Plantagotchi! Intelligens vetőgép: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

A Plantagotchi meghal, így a növényének nem kell.

Nemrég lettem egy új szobanövény (Chester) büszke tulajdonosa, és nagyon szeretném, ha hosszú és egészséges életet élne. Sajnos nincs zöld hüvelykujjam. Azonnal meg voltam győződve arról, hogy ha nem kapok segítséget, elküldöm Chestert egy korai sírba. Már kissé szomorú volt, amikor megkaptam.

Így találtam ki a Plantagotchit - egy okos vetőgépet, amely tudatja Önnel, ha elhanyagolt növényszülő. A Plantagotchi kiborggá változtatja a növényét, amely visszajelzést ad, ha szükségletei nem teljesülnek. Ha nem jut elegendő napfényhez vagy vízhez, meghal (a szeme X -re fordul). Ez lehetővé teszi, hogy pótolja a növényét, mielőtt túl késő lenne!

Megjegyzés: ez egy belépő a Planter Challenge -be, és a Tinkercad -ot használtam a tervezésben.

1. lépés: Tervezzen inspirációt és funkcionalitást

A Plantagotchi álmodozásakor elképzeltem egy keresztet egy Tamagotchi (a 90 -es évek digitális háziállata, amelyet lehetetlen volt életben tartani) és Anana (antropomorf ananász a 80 -as évek alacsony költségvetésű kanadai francia oktatási műsorából - Téléfrancais!)

A legalapvetőbb szinten megértettem, hogy növényemnek két dologra van szüksége a túléléshez: vízre és fényre. Ennek megfelelően a Plantagotchi víz- és fényérzékelővel rendelkezik. Ha a növény hosszabb ideig nem kap fényt, vagy ha a vize kiszárad, a Plantagotchi szeme X -re fordul.

Napközben Plantagotchi szeme körülnéz a szobában. Amikor besötétedik, lekapcsolja őket (lásd a bemutatkozó videót). Ez ad egy kis személyiséget!

2. lépés: A kellékek összegyűjtése

Ez nem nehéz projekt; azonban abszolút kezdőknek nem ajánlom a következő okok miatt:

• Be kell forrasztani a TFT képernyőket
• Kényelmesen kell éreznie magát az Arduino könyvtárak telepítésében és hibaelhárításában
• Ha testre szeretné szabni a szem kialakítását, futtasson egy Python programot a parancssorban.

… Ha mindez jól hangzik - kezdjük el !!

A szemek egy csodálatos Adafruit oktatóanyagon alapulnak: Electronic Animated Eyes using Teensy. Módosítottam a projekt testreszabását, de az eredeti oktatóanyag sok kiváló forrást és hibaelhárítási tippet tartalmaz arra az esetre, ha a képernyők nem működnek megfelelően.

Kellékek a szemekhez és érzékelőkhöz:

1. 2 kis TFT képernyő
2. Teensy 3.1 vagy 3.2 mikrovezérlő
3. Huzal
4. Fotorezisztor
5. 10K ohmos ellenállás
6. 2 kis horganyzott szög
7. 2 alligátor klip (opcionális)
8. Egy kis szivacs
9. Kenyeretábla
10. Drótvágók
11. Villanyszerelők szalaggal
12. 3D nyomtatott tok a szemnek

Kellékek forrasztáshoz

1. Forrasztópáka
2. Forrasztó
3. Forrasztó kanóc (ha hibázik)

Kellékek a vetőgéphez:

1. Nagy kávéskanna
2. Kemény édességdoboz a mikrovezérlő elhelyezésére (egy csomag Excel pénzverőt használtam)
3. Akril festék
4. Ecset
5. Olló
6. Szög és kalapács lyukak lyukasztásához
7. Maszkolószalag (opcionális - nincs a képen)
8. Gyümölcslé doboz (opcionális - nincs a képen)
9. Ragasztópisztoly (opcionális)
10. Bádogfólia dekorációhoz (opcionális - nincs a képen)

3. lépés: A szem működése

Amint azt korábban említettük, követtem ezt az Adafruit oktatóanyagot, hogy kezdetben beállítsam a szemeket.

Az Adafruit bemutató részletesebb utasításokat tartalmaz, mint amennyi itt van. Összefoglalom az általános utasításokat, és kiemelem a tapasztalt kihívásokat.

1. Forrasztás vezetékek a képernyőn. A vezetékeket a következő érintkezőkhöz kell csatlakoztatnia:

• VIN
• GND
• SCK
• SI
• TCS
• RST
• D/D

Kihívás - Azonnal fejléceket forrasztottam a képernyőmre kenyérpadra, de akkor nem férnének bele a 3D nyomtatott házba. Ez azt jelentette, hogy el kellett távolítanom őket, és újra kell forrasztani a vezetékeket. Hagyja ki ezt a frusztrációt, ha vezetékeket használ fejlécek helyett.

