FEDORA 1.0, een intelligente bloempot - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

FEDORA of Flower Environment Decorating Organic Result Analyzer is een intelligente bloempot voor binnen tuinieren. FEDORA is niet zomaar een bloempot, het kan fungeren als een wekker, draadloze muziekspeler en een kleine robotvriend. Het belangrijkste kenmerk van dit apparaat is het ingebouwde spraakmeldingssysteem. (Beste ontwerpers en uitvinders, mijn excuses voor het niet perfect zijn in het Engels)

Functies

1. De plant automatisch water geven wanneer het bodemvocht droog wordt
2. Een ingebouwde tank met een inhoud van 1L en de micro-dompelpomp die in de pot is geïnstalleerd, helpt de plant op het juiste moment water te geven
3. Waterniveau-indicator is toegevoegd met FEDORA om het tankniveau te meten. Als het tankniveau leeg raakt, kan de gebruiker het identificeren door middel van de indicator-LED's
4. Bodemstatus-LED is ook toegevoegd in de pot om het bodemvocht te voelen (als er een fout is in het pompmechanisme, wordt het bodemvochtniveau droog)
5. Bij deze pot is een temperatuur- en vochtigheidssensor toegevoegd om de huidige temperatuur en vochtigheid van de omgeving te meten
6. Bij deze pot wordt een groeilicht toegevoegd om de plant voldoende kunstlicht te geven
7. Een Bluetooth-audio-ontvanger die erin is geïnstalleerd, helpt bij het streamen van muziek van smartphones via Bluetooth
8. RBG LED's gemonteerd op het bovenste gedeelte van de pot helpen om de gevoelens van onze plant/pot uit te drukken
9. Er is een wekker toegevoegd met FEDORA. Deze wekker wordt niet gereset als de voeding wordt uitgeschakeld (Alarmdetails worden opgeslagen in EEPROM)
10. 24-uurs automatische schermverversingsklok wordt toegevoegd met de pot
11. Een overstroomsensor wordt bij de pot toegevoegd om overstromen van de tank te voorkomen, terwijl we hem vullen
12. Een (vooraf opgenomen/opgeslagen) spraakmelding of interactiemogelijkheid is toegevoegd aan deze pot om het zo aantrekkelijk te maken
13. Er is een lichtgevoelige sensor aan toegevoegd om het afspelen van spraakmeldingen tijdens het slapengaan te voorkomen (nacht nadat we de lichten hebben uitgedaan)
14. Bij de pot is een stappenmotor-aandrijfbak toegevoegd om de Arduino eruit te halen en de codes (updates) te uploaden, zonder de plant te verwijderen die we bovenaan hebben geplant
15. RBG LED-achtergrondverlichting om de pot aantrekkelijker te maken
16. Een programmagestuurde afzuig-/koelerventilator wordt toegevoegd om de warmte af te voeren die in de circuitlaag wordt gegenereerd dankzij het 7805-regelaar-IC

Functies overgeslagen vanwege mijn examens en opdrachten

1. Automatisch wenssysteem, dat de gebruiker kan wensen (Good Morning, Good After Noon etc) wanneer hij voor de pot komt (een bepaalde wens (bijvoorbeeld: goedemorgen) levert slechts één keer per dag)
2. Communicatie van FEDORA's over hun huidige werkstatus (wat de gebruiker kan helpen om fouten of lege tankcondities van een andere pot die in zijn huis wordt bewaard te identificeren), dan zeggen ze het tegen hun gebruiker, wanneer hij voor de pot presenteert
3. Aanraakgevoelige plant, als iemand de plant aanraakt, worden de achtergrond-LED's rood en waarschuwen ze via spraak
4. Schudden of voelen van helling, wat helpt om lekkage van water naar de circuitlaag te voorkomen (door gyrosensoren te gebruiken)

Als iemand deze pot maakt, probeer dan deze 4 functies te implementeren, het kan de pot aantrekkelijker maken

Stap 1: Wat heb je nodig?

