FEDORA 1.0, ein intelligenter Blumentopf - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

FEDORA oder Flower Environment Decorating Organic Result Analyzer ist ein intelligenter Blumentopf für den Indoor-Gartenbau. FEDORA ist nicht nur ein Blumentopf, sondern kann auch als Wecker, kabelloser Musikplayer und kleiner Roboterfreund fungieren. Die Hauptfunktion dieses Geräts ist das darin eingebettete Sprachbenachrichtigungssystem. (Liebe Designer und Erfinder, ich entschuldige mich dafür, dass ich im Englischen nicht wortgetreu bin)

Merkmale

1. Automatische Bewässerung der Pflanze, wenn die Bodenfeuchtigkeit trocken wird
2. Ein eingebauter Tank mit 1L Fassungsvermögen und die im Topf installierte Mikro-Tauchpumpe helfen, die Pflanze zum richtigen Zeitpunkt zu bewässern
3. Die Wasserstandsanzeige wird mit FEDORA hinzugefügt, um den Tankfüllstand zu erkennen. Wenn der Tankstand leer wird, kann der Benutzer ihn durch die Anzeige-LEDs identifizieren
4. Die Bodenstatus-LED wird auch im Topf hinzugefügt, um die Bodenfeuchtigkeit zu erkennen (Wenn ein Fehler im Pumpmechanismus auftritt, wird der Bodenfeuchtigkeitsgehalt trocken)
5. Ein Temperatur- und Feuchtigkeitssensor wird mit diesem Topf hinzugefügt, um die aktuelle Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebung zu messen
6. Diesem Topf wird ein Wachstumslicht hinzugefügt, um die Pflanze mit ausreichend künstlichem Licht zu versorgen
7. Ein im Inneren installierter Bluetooth-Audioempfänger hilft beim Streamen von Musik von Smartphones über Bluetooth
8. Am oberen Teil des Topfes montierte RBG-LEDs helfen, die Gefühle unserer Pflanze / unseres Topfes auszudrücken
9. Ein Wecker wird mit FEDORA hinzugefügt. Dieser Wecker wird nicht zurückgesetzt, wenn die Stromversorgung ausgeschaltet wird (Alarmdetails werden im EEPROM gespeichert)
10. Die automatische 24-Stunden-Bildschirmaktualisierungsuhr wird mit dem Topf hinzugefügt
11. Ein Überlaufsensor wird mit dem Topf hinzugefügt, um ein Überlaufen des Tanks zu verhindern, während wir ihn befüllen
12. Eine (voraufgezeichnete/gespeicherte) Sprachbenachrichtigung oder Interaktionsfunktion wird mit diesem Topf hinzugefügt, um ihn so attraktiv zu machen
13. Ein lichtempfindlicher Sensor wird hinzugefügt, um das Abspielen von Sprachbenachrichtigungen zur Schlafenszeit zu vermeiden (Nacht, nachdem wir das Licht ausgeschaltet haben)
14. Ein Schrittmotor-Antriebstablett wird mit dem Topf hinzugefügt, um das Arduino herauszunehmen und die Codes (Updates) hochzuladen, ohne die Pflanze zu entfernen, die wir oben gepflanzt haben
15. RBG LED-Hintergrundbeleuchtung, um den Topf attraktiver zu machen
16. Ein programmgesteuerter Abluft-/Kühlerlüfter wird hinzugefügt, um die aufgrund des 7805-Regler-ICs in der Schaltungsschicht erzeugte Wärme abzuführen

Funktionen, die aufgrund meiner Prüfungen und Aufgaben übersprungen wurden

1. Automatisches Wunschsystem, das dem Benutzer wünschen kann (Guten Morgen, Guten Nachmittag usw.), wenn er vor den Topf kommt (Ein bestimmter Wunsch (zB: Guten Morgen) wird nur einmal am Tag geliefert)
2. Mitteilung von FEDORAs über ihren aktuellen Arbeitsstatus (was dem Benutzer helfen kann, Fehler oder leere Tankzustände eines anderen in seinem Haus gehaltenen Topfes zu erkennen), dann sagen sie es ihrem Benutzer, wenn er vor dem Topf anwesend ist
3. Berührungsempfindliche Pflanze, Wenn jemand die Pflanze berührt, werden die Hintergrund-LEDs rot und warnen sie durch Stimme
4. Schütteln oder Neigungserkennung, wodurch das Auslaufen von Wasser in die Schaltungsschicht verhindert wird (durch Verwendung von Kreiselsensoren)

Wenn jemand diesen Pot macht, versuchen Sie bitte, diese 4 Funktionen zu implementieren, dies kann den Pot attraktiver machen

Schritt 1: Was benötigen Sie?

