Plantagotchi! Pametni sejalnik: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Plantagotchi umre, zato vaši rastlini ni treba.

Pred kratkim sem postal ponosni lastnik nove sobne rastline (po imenu Chester) in resnično si želim, da bi imela dolgo in zdravo življenje. Na žalost nimam zelenega palca. Takoj sem bil prepričan, da bom Chesterja poslal v zgodnji grob, če ne bom dobil pomoči. Ko sem ga dobil, je bil že malo žalosten.

Tako sem prišel do Plantagotchi - pametnega sadilnika, ki vam pove, kdaj ste zanemarljiv rastlinski starš. Plantagotchi spremeni vašo rastlino v kiborga, ki daje povratne informacije, ko njene potrebe niso zadovoljene. Če ne dobi dovolj sončne svetlobe ali vode, umre (njegove oči se obrnejo na Xs). To vam omogoča, da v svojo rastlino vstopite, preden bo prepozno!

Opomba: to je vstop v Planter Challenge in pri oblikovanju sem uporabil Tinkercad.

1. korak: Navdih in funkcionalnost oblikovanja

Med sanjanjem o Plantagotchiju sem si predstavljal križ med Tamagotchijem (digitalnim hišnim ljubljenčkom iz 90. let, ki ga je bilo nemogoče ohraniti pri življenju) in Anano (antropomorfni ananas iz nizkoproračunske kanadsko -francoske izobraževalne oddaje 80 -ih - Téléfrancais!)

Na najosnovnejši ravni sem razumel, da moja rastlina za preživetje potrebuje dve stvari: vodo in svetlobo. V skladu s tem ima Plantagotchi senzor vode in senzor svetlobe. Če rastlina dalj časa ne dobiva svetlobe ali če se njena voda izsuši, se oči Plantagotchija obrnejo proti Xs.

Čez dan Plantagotchijeve oči gledajo po sobi. Ko se zmrači, jih zapre, glej video v uvodu. To daje malo osebnosti!

2. korak: Zbiranje potrebščin

To ni težak projekt; Ne priporočam pa ga začetnikom iz naslednjih razlogov:

• TFT zaslone morate spajkati
• Pri nameščanju in odpravljanju težav s knjižnicami Arduino se morate počutiti udobno
• Če želite prilagoditi obliko oči, morate v ukazni vrstici zagnati program Python.

… Če se vse sliši v redu - začnimo !!

Oči temeljijo na neverjetnem vodiču Adafruit: Elektronske animirane oči z uporabo Teensyja. Naredil sem spremembe za prilagoditev tega projekta, vendar izvirna vadnica vsebuje veliko odličnih virov in nasvetov za odpravljanje težav v primeru, da zasloni ne delujejo pravilno.

Pribor za oči in senzorje:

1. 2 majhna zaslona TFT
2. Teensy 3.1 ali 3.2 mikrokrmilnik
3. Žica
4. Foto upor
5. 10K ohmski upor
6. 2 majhna pocinkana žeblja
7. 2 zaponki iz aligatorja (neobvezno)
8. Malo gobice
9. Ogledna plošča
10. Rezalniki žice
11. Električarji na trak
12. 3D natisnjena torbica za oči

Potrošni material za spajkanje

1. Spajkalnik
2. Spajkanje
3. Spajkalni stenj (v primeru napake)

Zaloge za sadilnik:

1. Velik pekač za kavo
2. Trda škatla za sladkarije za namestitev mikrokrmilnika (uporabil sem paket Excelovih kovnic)
3. Akrilna barva
4. Čopič
5. Škarje
6. Žebelj in kladivo za prebijanje lukenj
7. Lepilni trak (neobvezno - ni na sliki)
8. Škatla za sok (neobvezno - ni na sliki)
9. Pištola za lepilo (neobvezno)
10. Tinfoil za dekoracijo (neobvezno - ni na sliki)

3. korak: Oči delujejo

Kot smo že omenili, sem sledil tej vadnici Adafruit, da sem najprej postavil oči.

Vadnica Adafruit ima bolj poglobljena navodila, kot jih imam tukaj. Povzemal bom splošna navodila in izpostavil izzive, ki sem jih doživel.

1. Spajkajte žice na zaslon. Žice morate priključiti na naslednje zatiče:

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

Izziv - glave sem takoj spajkal na zaslon za izdelavo krona, potem pa se ne bi prilegali v 3D tiskano ohišje. To je pomenilo, da sem jih moral odstraniti in ponovno spajkati na žice. Preskočite to razočaranje tako, da namesto glav najprej uporabite žice.