Het totale budget van dit project is ongeveer 200$ (max.) per stuk. Alle onderstaande componenten zijn gemakkelijk te vinden in sparkfun, digikey, ebay of sommige Chinese online winkels zoals banggoods.com of aliexpress.com. In het merendeel van de naam van de componenten heb ik in verschillende winkels een link naar het product bijgevoegd. Sommige componenten zoals weerstanden, condensatoren, nul-PCB's, transistors enz. uw plaatselijke hardwarewinkels of elektronicawinkels die onderdelen verkopen.

Componenten

1. Arduino Uno
2. Arduino Mega
3. 2,4" inch TFT-aanraakschermmodule
4. 2-kanaals 5v relaismodule
5. Bodemvochtsensor
6. RTC-module (DS1302) met batterij
7. Lichtgevoelige module
8. DHT11 Vochtigheids- en temperatuursensormodule
9. RBG LED's - 5 stuks (Gemeenschappelijke Kathode)
10. Kleine reflectoren voor 5 mm LED - 3x

11. Oude CPU-koelerventilator

12. Micro-motorpomp
13. 12V/2A AC-DC-adapter
14. Aansluiting voor AC - DC-adapter (barrel jack)
15. Flexibele LED-lamp
16. USB-aansluiting (voor de flexibele LED-lamp)
17. Luidsprekers (5 cm diameter) - 2x
18. Audioversterker (of koop een laptopluidspreker van hoge kwaliteit, we kunnen de luidsprekers en versterker demonteren en meenemen voor ons project)
19. Bluetooth-audio-ontvanger
20. DFPlayer Mini MP3-spelermodule
21. Micro SD-geheugenkaart (elk formaat (max. 32 GB))
22. Oud cd/dvd-station
23. Transistor = BC548 - 3x
24. Weerstanden = 220k - 3x, 22k - 1x, 470 ohm - 3x, 1k -1x
25. L293D Motorstuurprogramma IC - 2x
26. 7805 Regelaar IC
27. Koellichaam voor 7805
28. Condensator = 1uf/63v, 10uf/63v (1 elk)
29. LED = Blauw (5mm / 2mm)
30. 2-kanaals schroefaansluiting -2x
31. Startkabels = mannelijk naar mannelijk, vrouwelijk naar mannelijk, vrouwelijk naar vrouwelijk (40x pakket (elk))
32. Aansluitdraden - 3 meter
33. Zero PCB (klein) - 2x
34. Bloempot (met een hoogte van minimaal 30 cm (vierkant/rechthoekig of rond type))
35. Platen of vellen met twee verschillende formaten (Bekijk de afbeelding in de "tekeningen" stap (stap 3) om een idee te krijgen over dit onderdeel of bekijk de montagevideo)
36. Lade (Bekijk de afbeelding in de stap "tekeningen" (stap 3) om een idee te krijgen van dit onderdeel of bekijk de montagevideo)
37. Druk op AAN Zelfvergrendelende schakelaar
38. 3/4" PVC elleboog - 1x
39. 3/4" PVC mannelijke adapter en eindkap
40. 3/4" PVC pijp - 20cm
41. Aquarium Luchtpijp - 2 Meter
42. T-stukken voor aquarium luchtleiding - 4x

43. Regelaars (kijk naar de afbeelding) - 3x

44. Een mooie plant
45. Header Pins (Rood, Zwart, Geel, Blauw, Wit)

Gereedschap

1. Soldeerbout
2. Soldeerlood
3. Soldeerflux
4. Desoldeerpomp (Niet verplicht)
5. Lijmpistool
6. Lijmstiften
7. Metaalzaag
8. Twister
9. Schroevendraaiers
10. Koellichaampasta
11. Markeerstiften