Das Gesamtbudget dieses Projekts beträgt ca. 200 $ (max.) pro Stück. Alle unten aufgeführten Komponenten sind in Sparkfun, Digikey, ebay oder einigen chinesischen Online-Shops wie banggoods.com oder aliexpress.com leicht zu finden. Bei den meisten Komponentennamen habe ich in verschiedenen Geschäften einen Link zum Produkt angehängt. Einige Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren, Zero PCB, Transistoren usw. sind in Online-Shops als Packung mit 100 Stück oder höher erhältlich, so dass Sie sie einfach bei kaufen können Ihre lokalen Hardware-Shops oder Elektronik-Komponenten-Verkaufsläden.

Komponenten

1. Arduino Uno
2. Arduino Mega
3. 2,4-Zoll-TFT-Touchscreen-Modul
4. 2-Kanal-5-V-Relaismodul
5. Bodenfeuchtesensor
6. RTC-Modul (DS1302) mit Batterie
7. Lichtempfindliches Modul
8. DHT11 Feuchte- und Temperatursensormodul

9. RBG LEDs - 5 Stück (Gemeinsame Kathode)

10. Winzige Reflektoren für 5mm LED - 3x
11. Alter CPU-Kühlerlüfter
12. Mikromotorpumpe
13. 12V/2A AC-DC-Adapter
14. Buchse für AC - DC Adapter (Barrel Jack)
15. Flexible LED-Lampe
16. USB-Buchse (für die flexible LED-Lampe)
17. Lautsprecher (5cm Durchmesser) - 2x
18. Audioverstärker (oder kaufen Sie einen hochwertigen Laptop-Lautsprecher, wir können die Lautsprecher und den Verstärker für unser Projekt demontieren und mitnehmen)
19. Bluetooth-Audioempfänger
20. DFPlayer Mini MP3-Player-Modul
21. Micro-SD-Speicherkarte (beliebige Größe (max. 32 GB))
22. Altes CD/DVD-Laufwerk
23. Transistor = BC548 - 3x
24. Widerstände = 220k - 3x, 22k - 1x, 470 Ohm - 3x, 1k -1x
25. L293D Motortreiber-IC - 2x
26. 7805 Regler-IC
27. Kühlkörper für 7805
28. Kondensator = 1uf/63v, 10uf/63v (je 1)
29. LED = Blau (5mm / 2mm)
30. 2-Kanal-Schraubklemme -2x
31. Überbrückungskabel = männlich zu männlich, weiblich zu männlich, weiblich zu weiblich (40x Paket (jeweils))
32. Anschlusskabel - 3 Meter
33. Nullplatine (klein) - 2x
34. Blumentopf (mit einer Höhe von mindestens 30 cm (quadratisch/rechteckig oder rund))
35. Platten oder Bleche mit zwei verschiedenen Größen (Überprüfen Sie das Bild im Schritt "Zeichnungen" (Schritt 3), um eine Vorstellung von diesem Teil zu erhalten oder sehen Sie sich das Montagevideo an)
36. Tablett (Überprüfen Sie das Bild im Schritt "Zeichnungen" (Schritt 3), um eine Vorstellung von diesem Teil zu erhalten oder sehen Sie sich das Montagevideo an)
37. Selbstsperrschalter auf ON drücken
38. 3/4" PVC-Winkel - 1x
39. 3/4" PVC-Außenadapter und Endkappe

40. 3/4 PVC-Rohr - 20cm

41. Aquarium Luftrohr - 2 Meter
42. T-Stücke für Aquarienluftrohr - 4x
43. Regler (siehe Abbildung) - 3x
44. Eine gut aussehende Pflanze
45. Kopfstifte (Rot, Schwarz, Gelb, Blau, Weiß)

Werkzeuge

1. Lötkolben
2. Lötkabel
3. Lötflussmittel
4. Entlötpumpe (Nicht zwingend erforderlich)
5. Klebepistole
6. Klebestifte
7. Säge
8. Twister
9. Schraubendreher
10. Kühlkörperpaste
11. Textmarker

Schritt 2: Beispielzeichnungen, um eine Vorstellung von der Struktur des Topfes zu bekommen

