FEDORA 1.0, un test intel·ligent: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

L'analitzador de resultats orgànics FEDORA o Flower Environment Decorating Organic és un test intel·ligent per a jardineria interior. FEDORA no és només un test, pot actuar com un despertador, un reproductor de música sense fils i un petit robot amic. La característica principal inclosa en aquest dispositiu és el sistema de notificació de veu que hi ha incrustat. (Benvolguts dissenyadors i inventors, em disculpo per no ser perfectes en anglès)

Característiques

1. Regar automàticament la planta quan la humitat del sòl s’asseca
2. Un dipòsit incorporat de 1 litre de capacitat i la bomba submergible micro instal·lada a l'olla ajuden a regar la planta en el moment adequat
3. L'indicador de nivell d'aigua s'afegeix amb FEDORA per detectar el nivell del dipòsit. Si el nivell del dipòsit queda buit, l'usuari el pot identificar mitjançant els LED indicadors
4. El LED d'estat del sòl també s'afegeix a l'olla per detectar la humitat del sòl (si hi ha algun error en el mecanisme de bombament, el nivell d'humitat del sòl s'asseca)
5. Amb aquest test s’afegeix un sensor de temperatura i humitat per detectar la temperatura i la humitat actual de l’entorn
6. Amb aquest test s’afegeix una llum de creixement per proporcionar llums artificials suficients per a la planta
7. Un receptor d'àudio bluetooth instal·lat a l'interior us ajudarà a transmetre música des de telèfons intel·ligents mitjançant bluetooth
8. Els LED RBG reunits a la part superior del test ajuden a expressar els sentiments de la nostra planta / test
9. S'afegeix un despertador amb FEDORA. Aquest despertador no es restablirà si la font d'alimentació està apagada (els detalls de l'alarma s'emmagatzemaran a EEPROM)
10. S'afegeix un rellotge refrescant de pantalla automàtica de 24 hores amb l'olla
11. S'afegeix un sensor de sobrecàrrega amb l'olla per evitar que el dipòsit flueixi excessivament, mentre l'omplim
12. Amb aquest pot s’afegeix una funció de notificació o interacció (pre-gravada / desada) de veu per fer-la tan atractiva
13. S'hi afegeix un sensor fotosensible per evitar la reproducció de notificacions de veu a l'hora de dormir (nit després d'apagar els llums)
14. S’afegeix una safata motriu pas a pas amb la cassola, per treure l’Arduino i penjar els codis (actualitzacions), sense treure la planta que hem plantat a la part superior
15. La retroiluminació LED RBG fa que l'olla sigui més atractiva
16. S'afegeix un ventilador d'escapament / refredador controlat per programa per esgotar la calor generada a la capa del circuit a causa del CI regulador 7805

S'han omès les funcions a causa dels meus exàmens i tasques

1. Sistema automàtic de desitjos, que pot desitjar a l’usuari (Bon dia, Bon després de migdia, etc.) quan arribi davant de l’olla (Un desig particular (per exemple: bon dia) només es lliurarà un cop al dia)
2. Comunicació de FEDORA sobre el seu estat de treball actual (cosa que pot ajudar l'usuari a identificar errors o condicions buides del dipòsit d'una altra olla guardada a casa seva), després ho diuen al seu usuari quan es presenta davant de l'olla
3. Planta sensible al tacte. Si algú toca la planta, els LED de fons es tornen vermells i els avisen per veu
4. Agitació o detecció d’inclinació, que ajuda a prevenir les fuites d’aigua a la capa del circuit (mitjançant l’ús de sensors giroscòpics)

Si algú fabrica aquest pot, intenteu implementar aquestes 4 funcions, el pot fer més atractiu

Pas 1: què necessitareu?

