FEDORA 1.0, một chậu hoa thông minh: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

FEDORA hay Máy phân tích kết quả hữu cơ trang trí môi trường hoa là một chậu hoa thông minh để làm vườn trong nhà. FEDORA không chỉ là một chậu hoa, nó có thể hoạt động như một chiếc đồng hồ báo thức, máy nghe nhạc không dây và một người bạn robot tí hon. Tính năng chính có trong thiết bị này là hệ thống thông báo bằng giọng nói được nhúng trong đó. (Kính gửi các nhà thiết kế và nhà phát minh, tôi xin lỗi vì không hoàn hảo từ trong tiếng Anh)

Đặc trưng

1. Tự động tưới cây khi độ ẩm của đất trở nên khô
2. Bình tích hợp sẵn dung tích 1L và máy bơm chìm siêu nhỏ lắp trong chậu giúp tưới cây đúng thời điểm
3. Chỉ báo mức nước được thêm vào với FEDORA để cảm nhận mức bình chứa, Nếu mức bình cạn kiệt, người dùng có thể xác định nó bằng cách thông qua các đèn LED chỉ thị
4. Đèn LED trạng thái đất cũng được thêm vào trong chậu để cảm nhận độ ẩm của đất (Nếu có bất kỳ lỗi nào trong cơ chế bơm, độ ẩm của đất sẽ trở nên khô)
5. Một cảm biến Nhiệt độ & Độ ẩm được thêm vào nồi này để cảm nhận nhiệt độ và độ ẩm hiện tại của môi trường xung quanh
6. Một đèn tăng trưởng được thêm vào chậu này để cung cấp đủ ánh sáng nhân tạo cho cây
7. Một bộ thu âm thanh bluetooth được lắp đặt bên trong, sẽ giúp truyền phát nhạc từ điện thoại thông minh qua bluetooth
8. Đèn LED RBG được lắp ráp ở phần trên cùng của chậu giúp thể hiện cảm xúc của cây / chậu của chúng ta
9. Đồng hồ báo thức được thêm vào với FEDORA, Đồng hồ báo thức này sẽ không đặt lại nếu nguồn điện bị ngắt (Chi tiết báo thức sẽ lưu tại EEPROM)
10. Đồng hồ làm mới màn hình tự động 24 giờ được thêm vào với nồi
11. Một cảm biến dòng chảy quá mức được thêm vào nồi để ngăn chặn dòng chảy quá mức của bể, trong khi chúng tôi làm đầy nó
12. Một cơ sở tương tác hoặc thông báo bằng giọng nói (ghi trước / lưu) được thêm vào nồi này để làm cho nó trở nên hấp dẫn
13. Một cảm biến cảm quang được thêm vào với nó để tránh phát thông báo bằng giọng nói vào lúc ngủ (Ban đêm sau khi chúng tôi tắt đèn)
14. Một khay điều khiển động cơ bước được thêm vào cùng với chậu, để lấy Arduino ra và tải lên các mã (cập nhật), không cần loại bỏ cây mà chúng tôi đã trồng ở trên cùng của nó
15. Đèn nền LED RBG để làm cho nồi hấp dẫn hơn
16. Một quạt hút / làm mát được điều khiển theo chương trình được thêm vào để xả nhiệt tạo ra trong lớp mạch do IC điều chỉnh 7805

Các tính năng bị bỏ qua do bài kiểm tra và bài tập của tôi

1. Hệ thống điều ước tự động, có thể chúc người dùng (Chào buổi sáng, Chào buổi trưa, v.v.) khi anh ta đến trước nồi (Một lời chúc cụ thể (ví dụ: chào buổi sáng) sẽ chỉ gửi một lần trong ngày)
2. Thông báo của FEDORA về trạng thái hoạt động hiện tại của họ (Có thể giúp người dùng xác định lỗi hoặc tình trạng bình rỗng của một chiếc nồi khác được giữ trong nhà của mình), sau đó họ nói điều đó với người dùng của họ, khi anh ta trình bày trước nồi
3. Cảm ứng cây nhạy cảm, Nếu có ai chạm vào cây, đèn LED nền sẽ chuyển sang màu đỏ và cảnh báo họ qua giọng nói
4. Rung hoặc cảm nhận độ nghiêng, giúp ngăn ngừa rò rỉ nước vào lớp mạch (Bằng cách sử dụng cảm biến con quay hồi chuyển)

Nếu ai làm nồi này thì hãy cố gắng thực hiện 4 tính năng này nhé, có thể nồi sẽ hấp dẫn hơn

Bước 1: Bạn sẽ cần gì?