Die oben gezeigten Abbildungen geben eine detaillierte Erklärung zum Aufbau von FEDORA. Wir möchten einen gewöhnlichen Blumentopf (aus ABS) kaufen und ihn dann in 3 Schichten aufteilen, indem wir Blätter / Platten aus ABS oder einem anderen starken Material platzieren. In Abbildung 2 sehen Sie den vorderen Teil des Topfes, den wir herstellen möchten ein rechteckiges Loch zum Platzieren eines Tabletts zum Aufbewahren unserer Komponenten im Topf. Wir werden diesen Topf öffnen und schließen, indem wir den Schrittmotor der Linsenführung in einem CD / DVD-Laufwerk verwenden; Es vereinfacht den Diagnoseprozess (d. h., wenn im Arbeitsprozess von FEDORA ein Fehler auftritt, muss der Benutzer die Schaltkreise herausnehmen und überprüfen, indem er die Pflanze und den Boden ersetzt, die auf der Pflanzschicht platziert sind. Die Farbe Zwei Cyan Punkte auf dem Bedienfeld sind der SR505-Sensor und der Netzschalter des Blumentopfs. Und an den beiden Seiten dieses Topfes sind Löcher zum Aufstellen von Lautsprechern hinzugefügt. TFT-Display zur Anzeige von Status und Benachrichtigungen an der Vorderseite von FEDORA hinzugefügt, wie in der Abbildung gezeigt.

Schauen wir uns nun die Rückseite von FEDORA an, hier können Sie sehen, dass zwischen der Schaltungsschicht und der Wassertankschicht ein Loch mit Kappe angebracht ist, dieses Loch dient zum Einfüllen von Wasser in den eingebauten Tank des Topfes. Tank-Voll-Warnungen werden mit diesem System hinzugefügt, um ein Überlaufen des Tanks zu vermeiden. Ein zusätzlicher Kühlerlüfter wird in der Kreislaufschicht hinzugefügt, um die dort erzeugte Wärme abzuführen.

Das in den obigen Abbildungen gezeigte Design sind meine Gedanken und Ideen. Sie können Ihren eigenen Ideen und Gedanken zum Gestalten des Topfes folgen. Wenn Sie einen 3D-Drucker haben, können Sie einen effizienteren und gut aussehenden Topf zeichnen und herstellen. Wie auch immer, ich werde dieses Projekt machen, indem ich meinem Design folge, indem ich Dinge sammle und zusammenbaue, die aus stationären Geschäften gesammelt wurden (Entschuldigung Freunde, ich habe keinen 3D-Drucker in meiner Nähe, um mein Design sauberer zu drucken) wie Blumentöpfe, Kreisformen Platten, Karton usw.

Notiz:

Das in den Figuren gezeigte Design basiert auf meinen Gedanken und Ideen, Sie möchten nicht meinen Schritten folgen, Sie können Ihren eigenen Ideen und Dingen folgen, die an Ihrem Ort verfügbar sind (Sie können auch diesen Motorantriebsschaltkreis ändern). in ein gewöhnliches Pull-and-Push-Tablett) zur Herstellung des Designs

Schritt 3: Stromverteilung und Motortreiberplatine

In diesem Projekt werden wir mehr als 10 Sensoren und Module gemeinsam koordinieren. Jeder von ihnen benötigt unterschiedliche Spannungsbereiche. Die Sensoren und Module, die in diesem Design (FEDORA 1.0) hinzugefügt wurden, benötigen nur eine 5 V-Versorgung und die Mikropumpe und der Abluftkühlerlüfter benötigen eine 12 V-Versorgung. Um alle Komponenten mit Strom zu versorgen, benötigen wir eine Stromverteilungsplatine, die sowohl 5V als auch 12V liefern kann. Daher haben wir für diese Anwendung eine Schaltung wie in der Abbildung oben gezeigt hergestellt. Zusätzlich haben wir in dieser Schaltung zwei L293D-ICs zum Antrieb des Schrittmotors, des Kühlerlüfters und der Mikropumpe angebracht.

Um diese Stromverteilungs- und Motortreiberschaltung herzustellen, wollen wir

1. 7805 Regler-IC
2. 2x L293D Motortreiber-IC
3. Header-Pins (Schwarz für GND, Gelb für 5V, Blau für Schrittmotoreingang, Weiß für Arduino-Eingang)
4. 1x 10uf/63V Kondensator
5. 1x 1uf/63V Kondensator
6. 1x 1k Widerstand
7. 2x 2 Kanal Schraubklemmen (für Kühler und Pumpe)
8. Fassbuchse / Buchse passend für Ihren AC-DC-Adapter
9. Eine Null-Leiterplatte
10. Und ein Stück Kühlkörper für 7805

(Löten Sie zwei Header-Pins anstelle der LED, wir können diese LED später zu unserem Topf hinzufügen)

Notiz:

Vergessen Sie nicht, 'Kühlkörperpaste' hinzuzufügen, bevor Sie 7805 IC auf dem Kühlkörperstück befestigen

Wählen Sie eine richtige Buchse, die mit dem Ausgangspin Ihres AC-DC 12V/2A-Adapters übereinstimmt

Wenn Sie Module (wie Audioverstärker) hinzufügen möchten, die mit 12 V arbeiten, müssen Sie nur einige Header-Pins hinzufügen (ich habe einige rote Header-Pins dafür in meiner Schaltung hinzugefügt, aber in diesem Projekt nicht verwendet).