El pressupost global d’aquest projecte és d’uns 200 $ (màxim) per peça. Tots els components que es mostren a continuació es poden trobar fàcilment a sparkfun, digikey, ebay o algunes botigues en línia xineses com banggoods.com o aliexpress.com. A la majoria dels noms dels components, he adjuntat un enllaç al producte a diferents botigues. Alguns components com resistències, condensadors, PCB zero, transistors, etc. estan disponibles a les botigues en línia com a paquet de 100 o més, de manera que podeu comprar-los a les ferreteries locals o les botigues de components electrònics.

Components

1. Arduino Uno
2. Arduino Mega
3. Mòdul de pantalla tàctil TFT de 2,4 polzades
4. Mòdul de relé de 2 canals 5v
5. Sensor d'humitat del sòl
6. Mòdul RTC (DS1302) amb bateria
7. Mòdul fotosensible
8. Mòdul del sensor d’humitat i temperatura DHT11

9. LED RBG - 5 peces (càtode comú)

10. Petits reflectors per a LED de 5 mm - 3x
11. Antic ventilador de refrigeració de la CPU
12. Micro Motor Bomba
13. Adaptador de CA - CC de 12V / 2A
14. Presa per a adaptador de CA - CC (presa de barril)
15. Làmpada LED flexible
16. Presa USB (per a la làmpada LED flexible)
17. Altaveus (5cm de diàmetre): 2x
18. Amplificador d'àudio (o bé adquirir un altaveu per a ordinadors portàtils d'alta qualitat, podem desmuntar i agafar els altaveus i l'amplificador per al nostre projecte)
19. Receptor d'àudio Bluetooth
20. Mòdul de reproductor de MP3 Mini DFPlayer
21. Targeta de memòria Micro SD (qualsevol mida (màxim 32 GB))
22. Unitat de CD / DVD antiga
23. Transistor = BC548 - 3x
24. Resistències = 220k - 3x, 22k - 1x, 470 ohms - 3x, 1k -1x
25. IC controlador de motor L293D - 2x
26. 7805 IC regulador
27. Dissipador de calor per 7805
28. Condensador = 1uf / 63v, 10uf / 63v (1 cadascun)
29. LED = Blau (5 mm / 2 mm)
30. Terminal de cargol de 2 canals -2x
31. Cables jumper = home a home, femella a home, femella a femella (paquet de 40x (cadascun))
32. Cables de connexió: 3 metres
33. Zero PCB (petit) - 2x
34. Test (amb alçada mínima de 30 cm (tipus quadrat / rectangular o circular))
35. Plats o fulls de dues mides diferents (consulteu la imatge al pas "dibuixos" (pas 3) per obtenir una idea sobre aquesta part o veure el vídeo de muntatge)
36. Safata (Consulteu la imatge al pas "dibuixos" (pas 3) per obtenir una idea sobre aquesta part o veure el vídeo de muntatge)
37. Feu clic a l'interruptor autoblocant ON
38. Colze de PVC de 3/4 "- 1x

39. Adaptador masculí de PVC de 3/4 i tap final

40. Tub de PVC de 3/4 "- 20cm
41. Tub d'aire per a aquari - 2 metres
42. Juntes en T per a la canonada d'aire de l'aquari - 4x
43. Reguladors (mireu la figura): 3x
44. Una planta amb bon aspecte
45. Pins de capçalera (vermell, negre, groc, blau, blanc)

Eines

1. Soldador
2. Soldar plom
3. Flux de soldadura
4. Bomba de dessoldatge (no obligatòria)
5. Pistola de cola
6. Pals de cola
7. Serra mecànica
8. Twiser
9. Tornavisos
10. Enganxar el dissipador de calor
11. Retoladors

