Plantagotchi! Išmanusis sodinukas: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Plantagotchi miršta, todėl jūsų augalui to nereikia.

Neseniai tapau išdidžiu naujo kambarinio augalo (vardu Chesteris) savininku ir labai noriu, kad jis gyventų ilgai ir sveikai. Deja, neturiu žalio nykščio. Akimirksniu buvau įsitikinęs, kad jei nesulauksiu pagalbos, nusiųsiu Česterį į ankstyvą kapą. Kai jau jį gavau, jis jau buvo šiek tiek liūdnas.

Taip aš sugalvojau „Plantagotchi“- išmanųjį sodinuką, kuris leidžia jums žinoti, kada esate aplaidus augalų tėvas. Plantagotchi paverčia jūsų augalą kiborgu, kuris duoda grįžtamąjį ryšį, kai jo poreikiai nėra patenkinti. Jei jis negauna pakankamai saulės šviesos ar vandens, jis miršta (jo akys krypsta į Xs). Tai leidžia jums susitvarkyti su savo augalu, kol dar nevėlu!

Pastaba: tai įrašas į „Planter Challenge“, kurdamas dizainą naudojau „Tinkercad“.

1 žingsnis: dizaino įkvėpimas ir funkcionalumas

Svajodamas apie Plantagotchi, įsivaizdavau kryžių tarp Tamagotchi (90 -ųjų skaitmeninis augintinis, kurio buvo neįmanoma išlaikyti) ir Anana (antropomorfinis ananasas iš mažo biudžeto 80 -ųjų Kanados prancūzų edukacinio šou - Téléfrancais!)

Paprasčiausiu lygiu supratau, kad mano augalui išgyventi reikia dviejų dalykų: vandens ir šviesos. Atitinkamai „Plantagotchi“turi vandens jutiklį ir šviesos jutiklį. Jei augalas ilgą laiką negauna šviesos arba jo vanduo išdžiūsta, Plantagotchi akys nukrypsta į Xs.

Dienos metu Plantagotchi akys žiūri į kambarį. Kai sutemsta, jie juos išjungia (žiūrėkite vaizdo įrašą įžangoje). Tai suteikia jai šiek tiek asmenybės!

2 žingsnis: Surinkite reikmenis

Tai nėra sunkus projektas; tačiau nerekomenduoju to visiškai pradedantiesiems dėl šių priežasčių:

• Turite lituoti TFT ekranus
• Turite jaustis patogiai diegdami ir šalindami „Arduino“bibliotekas
• Jei norite pritaikyti akių dizainą, komandų eilutėje turite paleisti „Python“programą.

… Jei visa tai skamba gerai - pradėkime !!

Akys pagrįstos nuostabia „Adafruit“pamoka: „Electronic Animated Eyes using Teensy“. Aš padariau pakeitimus, kad pritaikyčiau šį projektą, tačiau originalioje pamokoje yra daug puikių išteklių ir trikčių šalinimo patarimų, jei ekranai neveikia tinkamai.

Priemonės akims ir jutikliams:

1. 2 maži TFT ekranai
2. „Teensy 3.1“arba „3.2“mikrovaldiklis
3. Viela
4. Fotorezistorius
5. 10K omų rezistorius
6. 2 mažos cinkuotos vinys
7. 2 aligatoriaus spaustukai (neprivaloma)
8. Šiek tiek kempinės
9. Bandomoji Lenta
10. Laidų pjaustytuvai
11. Elektriko juosta
12. 3D spausdintas dėklas akims

Lituoklio reikmenys

1. Lituoklis
2. Lituoklis
3. Lituoklio dagtis (jei suklystumėte)

Priemonės sodinukui:

1. Didelė kavos skardinė
2. Kieta saldainių dėžutė mikrovaldikliui laikyti (aš naudoju „Excel“kalyklų paketą)
3. Akriliniai dažai
4. Teptukas
5. Žirklės
6. Vinis ir plaktukas skylėms pramušti
7. Maskavimo juosta (neprivaloma - nėra nuotraukoje)
8. Sulčių dėžutė (neprivaloma - nėra nuotraukoje)
9. Klijų pistoletas (neprivaloma)
10. Skarda dekoravimui (neprivaloma - nėra nuotraukoje)

3 žingsnis: priverskite akis veikti

Kaip minėta anksčiau, aš sekiau šią „Adafruit“pamoką, kad iš pradžių būtų sukurtos akys.

„Adafruit“pamokoje yra išsamesnės instrukcijos, nei turiu čia vietos. Apibendrinsiu bendrąsias instrukcijas ir pabrėšiu patirtus iššūkius.

1. Lituokite laidus prie ekrano. Turėsite prijungti laidus prie šių kaiščių:

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

Iššūkis - aš iš karto lituodavau antraštes prie savo ekrano, kad galėčiau naudoti duonos lentą, bet tada jos netilptų 3D spausdintame korpuse. Tai reiškė, kad turėjau juos pašalinti ir vėl lituoti ant laidų. Praleiskite šį nusivylimą, pirmiausia naudodami laidus, o ne antraštes.