Stap 2: Voorbeeldtekeningen om een idee te krijgen over de structuur van de pot

Bovenstaande figuren geven een uitgebreide uitleg over het ontwerp van FEDORA. We willen een gewone bloempot kopen (gemaakt van ABS) en deze vervolgens in 3 lagen splitsen door platen/platen van ABS of een ander sterk materiaal te plaatsen. In figuur 2 zie je het voorste gedeelte van de pot, we willen een rechthoekig gat voor het plaatsen van een bak om onze componenten in de pot te bewaren. We gaan deze pot openen en sluiten met behulp van de stappenmotor van de lensgeleider in een cd/dvd-station; het is bedoeld om het diagnoseproces te vereenvoudigen (dat wil zeggen, als er een fout is in het werkproces van FEDORA, moet de gebruiker de circuits willen uitschakelen en deze willen controleren door de plant en de grond op de plantlaag te vervangen. De kleur Twee cyaan stippen op het bedieningspaneel zijn SR505-sensor en aan / uit-schakelaar van de bloempot En gaten voor het plaatsen van luidsprekers zijn toegevoegd in de twee zijkanten van deze pot TFT-display voor het weergeven van status en meldingen zijn toegevoegd aan de voorkant van FEDORA zoals weergegeven in de afbeelding.

Laten we nu eens kijken naar de achterkant van FEDORA, hier kun je zien dat er een gat met dop is gemaakt tussen de Circuit-laag en de watertanklaag, dit gat is voor het vullen van water naar de ingebouwde tank van de pot. Met dit systeem worden waarschuwingen voor een tank vol toegevoegd om te voorkomen dat de tank overloopt. Er is een extra koelventilator toegevoegd in de circuitlaag om de daar gegenereerde warmte af te voeren.

Het ontwerp dat in de bovenstaande figuren wordt getoond, zijn mijn gedachten en ideeën, je kunt je eigen ideeën en gedachten volgen voor het ontwerpen van de pot. Als je een 3D-printer hebt, kun je tekenen en een efficiëntere en mooiere pot maken. Hoe dan ook, ik ga dit project maken door mijn ontwerp te volgen, door dingen te verzamelen en te monteren die zijn verzameld in stationaire winkels (Sorry vrienden, ik heb geen 3D-printer in mijn omgeving om mijn ontwerp netter af te drukken) zoals bloempotten, circulaires gevormd platen, doos enz.

Opmerking:

Het ontwerp dat in de figuren wordt getoond, is gebaseerd op mijn gedachten en ideeën, je wilt mijn stappen niet volgen om het te maken, je kunt je eigen ideeën en dingen volgen die bij jou in de buurt beschikbaar zijn (je kunt ook die motoraandrijfcircuitlade veranderen in een gewone trek- en duwbak) voor het maken van het ontwerp

Stap 3: Stroomverdeling en motorbesturingskaart

In dit project gaan we meer dan 10 sensoren en modules op elkaar afstemmen. Elk van hen heeft verschillende spanningsbereiken nodig. De sensoren en modules die in dit ontwerp (FEDORA 1.0) zijn toegevoegd, hebben slechts 5V-voeding nodig en de micropomp en uitlaatkoelerventilator hebben 12V-voeding nodig. Om elk onderdeel van stroom te voorzien, hebben we een stroomverdeelbord nodig dat zowel 5V als 12V kan leveren. Dus hebben we voor deze toepassing een circuit gefabriceerd zoals weergegeven in de afbeelding hierboven. Daarnaast hebben we twee L293D IC's in dit circuit bevestigd voor het aandrijven van de stappenmotor, koelerventilator en micropomp.

Om dit stroomverdelings- en motorstuurcircuit te maken, willen we:

1. 7805 Regelaar IC
2. 2x L293D Motor Driver IC
3. Header-pinnen (zwart voor GND, geel voor 5V, blauw voor stappenmotorinvoer, wit voor Arduino-invoer)
4. 1x 10uf/63V condensator
5. 1x 1uf/63V condensator
6. 1x 1k weerstand
7. 2x 2 kanaals schroefklemmen (voor koeler en pomp)
8. Barrel jack / socket passend voor uw AC-DC-adapter
9. Een nul-PCB
10. En een stuk koellichaam voor 7805

(Soldeer twee header-pinnen in plaats van LED, we kunnen deze LED later aan onze pot toevoegen)

Opmerking:

Vergeet niet om 'heatsink paste' toe te voegen voordat u 7805 IC op het heatsink-stuk bevestigt

Kies een juiste aansluiting die past bij de uitgangspin van uw AC-DC 12V/2A-adapter