Pas 2: dibuixos d'exemple per obtenir una idea sobre l'estructura del pot

Les xifres que es mostren anteriorment ofereixen una explicació detallada sobre el disseny de FEDORA. Volem comprar un test normal (fet amb ABS) i dividir-lo en 3 capes col·locant làmines / plaques fetes amb ABS o qualsevol altre material fort. A la figura 2 es pot veure la part frontal del test, un forat rectangular per col·locar una safata per guardar els nostres components a l'olla. Obrirem i tancarem aquesta olla mitjançant el motor pas a pas de la guia de l’objectiu dins d’una unitat de CD / DVD; per simplificar el procés de diagnòstic (és a dir, si hi ha algun error en el procés de treball de FEDORA, l'usuari ha de voler treure els circuits i comprovar-lo substituint la planta i el sòl col·locats a la capa de plantació. El color dos cianos els punts del tauler de control són el sensor SR505 i l’interruptor d’alimentació del test. I s’afegeixen forats per col·locar altaveus als dos costats d’aquest test. La pantalla TFT per mostrar l’estat i les notificacions s’afegeixen a la part frontal de FEDORA tal com es mostra a la figura.

Ara mirem la part posterior de FEDORA, aquí podeu veure que es fa un forat amb tapa entre la capa del circuit i la capa del dipòsit d’aigua, aquest forat serveix per omplir aigua fins al dipòsit incorporat de l’olla. Amb aquest sistema s’afegeixen alertes de tanc complet per evitar el desbordament del tanc. A la capa del circuit s’afegeix un ventilador de refrigeració addicional per esgotar la calor que s’hi genera.

El disseny que es mostra a les figures anteriors són els meus pensaments i idees, podeu seguir les vostres pròpies idees i pensaments per dissenyar el test. Si teniu una impressora 3D, podeu dibuixar i fer un test més eficient i amb bon aspecte. De totes maneres, faré aquest projecte seguint el meu disseny, recopilant i muntant coses recollides de botigues fixes (Ho sento, no tinc cap impressora 3D a la meva localitat per imprimir el meu disseny de forma més ordenada) com testos, amb forma de circulars plats, caixa, etc.

Nota:

El disseny que es mostra a les figures s’extreu dels meus pensaments i idees, no voleu seguir els meus passos per fer-lo, podeu seguir les vostres idees i coses disponibles a la vostra localitat (també podeu canviar la safata del circuit de conducció del motor a una safata normal d’estirar i empènyer) per fabricar el disseny

Pas 3: Distribució de l'energia i placa del controlador de motor

En aquest projecte coordinarem més de 10 sensors i mòduls junts. Cadascun d’ells necessita diferents rangs de tensió. Els sensors i mòduls afegits en aquest disseny (FEDORA 1.0) només necessiten alimentació de 5V i la micro-bomba i el ventilador del refrigerador d’escapament necessiten alimentació de 12V. Per proporcionar font d'alimentació a tots i cadascun dels components, necessitem una placa de distribució d'energia que pugui proporcionar tant 5V com 12V. Així, vam fabricar un circuit com es mostra a la figura anterior per a aquesta aplicació. A més, vam adjuntar dos circuits integrats L293D en aquest circuit per accionar el motor Stepper, el ventilador més fred i la micro bomba.

Per fer aquest circuit de distribució d'energia i controlador de motor, volem

1. 7805 IC regulador
2. 2x IC controlador de motor L293D
3. Pins de capçalera (negre per a GND, groc per a 5 V, blau per a entrada de motor pas a pas, blanc per a entrada Arduino)
4. 1x condensador de 10uf / 63V
5. 1x condensador 1uf / 63V
6. 1x 1k resistència
7. 2x terminals de cargol de 2 canals (per a refrigerador i bomba)
8. Connector de presa de barril / sòcol per al vostre adaptador AC-DC
9. Un PCB zero
10. I un tros de dissipador de calor per 7805

(Soldeu dos passadors de capçalera en lloc de LED, podem afegir aquest LED a la nostra olla més endavant)

Nota:

No oblideu afegir "pasta de dissipador de calor" abans de fixar 7805 IC a la peça del dissipador de calor

Trieu un endoll adequat que pugui coincidir amb el pin de sortida del vostre adaptador AC-DC 12V / 2A