Ngân sách tổng thể của dự án này là khoảng 200 đô la (tối đa) cho mỗi mảnh. Tất cả các thành phần được liệt kê dưới đây có thể dễ dàng tìm thấy trong sparkfun, digikey, ebay hoặc một số cửa hàng trực tuyến của Trung Quốc như banggoods.com hoặc aliexpress.com. Trong phần lớn tên các linh kiện, tôi đã đính kèm liên kết đến sản phẩm ở các cửa hàng khác nhau. cửa hàng phần cứng hoặc cửa hàng bán linh kiện điện tử tại địa phương của bạn.

Các thành phần

1. Arduino Uno
2. Arduino Mega
3. Mô-đun màn hình cảm ứng TFT 2,4 inch
4. Mô-đun chuyển tiếp 2 kênh 5v
5. Cảm biến độ ẩm của đất
6. Mô-đun RTC (DS1302) có pin
7. Mô-đun cảm quang
8. Mô-đun cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT11
9. Đèn LED RBG - 5 miếng (Cathode chung)
10. Gương phản xạ nhỏ cho đèn LED 5mm - 3x
11. Quạt tản nhiệt CPU cũ
12. Bơm động cơ siêu nhỏ
13. Bộ chuyển đổi AC - DC 12V / 2A
14. Ổ cắm cho Bộ chuyển đổi AC - DC (Jack thùng)
15. Đèn LED linh hoạt
16. Ổ cắm USB (Đối với đèn LED linh hoạt)
17. Loa (đường kính 5cm) - 2x
18. Bộ khuếch đại âm thanh (hoặc mua loa máy tính xách tay chất lượng cao, chúng tôi có thể tháo dỡ và lấy loa và bộ khuếch đại cho dự án của mình)
19. Bộ thu âm thanh Bluetooth
20. Mô-đun máy nghe nhạc MP3 mini DFPlayer
21. Thẻ nhớ Micro SD (Mọi kích thước (tối đa 32 GB))
22. Ổ CD / DVD cũ
23. Bóng bán dẫn = BC548 - 3x
24. Điện trở = 220k - 3x, 22k - 1x, 470 ohms - 3x, 1k -1x
25. IC điều khiển động cơ L293D - 2x
26. 7805 IC điều chỉnh
27. Tản nhiệt cho 7805
28. Tụ điện = 1uf / 63v, 10uf / 63v (mỗi loại 1)
29. LED = Xanh lam (5mm / 2mm)
30. Đầu nối trục vít 2 kênh -2x

31. Cáp nhảy = Nam sang Nam, Nữ sang Nam, Nữ sang Nữ (gói 40x (mỗi gói))

32. Dây móc - 3 mét
33. Không có PCB (nhỏ) - 2x
34. Chậu hoa (có chiều cao ít nhất là 30cm (loại hình vuông / hình chữ nhật hoặc hình tròn))
35. Tấm hoặc tấm có hai kích thước khác nhau (Kiểm tra hình ảnh trong bước "bản vẽ" (bước 3) để biết ý tưởng về bộ phận này hoặc xem video lắp ráp)
36. Khay (Kiểm tra hình ảnh trong bước "bản vẽ" (Bước 3) để biết ý tưởng về bộ phận này hoặc xem video lắp ráp)
37. Đẩy để BẬT công tắc tự khóa
38. 3/4 "khuỷu tay PVC - 1x
39. Bộ chuyển đổi 3/4 "PVC Nam và Nắp cuối
40. Ống PVC 3/4 "- 20cm
41. Ống dẫn khí Aquarium - 2 Mét
42. Khớp nối chữ T cho ống dẫn khí hồ cá - 4x
43. Bộ điều chỉnh (Nhìn vào hình vẽ) - 3x
44. Một nhà máy đẹp
45. Ghim tiêu đề (Đỏ, Đen, Vàng, Xanh, Trắng)

Công cụ

1. Sắt hàn
2. Chì hàn
3. Thông lượng hàn
4. Bơm khử mùi (Không bắt buộc)
5. Súng bắn keo
6. Keo dán
7. Cưa sắt
8. Twiser
9. Tua vít
10. Keo tản nhiệt
11. Bút đánh dấu