2) Telepítse a Teensyduino libraryChallenge programot - ne hagyja, hogy a telepítő bármilyen Adafruit könyvtárat tartalmazzon a beállítási folyamat során. Ezek a könyvtárak elavultak, és hibákat okozhatnak a kódban.

3) Tesztelje a Teensy -t Töltsön fel egy egyszerű villogó vázlatot, és ellenőrizze, hogy a Teensyduino telepítése sikeres volt -e.

4) Telepítse a grafikus könyvtárakat az Arduino IDE -be. Szüksége lesz az Adafruit_GFX könyvtárra és az Adafruit_ST7735 könyvtárra

5) Csatlakoztassa a képernyőt a Teensy -hez kenyérsütő táblával Csatlakoztassa a vezetékeket a Teensy -hez (kattintson ide a Teensy csapjainak térképéhez)

• VIN - USB
• GND - GND
• SCK - SPI CLK
• SI - SPI MOSI
• TCS - 9 -es (bal szem) vagy 10 -es (jobb szem)
• RST - 8. tű
• D/C - 7. tű

6) Töltse fel a "furcsa szemek" fájlt a Teensy -hez. A legjobb, ha az Adafruit oktatóanyagból származó eredeti kóddal kezdi, nem pedig a módosított verziómmal, mivel az enyém csak X -eket jeleníthet meg a szemek helyett, ha nincs érzékelő.

Kihívás -A kenyérsütés a TFT képernyőkkel fájdalmas lehet, mivel nagyon érzékenyek. Ha a forrasztatlan vezetékek egyáltalán megremegnének, akkor a végén fehér képernyőt kapnék, amíg újratöltöm a vázlatot. A kapcsolatok forrasztása megoldotta ezt a kihívást számomra.

4. lépés: A szem dizájn testreszabása

A könyvtárhoz tartozó alapértelmezett szemek nagyon reálisak. Azonban túl hátborzongatónak érezték magukat ehhez a projekthez - valami többet akartam, mint egy googly eye.

Ha saját szemet szeretne készíteni, módosítsa a kódtárban található "convert" mappába mentett-p.webp

Ezt a parancsot kell futtatnia az új bittérkép létrehozásához (vegye figyelembe, hogy a megfelelő futtatáshoz Python* és több csomag, köztük a PImage is szükséges).

python tablegen.py defaultEye/sclera-p.webp

A szkript futtatása után egy új.h fájlnak kell megjelennie. Egyszerűen húzza ezt a fájlt ugyanabba a mappába, mint az uncannyEyes.ino fájlt, majd módosítsa az Arduino kód #include szakaszát, hogy tudja, hogy keresse az újonnan létrehozott.h fájlt. Amikor feltölti a kódot a Teensy -be, a képernyőn megjelenik a vadonatúj szemtervezés.

*Ne feledje, hogy az Adafruit oktatóanyagból származó tablegen.py fájl csak a Python 2 -n működik. A fent feltöltött verzió a Python 3 -mal működik.

5. lépés: 3D nyomtatás

Soha nem nyomtatottam 3D -ben, így ez nagyon izgalmas volt!

Eredetileg egy egész edényt akartam kinyomtatni a szemek és a mikrokontroller kivágásával, de nem voltam biztos abban, hogy ekkora méretű nyomtatás logisztikája. Ehelyett úgy döntöttem, hogy kicsiben kezdem az Adafruit bemutatóján található 3D nyomtatott burkolat módosított változatának használatával. Olcsóbb volt nyomtatni, és a jövőben más projektekben is fel lehet használni.

Feltételeztem, hogy a 3D nyomtatott tok testreszabása lesz a projekt legnehezebb része, de nevetségesen egyszerűnek bizonyult. Tinkercad -ot használtam, és a bekapcsolási folyamat csak pár percet vett igénybe.

Miután néhány percig játszott, őrült terveket készített (jövőbeli projektekhez). Feltöltöttem az.stl fájlt az Adafruit -ból, majd hozzáadtam egy tétet, hogy segítsen felállni a piszokban. Csak egy téglalap alakot kellett húznom a tervezésre és átméretezni. Könnyen! Pillanatok alatt készen állt a nyomtatásra.

Ez a folyamat azonban nem ment teljesen emberi hiba nélkül - véletlenül rossz fájlt küldtem a nyomda felé, és végül csak "elülső" darabokat kaptam (kettőt a téglalap alakú tételt, kettőt anélkül), és nem zárt hátsó darabot. Ez azonban jól sikerült, az extra elülső részek hátsóként is megduplázódhatnak, és az extra nagy lyuk megkönnyítette a vezetékek átvezetését (véletlen győzelem!)

