательным
16. Добавлен программно управляемый вытяжной / охлаждающий вентилятор для отвода тепла, генерируемого в слое контура за счет регулятора 7805 IC.

Функции, пропущенные из-за моих экзаменов и заданий

1. Автоматическая система пожеланий, которая может пожелать пользователю (Доброе утро, Доброе утро, после полудня и т. Д.), Когда он подходит к горшку (конкретное пожелание (например, доброе утро) доставляется только один раз в день)
2. Сообщение FEDORA об их текущем рабочем состоянии (что может помочь пользователю определить ошибки или состояние пустого резервуара в другом горшке, хранящемся в его доме), затем они сообщают это своему пользователю, когда он присутствует перед горшком
3. Сенсорное растение. Если кто-нибудь прикоснется к растению, фоновые светодиоды станут красными и предупредят их голосом
4. Встряхивание или определение наклона, что помогает предотвратить утечку воды в слой контура (с помощью гироскопических датчиков)

Если кто-то сделает этот горшок, попробуйте реализовать эти 4 функции, это может сделать горшок более привлекательным.

Шаг 1. Что вам понадобится?

Общий бюджет этого проекта составляет около 200 долларов (максимум) за штуку. Все компоненты, перечисленные ниже, можно легко найти в sparkfun, digikey, ebay или в некоторых китайских интернет-магазинах, таких как banggoods.com или aliexpress.com. В большинстве названий компонентов я прикрепил ссылку на продукт в разных магазинах. Некоторые компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, нулевые печатные платы, транзисторы и т. Д., Доступны в интернет-магазинах в упаковке по 100 штук или больше, поэтому вы можете просто купить их в в магазинах бытовой техники или электронных компонентов.

Компоненты

1. Ардуино Уно
2. Ардуино Мега
3. 2,4-дюймовый сенсорный модуль TFT
4. 2-канальный релейный модуль 5 В
5. Датчик влажности почвы
6. Модуль RTC (DS1302) с аккумулятором
7. Светочувствительный модуль
8. Модуль датчика влажности и температуры DHT11

9. Светодиоды RBG - 5 шт. (Common Cathode)

10. Крошечные отражатели для светодиода 5 мм - 3 шт.
11. Старый вентилятор кулера процессора
12. Микромоторный насос
13. Адаптер постоянного тока 12В / 2А переменного тока
14. Гнездо для адаптера постоянного и переменного тока (бочкообразное гнездо)
15. Гибкая светодиодная лампа
16. Разъем USB (для гибкой светодиодной лампы)
17. Динамики (диаметр 5 см) - 2x
18. Усилитель звука (или приобретите качественную акустическую систему для ноутбука, мы можем разобрать и забрать колонки и усилитель для нашего проекта)
19. Аудиоресивер Bluetooth
20. Модуль DFPlayer Mini для MP3-плеера
21. Карта памяти Micro SD (любого размера (максимум 32 ГБ))
22. Старый привод CD / DVD
23. Транзистор = BC548 - 3x
24. Резисторы = 220 кОм - 3x, 22 кОм - 1x, 470 Ом - 3x, 1 кОм -1x
25. ИС драйвера двигателя L293D - 2x
26. 7805 Регулятор IC
27. Радиатор для 7805
28. Конденсатор = 1 мкФ / 63 В, 10 мкФ / 63 В (по 1 шт.)
29. Светодиод = синий (5 мм / 2 мм)
30. 2-канальный винтовой зажим -2x
31. Кабели-перемычки = мужчина к мужчине, женщина к мужчине, женщина к женщине (40 шт. В упаковке (каждый))
32. Монтажные провода - 3 метра
33. Zero PCB (маленькая) - 2x
34. Цветочный горшок (высотой не менее 30 см (квадратный / прямоугольный или круглый))
35. Пластины или листы двух разных размеров (проверьте изображение на этапе «чертежи» (шаг 3), чтобы получить представление об этой детали или просмотреть видео по сборке)
36. Лоток (проверьте изображение на этапе «чертежи» (шаг 3), чтобы получить представление об этой части или просмотреть видео по сборке)
37. Нажмите на самоблокирующийся переключатель
38. Колено из ПВХ 3/4 дюйма - 1x