Als je modules (zoals een audioversterker) wilt toevoegen die op 12v werken, hoef je alleen maar enkele header-pinnen toe te voegen (ik heb hiervoor een aantal rode header-pinnen in mijn circuit toegevoegd, maar niet gebruikt in dit project)

Stap 4: Waterniveau-indicatorsensor

Het schakelschema toonde bovenstaande behoeften:

1. 3x BC548-transistors
2. 3x 220 ohm weerstanden
3. 3x 470 ohm weerstanden
4. 1x 22K weerstand
5. En een stukje PCB

Soldeer het circuit in de PCB en bevestig de header-pinnen aan

1. 5V-voeding (verbind ze met elkaar)

2. GND (verbind alle gronden met elkaar)

3. Waterniveau HOOG:

4. Waterniveau Medium

5. Waterniveau laag:

Als je twijfelt bij het maken van dit watersensorcircuit, bekijk dan deze instructables door sathishk12

Stap 5: Waterstroomsensor

Van een gewone bodemvochtsensor kunnen we een waterstroomsensor maken. Hier ga ik een bodemvochtsensor veranderen in een waterstroomsensor. Hiervoor willen we eerst de bodemsensorplaten van de sensor verwijderen. Neem vervolgens het comparatorcircuit van het bodemvocht, en sluit twee M-M startkabels aan op de plaats van de sensorplaten. Dan gaan we nu een eenvoudige logica gebruiken om de overloopconditie van de watertank te detecteren, dat wil zeggen. wanneer de digitale ingang van het tankniveau van de waterstroomsensor tegelijkertijd HOOG wordt, is dit de staat van overstroom. Dan kunnen we een passende reactie op deze casus gebruiken via codering.

Stap 6: hele componenten monteren

Aansluitschema's en benodigde componenten staan hierboven vermeld! Ga gewoon door de video om een idee te krijgen van de verbindingstaak!

Hierbij wordt een documentbestand met aansluitpinnen toegevoegd!

Stap 7: Spraakmelding, audiobestanden maken

Pak het audiovoorbeeldbestand uit en kopieer de inhoud naar een geheugenkaart. en plaats de geheugenkaart in de MP3-module. Als u uw eigen audiovoorbeeld wilt maken, gaat u naar sites zoals

. Als je de volgorde van de mp3-bestanden verandert (gerangschikt in naam), doe dan gewoon een voorbeeldrun en noteer de volgorde van de MP3 en verander ze in de code die we naar onze Arduino Mega hebben geüpload.

Aansluitschema voor het testen van de MP3-module wordt gegeven in de vorige stap

Voorbeeldcode voor het controleren van de volgorde van audiobestanden wordt in deze stap toegevoegd. Je hoeft alleen maar de code te uploaden en de seriële monitor te openen, noteer de audio van bovenaf. Verander het dan in de code voor mega

Er zijn ongeveer 38 audiosamples in dat rar-bestand. Ze worden allemaal niet gebruikt in dit project. Als je enig idee hebt om extensies aan het ontwerp toe te voegen, voeg dan gewoon een nieuw audiobestand toe voor dit doel

Stap 8: Bibliotheken en codes

Schetsen die we willen uploaden naar Arduino Mega en Arduino UNO wordt met deze stap toegevoegd. En daarnaast worden alle bibliotheken die nodig zijn voor dit project hier ook toegevoegd. U hoeft dus niet naar de bibliotheken te willen zoeken.

Als je een bug of fouten in mijn code opmerkt, zeg dit dan in het opmerkingenveld

Bibliotheken die hierboven niet zijn vermeld, zijn bibliotheken die al bestaan in de Arduino IDE!

Als dat niet het geval is, ga dan naar schets> bibliotheek opnemen> bibliotheek beheren> en zoek de naam van de koptekstbestanden die bovenaan de schetsen worden vermeld

Om de zip-bestandsbibliotheken toe te voegen, gaat u naar schets> bibliotheek opnemen> klik vervolgens op de optie om de zip-geformatteerde bibliotheek toe te voegen