2) Namestite Teensyduino libraryChallenge - ne dovolite, da namestitveni program vključi knjižnice Adafruit, ko greste skozi postopek namestitve. Te knjižnice so zastarele in povzročijo napake v vaši kodi.

3) Preizkusite TeensyUpload preprosto skico utripa, da preverite, ali je bila namestitev Teensyduino uspešna.

4) Namestite grafične knjižnice v Arduino IDE Potrebovali boste knjižnico Adafruit_GFX in knjižnico Adafruit_ST7735

5) Z računalnikom povežite zaslon na Teensy Povežite svoje žice, kot sledi, na Teensy (kliknite tukaj za zemljevid zatičev Teensy)

• VIN - USB
• GND - GND
• SCK - SPI CLK
• SI - SPI MOSI
• TCS - Pin 9 (levo oko) ali 10 (desno oko)
• RST - Pin 8
• D/C - Pin 7

6) Naložite datoteko "čudnih oči" v Teensy Najbolje je, da začnete z izvirno kodo iz Vadnice Adafruit, ne pa s svojo spremenjeno različico, saj lahko moja prikaže samo X namesto oči, ko ni senzorjev.

Izziv -Breadboarding z zasloni TFT je lahko bolečina, saj so zelo občutljivi. Če bi nepopajene žice sploh pomešale, bi imel na koncu bel zaslon, dokler skice ne naložim znova. Spajkanje povezav mi je rešilo ta izziv.

4. korak: Prilagodite obliko oči

Privzete oči, ki so priložene tej knjižnici, so zelo realne. Vendar so se za ta projekt zdeli preveč srhljivi - želel sem nekaj bolj kot googly eye.

Če želite narediti lastno oko po meri, spremenite datoteke png, shranjene v mapi "pretvori" v shrambi kod. To lahko nato spremenite v novo bitno sliko, tako da v skladišču zaženete skript tablegen.py.

To je ukaz, ki ga boste morali zagnati, da ustvarite novo bitno sliko (upoštevajte, da za pravilno delovanje potrebujete Python* in več paketov, vključno s PImage).

python tablegen.py defaultEye/sclera.png defaultEye/iris.png defaultEye/upper.png defaultEye/lower.png 80> defaultEye.h

Ko zaženete skript, bi se morala prikazati nova datoteka.h. Preprosto povlecite to datoteko v isto mapo kot datoteka uncannyEyes.ino in nato spremenite razdelek #include v kodi Arduino, da bo lahko poiskala novo ustvarjeno datoteko.h. Ko naložite kodo v Teensy, bi morali na vaših zaslonih prikazati povsem novo obliko oči.

*Upoštevajte, da datoteka tablegen.py iz vadnice Adafruit deluje samo v Pythonu 2. Zgornja različica, ki sem jo naložil, deluje s Pythonom 3.

5. korak: 3D tiskanje

Nikoli prej nisem 3D tiskal, zato je bilo to zelo razburljivo!

Sprva sem hotel natisniti cel lonček z izrezi za oči in mikrokrmilnik, vendar nisem bil prepričan glede logistike tiskanja takšne velikosti. Namesto tega sem se odločil, da bom začel z uporabo spremenjene različice 3D tiskanega ohišja, ki je na voljo v vadnici Adafruit. Tiskanje je bilo cenejše, v prihodnosti pa bi ga lahko ponovno uporabili v drugih projektih.

Predvideval sem, da bo prilagajanje ohišja s 3D tiskanjem najtežji del tega projekta, vendar se je izkazalo, da je smešno enostavno. Uporabil sem Tinkercad in postopek vključitve je trajal le nekaj minut.

Potem, ko ste se nekaj minut poigrali pri ustvarjanju norih modelov (za prihodnje projekte). Naložil sem datoteko.stl iz podjetja Adafruit, nato pa dodal kol, ki ji je pomagal stati v umazaniji. Na obliko sem moral povleči in spustiti pravokotno obliko in spremeniti velikost. Enostavno! Takoj je bil pripravljen za tiskanje.

Ta postopek pa ni bil povsem brez človeške napake - pomotoma sem poslal napačno datoteko v tiskarno in na koncu imel samo "sprednje" kose (dva z vključenim pravokotnim vložkom, dva brez) in nobenega zaprtega zadnjega dela. To se je sicer dobro izšlo, dodatni prednji kosi so se lahko podvojili kot zadnji, izjemno velika luknja pa je olajšala prehod žic (nenamerna zmaga!)