Bước 2: Bản vẽ ví dụ để có ý tưởng về cấu trúc của nồi

Các số liệu hiển thị ở trên giải thích chi tiết về thiết kế của FEDORA. Chúng tôi muốn mua một chậu hoa thông thường (làm bằng ABS) và sau đó chia thành 3 lớp bằng cách đặt các tấm / tấm làm bằng ABS hoặc bất kỳ vật liệu chắc chắn nào khác. một lỗ hình chữ nhật để đặt khay để giữ các thành phần của chúng ta trong nồi. Chúng tôi sẽ mở và đóng nồi này bằng cách sử dụng động cơ bước dẫn hướng thấu kính bên trong ổ đĩa CD / DVD; của nó để đơn giản hóa quá trình chẩn đoán (nghĩa là, nếu có bất kỳ lỗi nào trong quá trình làm việc của FEDORA, người dùng phải lấy các mạch ra và kiểm tra bằng cách thay thế cây và đất đặt tại lớp trồng cây. Hai màu lục lam Các dấu chấm trên bảng điều khiển là Cảm biến SR505 và Công tắc nguồn của chậu hoa. Và các lỗ để đặt loa được thêm vào ở hai bên của chậu này. Màn hình TFT để hiển thị trạng thái và thông báo được thêm vào phía trước của FEDORA như trong hình.

Bây giờ chúng ta hãy nhìn vào mặt sau của FEDORA, ở đây bạn có thể thấy rằng một lỗ có nắp được tạo ra giữa lớp Mạch và lớp bình chứa nước, lỗ này là để đổ nước vào bể chứa sẵn của chậu. Hệ thống này bổ sung cảnh báo đầy bể.

Thiết kế thể hiện trong các hình trên là suy nghĩ và ý tưởng của tôi, bạn có thể làm theo ý tưởng và suy nghĩ của riêng bạn để thiết kế chậu, Nếu bạn có máy in 3D, bạn có thể vẽ và làm cho chậu hiệu quả và đẹp hơn. Dù sao tôi cũng sẽ thực hiện dự án này bằng cách làm theo thiết kế của mình, bằng cách thu thập và lắp ráp những thứ thu thập được từ các cửa hàng văn phòng phẩm (Xin lỗi các bạn, tôi không có máy in 3D ở địa phương để in thiết kế của mình gọn gàng hơn) như Chậu hoa, Thông tư hình đĩa, hộp, v.v.

Ghi chú:

Thiết kế hiển thị trong các hình được vẽ từ suy nghĩ và ý tưởng của tôi, bạn không muốn làm theo các bước của tôi để thực hiện nó, bạn có thể làm theo ý tưởng của riêng bạn và những thứ có sẵn tại địa phương của bạn (Bạn cũng có thể thay đổi khay mạch điều khiển động cơ đó vào khay kéo và đẩy thông thường) để chế tạo thiết kế

Bước 3: Phân phối điện và bảng điều khiển động cơ

Trong dự án này, chúng tôi sẽ phối hợp hơn 10 cảm biến và mô-đun với nhau. Mỗi loại cần có dải điện áp khác nhau. Các cảm biến và mô-đun được thêm vào trong thiết kế này (FEDORA 1.0) chỉ cần nguồn điện 5V và máy bơm siêu nhỏ và quạt làm mát thông gió cần nguồn điện 12V. Để cung cấp nguồn điện cho mỗi và mọi thành phần, chúng ta cần một bảng phân phối điện có thể cung cấp cả 5V và 12V. Vì vậy, chúng tôi đã chế tạo một mạch như trong hình trên cho ứng dụng này, ngoài ra chúng tôi còn gắn hai IC L293D trong mạch này để điều khiển động cơ Bước, quạt làm mát và máy bơm vi mô.

Để tạo mạch phân phối điện và điều khiển động cơ này, chúng tôi muốn

1. 7805 IC điều chỉnh
2. 2x IC điều khiển động cơ L293D
3. Chân tiêu đề (Đen cho GND, Vàng cho 5V, Xanh lam cho đầu vào động cơ bước, Trắng cho đầu vào Arduino)
4. Tụ điện 1x 10uf / 63V
5. Tụ điện 1x 1uf / 63V
6. 1x 1k điện trở
7. 2x 2 đầu nối vít 2 kênh (Đối với bộ làm mát và máy bơm)
8. Giắc cắm thùng / Kết hợp ổ cắm cho bộ chuyển đổi AC-DC của bạn
9. Không có PCB
10. Và một miếng tản nhiệt cho 7805

(Hàn hai chân cắm tiêu đề thay vì đèn LED, chúng tôi có thể thêm đèn LED này vào nồi của chúng tôi sau)

Ghi chú:

Đừng quên dán thêm 'keo tản nhiệt' trước khi sửa IC 7805 trên miếng tản nhiệt

Chọn một ổ cắm phù hợp có thể khớp với chân đầu ra của bộ chuyển đổi AC-DC 12V / 2A của bạn