Si voleu afegir algun mòdul (com l'amplificador d'àudio) que funcioni a 12v, només cal afegir uns pins de capçalera (he afegit alguns pins de capçalera vermells al meu circuit, però no s'utilitzen en aquest projecte)

Pas 4: sensor indicador de nivell d’aigua

El diagrama del circuit mostra les necessitats anteriors

1. 3x transistors BC548
2. Resistències de 3x 220 ohms
3. Resistències de 3x 470 ohms
4. 1x resistència de 22K
5. I un tros de PCB

Soldeu el circuit al PCB i poseu-hi els passadors de capçalera

1. Subministrament de 5V (connecteu-los junts)

2. GND (Connecteu tots els terrenys junts)

3. Nivell d'aigua ALT

4. Nivell d'aigua Mitjà

5. Nivell d'aigua Baix

Si teniu cap dubte a l’hora de crear aquest circuit de sensor d’aigua, només heu de veure els instruccions de sathishk12

Pas 5: sensor de cabal d'aigua

Podem fer un sensor de cabal d’aigua a partir d’un sensor d’humitat del sòl normal. Aquí canviaré un sensor d'humitat del sòl per un sensor de cabal d'aigua. Per a això, només volem eliminar les plaques de detecció del sòl del sensor. A continuació, agafeu el circuit de comparació de la humitat del sòl i connecteu dos cables de pont M-M al lloc de les plaques del sensor. A continuació, utilitzarem una lògica senzilla per detectar l'estat de desbordament del dipòsit d'aigua, és a dir. quan l'entrada digital del nivell del tanc del sensor de cabal d'aigua passa a ser ALTA simultàniament, és l'estat de desbordament. Després podem utilitzar una resposta adequada a aquest cas mitjançant la codificació.

Pas 6: Muntatge de components sencers

Els diagrames de connexió i els components necessaris per a això s’enumeren més amunt. Només cal que passeu pel vídeo per obtenir una idea sobre la tasca de connexió.

Amb això s’afegeix un fitxer de document amb pins de connexió.

Pas 7: Notificació de veu, creació de fitxers d'àudio

Extraieu el fitxer de mostra d’àudio i copieu el contingut en una targeta de memòria. i poseu la targeta de memòria al mòdul MP3. Si voleu crear la vostra pròpia mostra d'àudio, visiteu llocs com

. Si canvieu l’ordre dels fitxers mp3 (organitzats segons el nom), només cal que feu una prova d’exemple i marqueu l’ordre del MP3 i canvieu-los al codi que hem penjat al nostre arduino Mega.

El diagrama de connexió per a la prova que executa el mòdul MP3 es proporciona al pas anterior

En aquest pas s’afegeix un exemple de codi per comprovar l’ordre dels fitxers d’àudio. Només cal que pengeu el codi i obriu el monitor sèrie, anoteu l’àudio des de la part superior. A continuació, canvieu-lo al codi per a mega

Hi ha al voltant de 38 mostres d'àudio dins d'aquest fitxer rar. Tots ells no s’utilitzen en aquest projecte. Si teniu alguna idea per afegir extensions al disseny, només cal afegir un fitxer d'àudio nou per a aquest propòsit

Pas 8: biblioteques i codis

Esbossos que volem penjar a Arduino Mega i Arduino UNO s’afegeixen amb aquest pas i, a més, totes les biblioteques necessàries per a aquest projecte també s’afegeixen aquí. Per tant, no cal que vulgueu cercar les biblioteques.

Si observeu algun error o error al meu codi, digueu-ho al quadre de comentaris

Les biblioteques que no apareixen a la llista anterior són biblioteques que ja existeixen a l'IDE Arduino.

Si no, aneu a croquis> inclou biblioteca> gestiona biblioteca> i cerqueu el nom dels fitxers de capçalera que apareixen a la part superior dels croquis

Per afegir les biblioteques de fitxers zip, aneu a sketch> include library> i feu clic a l'opció per afegir la biblioteca format zip