39. Переходник с наружной резьбой и заглушкой из ПВХ 3/4 дюйма

40. Труба из ПВХ 3/4 дюйма - 20 см
41. Воздуховод для аквариума - 2 метра
42. Тройник для воздуховода аквариума - 4 шт.
43. Регуляторы (посмотрите на рисунок) - 3x
44. Красивое растение
45. Контакты заголовка (красный, черный, желтый, синий, белый)

Инструменты

1. Паяльник
2. Свинец для пайки
3. Паяльный флюс
4. Насос для распайки (не обязательно)
5. Клей-пистолет
6. Клей-карандаш
7. Ножовка
8. Twiser
9. Отвертки
10. Паста для теплоотвода
11. Маркеры

Шаг 2: Примеры чертежей для получения представления о структуре горшка

Рисунки, показанные выше, дают подробное объяснение конструкции FEDORA. Мы хотим приобрести обычный цветочный горшок (сделанный из АБС-пластика) и разделить его на 3 слоя, разместив листы / пластины из АБС-пластика или любого другого прочного материала. На рисунке 2 вы можете увидеть переднюю часть горшка, которую мы хотим сделать. прямоугольное отверстие для подноса для хранения наших компонентов в кастрюле. Мы собираемся открывать и закрывать этот горшок с помощью шагового двигателя направляющей линзы внутри привода CD / DVD; это для упрощения процесса диагностики (то есть, если есть какая-либо ошибка в рабочем процессе FEDORA, пользователь должен захотеть вынуть цепи и проверить их, заменив растение и почву, размещенные на посадочном слое. Два голубых цвета точки на панели управления - это датчик SR505 и выключатель питания цветочного горшка. С двух сторон горшка добавлены отверстия для размещения динамиков. На передней панели FEDORA добавлен TFT-дисплей для отображения статуса и уведомлений, как показано на рисунке.

Теперь давайте посмотрим на заднюю сторону FEDORA, здесь вы можете увидеть, что между слоем Circuit и слоем резервуара для воды сделано отверстие с крышкой, это отверстие предназначено для наполнения водой встроенного резервуара горшка. В эту систему добавлены предупреждения о заполнении бака, чтобы избежать переполнения бака. В слой контура добавлен дополнительный охлаждающий вентилятор для отвода тепла, генерируемого в нем.

Дизайн, показанный на приведенных выше рисунках, является моими мыслями и идеями, вы можете следовать своим собственным идеям и мыслям при проектировании горшка. Если у вас есть 3D-принтер, вы можете рисовать и делать более эффективный и красивый горшок. В любом случае я собираюсь сделать этот проект, следуя своему дизайну, собирая и собирая вещи, собранные в стационарных магазинах (извините, друзья, у меня нет 3D-принтера в моем районе, чтобы распечатать мой дизайн более аккуратно), например, цветочные горшки, круглые формы. тарелки, коробки и т. д.

Примечание:

Дизайн, показанный на рисунках, основан на моих мыслях и идеях, вы не хотите следовать моим шагам для его создания, вы можете следовать своим собственным идеям и вещам, доступным в вашем районе (вы также можете изменить этот лоток цепи привода двигателя в обычный лоток для вытягивания и толкания) для изготовления дизайна

Шаг 3. Плата распределения питания и драйвера двигателя

В этом проекте мы собираемся согласовать вместе более 10 датчиков и модулей. Для каждого из них требуются разные диапазоны напряжения. Датчики и модули, добавленные в эту конструкцию (FEDORA 1.0), нуждаются в питании только 5 В, а микронасос и вентилятор вытяжного охладителя требуют питания 12 В. Чтобы обеспечить питание всех без исключения компонентов, нам нужна плата распределения питания, которая может обеспечивать как 5 В, так и 12 В. Таким образом, мы изготовили схему, показанную на рисунке выше, для этого приложения. В дополнение к этому мы подключили две микросхемы L293D в эту схему для управления шаговым двигателем, вентилятором радиатора и микронасосом.