Nếu bạn muốn thêm bất kỳ mô-đun nào (như bộ khuếch đại âm thanh), đang hoạt động ở 12v, bạn chỉ cần thêm một số chân tiêu đề (Tôi đã thêm một số chân tiêu đề màu đỏ cho điều này trong mạch của tôi, nhưng không được sử dụng trong dự án này)

Bước 4: Cảm biến chỉ báo mức nước

Sơ đồ mạch cho thấy nhu cầu trên

1. Bóng bán dẫn 3x BC548
2. Điện trở 3x 220 ohms
3. Điện trở 3x 470 ohms
4. 1x điện trở 22K
5. Và một mảnh PCB

Hàn mạch trong PCB và gắn các chân tiêu đề vào

1. Nguồn cung cấp 5V (Kết nối chúng với nhau)

2. GND (Kết nối tất cả các cơ sở với nhau)

3. mức nước CAO

4. mức nước Trung bình

5. mức nước thấp

Nếu bạn có bất kỳ nghi ngờ nào trong việc chế tạo mạch cảm biến nước này, chỉ cần xem hướng dẫn này của sathishk12

Bước 5: Cảm biến lưu lượng nước

Chúng ta có thể chế tạo cảm biến lưu lượng nước từ cảm biến độ ẩm đất thông thường. Ở đây tôi sẽ thay đổi cảm biến độ ẩm của đất thành cảm biến lưu lượng nước. Đối với điều này, chúng tôi chỉ muốn tháo các tấm cảm biến đất khỏi cảm biến trước. Sau đó lấy mạch so sánh độ ẩm của đất và kết nối hai cáp jumper M-M tại vị trí của các tấm cảm biến. Sau đó, bây giờ chúng ta sẽ sử dụng một logic đơn giản để cảm nhận tình trạng tràn của két nước, tức là. khi đầu vào kỹ thuật số mức bể của cảm biến lưu lượng nước trở nên CAO đồng thời, đó là trạng thái của tình trạng tràn. Sau đó, chúng tôi có thể sử dụng phản ứng phù hợp cho trường hợp này thông qua mã hóa.

Bước 6: Lắp ráp toàn bộ các thành phần

Sơ đồ kết nối và các thành phần cần thiết cho nó được liệt kê ở trên! Chỉ cần xem qua video để có ý tưởng về nhiệm vụ kết nối!

Một tệp tài liệu với các chân kết nối được thêm vào với cái này!

Bước 7: Thông báo bằng giọng nói, tạo tệp âm thanh

Giải nén tệp mẫu âm thanh và sao chép nội dung vào thẻ nhớ. và lắp thẻ nhớ vào mô-đun MP3. Nếu bạn muốn tạo mẫu âm thanh của riêng mình, chỉ cần truy cập các trang web như

. Nếu bạn thay đổi thứ tự của các tệp mp3 (Được sắp xếp theo tên khôn ngoan), chỉ cần chạy mẫu và đánh dấu ghi chú vào thứ tự của MP3 và thay đổi chúng trong mã mà chúng tôi đã tải lên arduino Mega của chúng tôi.

Sơ đồ kết nối để chạy thử nghiệm mô-đun MP3 được đưa ra ở bước trước

Mã mẫu để kiểm tra thứ tự tệp âm thanh được thêm vào trong bước này. Bạn chỉ cần tải mã lên và mở màn hình nối tiếp, ghi chú lại âm thanh từ trên xuống. Sau đó, thay đổi nó trong mã cho mega

Có khoảng 38 mẫu âm thanh bên trong tệp rar đó. Tất cả chúng đều không được sử dụng trong dự án này. Nếu bạn có bất kỳ ý tưởng nào để thêm bất kỳ phần mở rộng nào vào thiết kế, chỉ cần thêm tệp âm thanh mới cho mục đích này

Bước 8: Thư viện và mã

Các bản phác thảo mà chúng tôi muốn tải lên Arduino Mega và Arduino UNO được thêm vào trong bước này. Ngoài ra, tất cả các thư viện cần thiết cho dự án này cũng được thêm vào đây. Vì vậy, bạn không cần phải tìm kiếm các thư viện.

Nếu bạn nhận thấy bất kỳ lỗi hoặc lỗi nào trong mã của tôi, vui lòng nói trong hộp nhận xét

Các thư viện không được liệt kê ở trên là các thư viện đã tồn tại trong Arduino IDE!

Nếu không, hãy chuyển đến bản phác thảo> bao gồm thư viện> quản lý thư viện> và tìm kiếm tên của tệp tiêu đề được liệt kê ở đầu bản phác thảo

Để thêm thư viện tệp zip, hãy chuyển đến phác thảo> bao gồm thư viện> sau đó nhấp vào tùy chọn để thêm thư viện định dạng zip