Schritt 4: Wasserstandsanzeigesensor

Der oben gezeigte Schaltplan benötigt

1. 3x BC548-Transistoren
2. 3x 220 Ohm Widerstände
3. 3x 470 Ohm Widerstände
4. 1x 22K Widerstand
5. Und ein Stück PCB

Löten Sie die Schaltung in der Platine und befestigen Sie die Kopfstifte an

1. 5V-Versorgung (Verbinden Sie sie miteinander)

2. GND (Alle Masse miteinander verbinden)

3. Wasserstand HOCH

4. Wasserstand Mittel

5. Wasserstand niedrig

Wenn Sie Zweifel an der Herstellung dieser Wassersensorschaltung haben, sehen Sie sich einfach diese Anleitungen von sathishk12 an

Schritt 5: Wasserdurchflusssensor

Wir können einen Wasserdurchflusssensor aus einem gewöhnlichen Bodenfeuchtigkeitssensor herstellen. Hier werde ich einen Bodenfeuchtigkeitssensor in einen Wasserdurchflusssensor ändern. Dazu wollen wir zunächst nur die Bodenfühlerplatten vom Sensor entfernen. Nehmen Sie dann die Komparatorschaltung der Bodenfeuchte und verbinden Sie zwei M-M-Überbrückungskabel an der Stelle der Sensorplatten. Dann werden wir jetzt eine einfache Logik verwenden, um den Überlaufzustand des Wassertanks zu erfassen, d. Wenn der digitale Eingang des Tankfüllstands des Wasserdurchflusssensors gleichzeitig HIGH wird, ist dies der Zustand des Überlaufs. Dann können wir auf diesen Fall durch Codierung eine geeignete Antwort geben.

Schritt 6: Ganze Komponenten zusammenbauen

Anschlusspläne und dazu benötigte Komponenten sind oben aufgeführt! Sehen Sie sich einfach das Video an, um sich ein Bild von der Verbindungsaufgabe zu machen!

Damit wird eine Dokumentendatei mit Anschlusspins hinzugefügt !

Schritt 7: Sprachbenachrichtigung, Audiodatei erstellen

Extrahieren Sie die Audiobeispieldatei und kopieren Sie den Inhalt auf eine Speicherkarte. und legen Sie die Speicherkarte in das MP3-Modul ein. Wenn Sie Ihr eigenes Hörbeispiel erstellen möchten, besuchen Sie einfach Websites wie

. Wenn Sie die Reihenfolge der MP3-Dateien ändern (Namensmäßig angeordnet), führen Sie einfach einen Beispiellauf durch und notieren Sie die Reihenfolge der MP3-Dateien und ändern Sie sie in dem Code, den wir in unser arduino Mega hochgeladen haben.

Anschlussplan für den Testlauf des MP3-Moduls finden Sie im vorherigen Schritt

In diesem Schritt wird ein Beispielcode zum Überprüfen der Audiodateireihenfolge hinzugefügt. Sie müssen nur den Code hochladen und den seriellen Monitor öffnen, das Audio von oben notieren. Dann ändere es im Code für mega

In dieser rar-Datei befinden sich etwa 38 Audiobeispiele. Alle werden in diesem Projekt nicht verwendet. Wenn Sie eine Idee haben, dem Design Erweiterungen hinzuzufügen, fügen Sie zu diesem Zweck einfach eine neue Audiodatei hinzu

Schritt 8: Bibliotheken und Codes

Skizzen, die wir auf Arduino Mega hochladen möchten und Arduino UNO wird mit diesem Schritt hinzugefügt. Außerdem werden hier alle für dieses Projekt benötigten Bibliotheken hinzugefügt. Sie brauchen also nicht nach den Bibliotheken suchen zu wollen.

Wenn Sie einen Fehler oder Fehler in meinem Code bemerken, sagen Sie es bitte im Kommentarfeld

Bibliotheken, die oben nicht aufgeführt sind, sind Bibliotheken, die bereits in der Arduino IDE vorhanden sind!

Wenn nicht, gehen Sie zu Skizze>Bibliothek einschließen> Bibliothek verwalten> und suchen Sie den Namen der Header-Dateien, die oben in den Skizzen aufgeführt sind

Um die ZIP-Dateibibliotheken hinzuzufügen, gehen Sie zu Skizze>Bibliothek einschließen> klicken Sie dann auf die Option, um die ZIP-formatierte Bibliothek hinzuzufügen