Az Adafruit 3D nyomtatott formatervezésénél helyet kapott egy kerek műanyag gyöngy is a tetején, hogy a szemek valósághűbbek legyenek. Nyomtatás után úgy döntöttem, hogy nem akarom ezt beilleszteni, mert a borzasztó völgybe került, ezért villanyszerelő szalaggal lefedtem a képernyő oldalán maradt réseket. A szalag segít megvédeni az alkatrészeimet a nedvességtől. Igaz, a villanyszerelő szalagja nem hosszú távú megoldás. Ha újracsinálnám ezt a projektet, módosítanám a 3D -s összetevőimet, hogy jobban megfeleljenek a tervezésemnek.

Az alábbiakban csatoltam a 3D burkolat módosított verzióját. Az eredeti példány ezen a linken érhető el.

6. lépés: Érzékelők hozzáadása és a mikrokontroller háza

Fényérzékelő

Követtem egy diagramot az Adafruit webhelyéről, hogy a fotorezisztort a mikrovezérlő A3 -as csatlakozójához csatlakoztassam.

A kódban, ha a fotorezisztor érzékelő értéke egy küszöbérték alatt van, a Plantagotchi alvó üzemmódba lép. Becsukódik a szem, és elindul az időzítő. Ha az időzítő megszakítás nélkül 24 órán keresztül folytatódik, a Plantagotchi szeme X -re fordul, jelezve, hogy fényre van szüksége.

Megjegyzés: a növények fejlődéséhez természetes fényre van szükségük, de a fotorezisztor érzékeny mind a természetes, mind a mesterséges fényre. Ezért fontos úgy elhelyezni a Plantagotchit, hogy ez az érzékelő ne a beltéri fényforrás felé nézzen.

Vízérzékelő

Olvastam, hogy a vízérzékelők könnyen rozsdásodnak, ezért úgy döntöttem, hogy szuper barkácsolok ehhez, hogy könnyen cserélhető legyen. Az aligátor klipeket két vezetékhez rögzítettem, az egyiket a földhöz, a másikat az A0 -as érintkezőhöz kötöttem. Ha az A0 nincs csatlakoztatva a földhöz, akkor általában 50-150 körüli értékeket vesz fel, miután a földhöz kötöm, az értékek 1-re csökkennek. Aligátorokkal tartottam két horganyzott szöget, amelyeket egy darab szivacs. A sorrend a következő:

(Földelt ----- Köröm1 [ragadt a szivacsba] Köröm2 <------ A0)

A broméliák a vizet csészékben tárolják, amelyek a leveleik aljában képződnek (lásd a fotót). Amikor a szivacs nedves a vízben ezekben a csészékben, a két vezeték fenntartja a kapcsolatot, és az A0 érzékelő értéke alacsony marad. A szivacs megszáradása után azonban a kapcsolat megszakad, és a bemeneti érték megugrik. Ennek hatására a Plantagotchi szeme X -ek felé fordul.

Ház alkatrészek

Alkatrészeim védelmére egy olyan mentacsomagot használtam, amely tökéletesen illeszkedik a tinédzser koromhoz, és még fedele is volt a vezetékekhez megfelelő méretű lyukkal. Elektromos szalagba csomagoltam a csomagot, hogy hasonlítson a szeméhez.

Végül fekete szalaggal tekertem be az érzékelő vezetékeit is, mert ez egyben tartotta a vezetékeket és megkönnyítette a mozgatást. Ha megismételném ezt a projektet, mindenképpen befektetnék némi hőzsugorodásba, és kevésbé támaszkodnék a szalagra.

7. lépés: Díszítsen egy edényt, és adjon hozzá egy helyet a mikrokontrollerhez

Miután több pénzt költöttem alkatrészekre és 3D nyomtatásra, amelyeket bevallom, szerettem volna a lehető legolcsóbban elkészíteni az edényt.

Újrahasznosítottam egy kávéskannát, amely tökéletesen illeszkedik a növényem edényének méretéhez (bár kissé le kellett ütni az ajkát, hogy elférjen benne). Az edény díszítése előtt néhány lyukat szegeztem az aljára, hátha valaha túlöntözik.

Mivel azt akartam, hogy az elektronikám kissé távolítsa el az ültetvényt (víz + elektronika = nem mindig jó ötlet), felvágtam egy gyümölcsládát, és a doboz hátuljához ragasztottam, hogy tartsa az alkatrészeket. Ez szárazon tartja őket, és szükség esetén könnyen eltávolíthatom őket.

Nem tetszett, ahogy a gyümölcslé a hátsó részen kinyúlik, ezért maszkolószalaggal alakítottam ki. Ezután az egészet akrilfestékkel festettem. Díszítésként ezüst csíkot hagytam a konzervdobozon, és ezt a lé dobozán utánoztam egy kis alufóliával. Végül hozzáadtam egy csíkot fekete villanyszerelő szalaggal … mert miért ne!

8. lépés: Összeszerelés és további lépések

Első díj a Planter Challenge -ben