Для создания этой схемы распределения питания и управления двигателем мы хотим

1. 7805 Регулятор IC
2. 2x L293D драйвер двигателя IC
3. Контакты заголовка (черный для GND, желтый для 5 В, синий для входа шагового двигателя, белый для входа Arduino)
4. 1x 10 мкФ / 63 В конденсатор
5. 1x 1 мкФ / 63 В конденсатор
6. 1x резистор 1 кОм
7. 2x 2-канальные винтовые клеммы (для охладителя и насоса)
8. Штекерное гнездо / гнездо для адаптера переменного / постоянного тока
9. Нулевая печатная плата
10. И кусок радиатора на 7805

(Припаяйте два контакта разъема вместо светодиода, мы можем добавить этот светодиод в наш горшок позже)

Примечание:

Не забудьте добавить «пасту для радиатора» перед установкой микросхемы 7805 на радиатор

Выберите правильную розетку, которая может соответствовать выходному контакту вашего адаптера AC-DC 12 В / 2 А

Если вы хотите добавить какие-либо модули (например, аудиоусилитель), которые работают при 12 В, вам просто нужно добавить несколько контактов заголовка (я добавил несколько красных контактов заголовка для этого в свою схему, но не используется в этом проекте)

Шаг 4: Датчик индикатора уровня воды

Принципиальная схема, показанная выше, требует

1. 3 транзистора BC548
2. 3 резистора 220 Ом
3. 3 резистора по 470 Ом
4. 1x резистор 22 кОм
5. И кусок печатной платы

Припаяйте схему на печатной плате и прикрепите контакты заголовка к

1. Питание 5 В (соедините их вместе)

2. GND (соедините все заземления вместе)

3. уровень воды ВЫСОКИЙ

4. уровень воды средний

5. низкий уровень воды

Если у вас есть какие-либо сомнения в изготовлении этой схемы датчика воды, просто просмотрите эти инструкции от sathishk12.

Шаг 5: Датчик расхода воды

Из обычного датчика влажности почвы мы можем сделать датчик расхода воды. Здесь я собираюсь заменить датчик влажности почвы на датчик расхода воды. Для этого мы просто хотим сначала снять сенсорные пластины с датчика почвы. Затем возьмите схему компаратора влажности почвы и подключите две перемычки M-M на месте пластин датчика. Теперь мы будем использовать простую логику для определения состояния переполнения резервуара для воды, т. Е. когда цифровой вход датчика уровня воды в баке одновременно становится ВЫСОКИМ, это состояние переполнения. Затем мы можем использовать подходящий ответ на этот случай с помощью кодирования.

Шаг 6: Сборка целых компонентов

Схемы подключения и необходимые для этого компоненты указаны выше! Просто просмотрите видео, чтобы получить представление о задаче подключения!

Вместе с этим добавляется файл документа с контактами подключения!

Шаг 7: голосовое уведомление, создание аудиофайлов

Извлеките файл аудио-образца и скопируйте его содержимое на карту памяти. и вставьте карту памяти в модуль MP3. Если вы хотите создать свой собственный аудиосэмпл, просто посетите такие сайты, как

. Если вы измените порядок файлов mp3 (упорядоченных по названию), просто выполните пробный запуск и отметьте порядок файлов MP3 и измените их в коде, который мы загрузили в нашу Arduino Mega.

Схема подключения для тестового запуска MP3-модуля приведена на предыдущем шаге.

На этом шаге добавляется пример кода для проверки порядка аудиофайлов. Вам просто нужно загрузить код и открыть монитор последовательного порта, запишите звук сверху вниз. Затем измените его в коде на мега

Внутри этого rar файла около 38 аудиосэмплов. Все они не используются в этом проекте. Если у вас есть идея добавить какие-либо расширения к дизайну, просто добавьте для этой цели новый аудиофайл.

Шаг 8: библиотеки и коды

На этом шаге добавляются скетчи, которые мы хотим загрузить в Arduino Mega и Arduino UNO, а также сюда добавляются все библиотеки, необходимые для этого проекта. Так что вам не нужно искать библиотеки.

Если вы заметили ошибку в моем коде, скажите, пожалуйста, в поле для комментариев.

Не перечисленные выше библиотеки - это библиотеки, которые уже существуют в Arduino IDE!

Если нет, перейдите к эскизу> включить библиотеку> управлять библиотекой> и найдите имя файлов заголовков, перечисленных в верхней части эскизов.

Чтобы добавить библиотеки zip-файлов, перейдите в эскиз> включить библиотеку> затем нажмите опцию, чтобы добавить библиотеку в формате zip.