3D -tiskana oblika iz Adafruit -a je prav tako imela prostor, da je na vrhu vključila okroglo plastično kroglico, da so oči videti bolj realistične. Po tiskanju sem se odločil, da tega ne želim vključiti, ker meji na čudno dolino, zato sem vrzeli, ki so levo na strani zaslona, zakril z električnim trakom. Trak prav tako pomaga zaščititi moje komponente pred vlago. Res je, da električni trak ni dolgoročna rešitev. Če bi prenovil ta projekt, bi svoje komponente 3D spremenil tako, da bi bolje ustrezale moji zasnovi.

Spodaj sem priložil svojo spremenjeno različico ohišja 3D. Izvirnike najdete na tej povezavi.

6. korak: Dodajanje senzorjev in ohišje mikrokrmilnika

Senzor svetlobe

Sledil sem diagramu z Adafruitovega spletnega mesta za priključitev fotorezistorja na pin A3 na mikrokrmilniku.

V kodi, ko je vrednost senzorja fotorezistorja pod pragom, Plantagotchi preide v način spanja. Oči se zaprejo in časovnik se začne. Če časovnik deluje 24 ur, ne da bi ga prekinil, se oči Plantagotchija obrnejo proti Xs, kar kaže, da potrebuje nekaj svetlobe.

Opomba: rastline potrebujejo naravno svetlobo, da uspevajo, vendar je fotorezistor občutljiv tako na naravno kot na umetno svetlobo. Zato je pomembno, da Plantagotchi postavite tako, da ta senzor ne bo obrnjen proti notranjemu viru svetlobe.

Senzor vode

Prebral sem, da senzorji vode zlahka zarjavijo, zato sem se odločil, da bom za to naredil super DIY, da ga bo mogoče enostavno zamenjati. Na dve žici sem pritrdil aligatorske sponke in enega priključil na ozemljitev, drugega pa na pin A0. Če A0 ni priključen na ozemljitev, običajno pobere vrednosti okoli 50-150, ko ga povežem z ozemljitvijo, se vrednosti spustijo na 1. Uporabil sem aligatorje, da sem se držal za dva pocinkana žeblja, ki sem jih tesno zlepil s kosom goba. Vrstni red je naslednji:

(Ground ----- Nail1 [zaljubljen v gobo] Nail2 <------ A0)

Bromelije shranjujejo vodo v skodelicah, ki nastanejo na dnu njihovih listov (glej fotografijo). Ko je goba mokra iz vode v teh skodelicah, dve žici vzdržujeta povezavo, vrednost senzorja A0 pa ostane nizka. Ko se goba posuši, pa je povezava prekinjena in vnosna vrednost naraste. To sproži oči Plantagotchija, da se obrnejo na Xs.

Komponente ohišja

Za zaščito svojih sestavnih delov sem uporabil paket kovnic, ki se popolnoma prilega mojemu najstniku, imel je celo pokrov z luknjo prave velikosti za žice. Paket sem zavila v električni trak, da bi bil podoben očem.

Na koncu sem žice senzorja zavil tudi s črnim trakom, ker je držal žice skupaj in jih olajšal pri premikanju. Če bi prenovil ta projekt, bi zagotovo vložil v nekaj toplotnega skrčenja in se manj zanašal na trak.

Korak 7: Okrasite lonec in dodajte mesto za mikrokrmilnik

Ker sem porabil več denarja za komponente in 3D tiskanje, kar si želim priznati, sem hotel narediti lonec čim ceneje.

Recikliral sem kalup za kavo, ki je popolnoma ustrezal velikosti lončka moje rastline (čeprav sem moral ustnico malce udariti, da je lahko notri). Preden sem okrasil lonček, sem na dnu zabil nekaj lukenj, če bi bil kdaj preveč zaliven.

Ker sem želel ohraniti svojo elektroniko nekoliko odstranjeno s sejalnico (voda + elektronika = ni vedno dobra ideja), sem razrezal škatlo za sok in jo prilepil na zadnjo stran pločevinke, da bi držala komponente. Tako ostanejo suhi in jih po potrebi enostavno odstranim.

Ni mi bilo všeč, kako je škatla za sok štrlela zadaj, zato sem z lepilnim trakom dala malo oblike. Nato sem vse skupaj pobarval z akrilno barvo. Za dekoracijo sem pustil srebrno črto na pločevini in jo posnemal na škatli za sok z majhnim trakom folije. Na koncu sem dodal črto s črnim trakom električarja … zakaj pa ne!

8. korak: Sestavljanje in naslednji koraki

Prva nagrada v izzivu Planter