2] Įdiekite „Teensyduino“biblioteką Iššūkis - neleiskite diegimo programai įtraukti jokių „Adafruit“bibliotekų, kai atliksite sąrankos procesą. Šios bibliotekos yra pasenusios, todėl jūsų kodas ims klaidų.

3) Išbandykite „Teensy“Įkelkite paprastą mirksėjimo eskizą, kad pamatytumėte, ar jūsų „Teensyduino“diegimas buvo sėkmingas.

4) Įdiekite grafikos bibliotekas „Arduino IDE“. Jums reikės „Adafruit_GFX“bibliotekos ir „Adafruit_ST7735“bibliotekos

5) Prijunkite ekraną prie „Teensy“naudodami duonos lentą Prijunkite laidus prie „Teensy“(spustelėkite čia, jei norite pamatyti „Teensy“kaiščių žemėlapį)

• VIN - USB
• GND - GND
• SCK - SPI CLK
• SI - SPI MOSI
• TCS - 9 kaištis (kairė akis) arba 10 (dešinė akis)
• RST - 8 kaištis
• D/C - 7 kaištis

6) Įkelkite „neįprastų akių“failą į „Teensy“. Geriausia pradėti nuo pradinio kodo iš „Adafruit“mokymo programos, o ne iš mano pakeistos versijos, nes mano gali būti rodomas tik X, o ne akys, kai nėra jutiklių.

Iššūkis -Breadboarding su TFT ekranais gali būti skausmas, nes jie yra labai jautrūs. Jei neužlituoti laidai apskritai būtų sukrečiami, galų gale turėčiau baltą ekraną, kol iš naujo įkelsiu eskizą. Lituoti jungtis man išsprendė šį iššūkį.

4 žingsnis: Akių dizaino pritaikymas

Šios bibliotekos numatytosios akys yra labai tikroviškos. Tačiau šiam projektui jie jautėsi per daug šiurpiai - norėjosi kažko labiau panašaus į „googly eye“.

Norėdami sukurti savo pasirinktinę akį, pakeiskite kodų saugyklos aplanke „konvertuoti“išsaugotus-p.webp

Tai komanda, kurią turėsite paleisti, kad sukurtumėte naują bitų žemėlapį (atkreipkite dėmesį, kad norint tinkamai veikti, jums reikia „Python“* ir kelių paketų, įskaitant „PImage“).

python tablegen.py defaultEye/sclera-p.webp

Kai paleisite scenarijų, turėtų pasirodyti naujas.h failas. Tiesiog vilkite šį failą į tą patį aplanką kaip ir failas uncannyEyes.ino, tada pakeiskite „Arduino“kodo skyrių #include, kad jis žinotų, kaip ieškoti naujai sukurto.h failo. Kai įkeliate kodą į „Teensy“, ekranuose turėtų būti rodomas visiškai naujas akių dizainas.

*Atminkite, kad tablegen.py failas iš „Adafruit“mokymo programos veikia tik naudojant „Python 2“. Aukščiau įkelta versija veikia su „Python 3“.

5 žingsnis: 3D spausdinimas

Dar niekada nespausdinau 3D, todėl tai buvo labai įdomu!

Iš pradžių norėjau išspausdinti visą puodą su išpjovomis akims ir mikrovaldikliui, tačiau nebuvau tikras dėl tokio dydžio spausdinimo logistikos. Aš nusprendžiau pradėti nuo mažo, naudodamas modifikuotą 3D spausdinto korpuso versiją, siūlomą „Adafruit“vadovėlyje. Spausdinti buvo pigiau, o ateityje jį būtų galima pakartotinai panaudoti kituose projektuose.

Maniau, kad 3D spausdinto korpuso pritaikymas bus sunkiausia šio projekto dalis, tačiau tai pasirodė juokingai paprasta. Aš naudoju „Tinkercad“, o įsijungimo procesas užtruko tik kelias minutes.

Po kelių minučių žaidimo kurdamas beprotiškus dizainus (būsimiems projektams). Įkėliau.stl failą iš „Adafruit“ir pridėjau kuolą, kad padėčiau jam atsistoti purve. Aš tiesiog turėjau nuvilkti stačiakampio formą į dizainą ir pakeisti dydį. Lengva! Jis buvo paruoštas spausdinti greitai.

Tačiau šis procesas neapsiėjo be žmogiškųjų klaidų - netyčia į spaustuvę nusiunčiau netinkamą failą ir gavau tik „priekinius“gabalus (du su stačiakampio formos kupolu, du be jų) ir jokio uždaro galo. Tačiau tai pavyko gerai, papildomos priekinės dalys gali būti dvigubos kaip nugara, o dėl ypač didelės skylės buvo lengviau praleisti laidus (atsitiktinis laimėjimas!)

3D spausdintame „Adafruit“dizaine taip pat buvo vietos apvalaus plastikinio karoliuko viršuje, kad akys atrodytų tikroviškesnės. Po spausdinimo nusprendžiau, kad nenoriu to įtraukti, nes jis nusileido neįtikėtiname slėnyje, todėl ekrano šone paliktas spragas uždengiu elektriko juostele. Juosta taip pat padeda apsaugoti mano komponentus nuo drėgmės. Reikia pripažinti, kad elektriko juosta nėra ilgalaikis sprendimas. Jei pakeisčiau šį projektą, pakeisčiau savo 3D komponentus, kad jie geriau atitiktų mano dizainą.

Žemiau pridėjau pakeistą 3D korpuso versiją. Originalus galite rasti šioje nuorodoje.

6 veiksmas: jutiklių pridėjimas ir mikrovaldiklio korpusas

Šviesos sensorius

Aš sekiau schemą iš „Adafruit“svetainės, kad prijungčiau fotorezistorių prie mikrovaldiklio A3 kaiščio.

Kode, kai fotorezistoriaus jutiklio vertė yra žemiau slenksčio, „Plantagotchi“pereina į miego režimą. Akys užmerktos ir prasideda laikmatis. Jei laikmatis tęsiasi 24 valandas be pertrūkių, Plantagotchi akys nukrypsta į X, kad parodytų, jog jam reikia šiek tiek šviesos.

Pastaba: augalams klestėti reikia natūralios šviesos, tačiau fotorezistorius yra jautrus tiek natūraliai, tiek dirbtinei šviesai. Todėl svarbu „Plantagotchi“pastatyti taip, kad šis jutiklis nebūtų nukreiptas į patalpos šviesos šaltinį.

Vandens jutiklis

Aš perskaičiau, kad vandens jutikliai lengvai rūdija, todėl nusprendžiau tai padaryti „pasidaryk pats“, kad jį būtų galima lengvai pakeisti. Aš prijungiau aligatoriaus spaustukus prie dviejų laidų ir vieną prijungiau prie žemės, o kitą - prie kaiščio A0. Jei A0 nėra prijungtas prie žemės, jis paprastai surenka vertes apie 50–150, o kai prijungiu jį prie žemės, vertės nukrenta iki 1. Aš naudoju aligatorius, kad laikyčiausi ant dviejų cinkuotų vinių, kuriuos tvirtai prilipdžiau kempinė. Tvarka tokia:

(Žemė ----- Vinis1 [įstrigęs kempinėje] Nagas2 <------ A0)

Bromeliados vandenį kaupia puodeliuose, susidarančiuose jų lapų pagrinde (žr. Nuotrauką). Kai kempinė yra drėgna nuo šių puodelių vandens, abu laidai palaiko ryšį, o A0 jutiklio vertė išlieka maža. Tačiau, kai kempinė išdžiūsta, jungtis nutrūksta ir įvesties vertė padidėja. Dėl to Plantagotchi akys krypsta į Xs.

Korpuso komponentai

Norėdami apsaugoti savo komponentus, aš naudoju kalyklų paketą, kuris puikiai tinka mano paaugliams, jis netgi turėjo dangtį su tinkamo dydžio skylute laidams. Apvyniojau pakuotę elektros juosta, kad ji atrodytų panaši į akis.

Galų gale aš taip pat apvyniojau jutiklio laidus juoda juostele, nes tai laikė laidus kartu ir palengvino jų judėjimą. Jei norėčiau pakartoti šį projektą, tikrai investuočiau į „Heat Shrink“ir mažiau pasikliaučiau juosta.

7 žingsnis: papuoškite puodą ir pridėkite vietą mikrovaldikliui

Išleisdama daugiau pinigų komponentams ir 3D spausdinimui, kuriuos noriu pripažinti, norėjau puodą pagaminti kuo pigiau.

Aš perdirbau kavos skardinę, kuri puikiai tiko mano augalo puodo dydžiui (nors turėjau šiek tiek nuspausti lūpą, kad ji tilptų viduje). Prieš puošdamas puodą, aš įkaliau keletą skylių dugne, jei jis kada nors būtų perlaistytas.

Kadangi norėjau, kad mano elektronika šiek tiek pašalintų sodinuką (vanduo + elektronika = ne visada puiki idėja), aš supjaustau sulčių dėžutę ir priklijavau ją prie skardinės galo, kad išlaikytų komponentus. Tai neleidžia jiems išdžiūti ir prireikus leidžia lengvai juos pašalinti.

Man nepatiko, kaip sulčių dėžutė išsiveržė gale, todėl naudodama maskavimo juostą suteikiau jai šiek tiek formos. Tada aš viską nudažiau akriliniais dažais. Papuošimui palikau sidabro juostelę ant skardos, o ant sulčių dėžutės ją pamėgdžiojau maža skardos juosta. Galiausiai pridėjau juostelę su juoda elektriko juostele … nes kodėl gi ne!

8 žingsnis: sujungimas ir kiti veiksmai

Pirmasis prizas sodintojų iššūkyje