資料介紹
描述
Fytó 是一款智能花盆,可以輕松將您的植物變成寵物。它配備了內(nèi)置傳感器,可以測(cè)量從光照到土壤水分的一切,這可以觸發(fā)六種不同的情緒,從而傳達(dá)植物的狀況。情緒顯示在前屏幕上。
你是植物愛(ài)好者嗎?只需將您的植物添加到 Fytó,它就會(huì)開(kāi)始與您通信。
我們的寵物和它的情緒
我們的寵物具有 3 種基本感官。
- 土壤濕度
- 溫度
- 光照
Fytó 展示了 6 個(gè)與植物健康直接相關(guān)的表達(dá)方式。
- 口渴:每當(dāng)土壤水分對(duì)植物來(lái)說(shuō)太高時(shí),F(xiàn)ytó 就會(huì)表現(xiàn)出口渴,并且正在尋找一些水
- Hot :當(dāng) Fytó 太熱時(shí)顯示
- 凍結(jié):當(dāng)溫度降得太低時(shí),F(xiàn)ytó 需要一些溫暖
- 昏昏欲睡:當(dāng)光照太低時(shí),F(xiàn)ytó 太困了
- Savory : 當(dāng)植物得到一些水時(shí),它太美味了 na?
- 開(kāi)心:當(dāng)一切都完美的時(shí)候,F(xiàn)ytó 太開(kāi)心了

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PI ZERO 2W(大腦)
我們將使用 Raspberry Pi Zero 2W 作為這個(gè)花盆的控制器。我們有不同代的 Raspberry pi,包括 PI3、4 以及 zero 和 zero2w。我們之所以使用它,是因?yàn)樗w積更小,性能更高。

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Raspberry Pi Zero 2W 的核心是一個(gè) 1GHz BCM2710A1,配備 64 位 ARM Cortex-A53 CPU 和 512MB RAM。坦率地說(shuō),這個(gè) Pi 比原來(lái)的 Raspberry Pi 快四倍左右,而且成本只是當(dāng)前 RPi3 的一小部分。因此他們可以輕松處理屏幕上播放的 GIF。
要設(shè)置 Raspberry pi,請(qǐng)參閱此文檔。
帶 ADC 的傳感器
該項(xiàng)目中使用的傳感器是
- 電容式土壤濕度傳感器 - 用于感測(cè)土壤濕度水平。它們通過(guò)電容傳感測(cè)量土壤濕度水平,而不是像其他類(lèi)型的濕度傳感器那樣的電阻傳感。之所以能夠防止腐蝕,是因?yàn)樗怯赡透g材料制成的,使用壽命長(zhǎng)。
- LM35 溫度傳感器 - 用于感測(cè)溫度,您可以使用任何您想要的溫度傳感器。
- LDR模塊-用于檢測(cè)光的強(qiáng)度,這里我們實(shí)際上使用了內(nèi)置貼片電阻的ldr模塊。如果您使用的是裸露的 LDR,請(qǐng)使用電阻進(jìn)行下拉/上拉。

主要問(wèn)題是 Raspberry Pi 無(wú)法從這些模擬傳感器中采樣數(shù)據(jù)。在這種情況下,模擬傳感器可以通過(guò)兩種方式與 Raspberry Pi 連接。一種是使用外部模數(shù)轉(zhuǎn)換器;第二種是使用微控制器從模擬傳感器采樣數(shù)據(jù),并通過(guò)串行接口將所有捕獲的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?Raspberry Pi。
在這里,我們將使用第一種情況,使用名為 ADS115 ADC 的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它是一個(gè)具有高精度的 16 位 ADC。

240×320,通用2寸IPS液晶顯示模組
在我們的計(jì)劃中,首先我們繼續(xù)播放普通的黑白表情符號(hào)。因此,為此目的,普通的 OLED 顯示器就足夠了。這種帶有特定表情符號(hào)的顯示未能突出整個(gè)項(xiàng)目。然后我們換成彩色表情符號(hào),以顯示我們使用了這個(gè) 2 英寸 IPS LCD 顯示模塊。IPS顯示器具有優(yōu)越的高對(duì)比度、寬視角、色彩還原、圖像質(zhì)量等。只需13美元,超級(jí)便宜。

在接下來(lái)的設(shè)置中,我們將校準(zhǔn)傳感器。
校準(zhǔn)
校準(zhǔn)很重要,因?yàn)樗兄诖_保準(zhǔn)確測(cè)量,因此我們通過(guò)跳線和面包板將所有傳感器和 LCD 模塊連接到樹(shù)莓派 4,使測(cè)試和校準(zhǔn)更加容易,因?yàn)?Pi zero 2w 沒(méi)有接頭連接器。

我們?cè)跇?shù)莓派上寫(xiě)了一段python代碼,計(jì)算出水分和LDR模塊的最大和最小模擬值(請(qǐng)確保代碼中連接的通道正確)。

代碼已更新,可以根據(jù)傳感器值在顯示器上播放表情符號(hào)。這里我們使用了 6 個(gè)表情符號(hào)。

3D打印
是時(shí)候設(shè)計(jì)花盆了,我們使用 Auto desk fusion 360 來(lái)完成這項(xiàng)工作。

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花盆主要由外蓋、底座和容器三部分組成,容器是放置植物的地方。如果您的工廠需要更多空間,請(qǐng)考慮增加容器的尺寸。
3d 設(shè)計(jì)中的一個(gè)有趣事實(shí)是,我們沒(méi)有添加任何螺釘來(lái)連接組件,因?yàn)槭袌?chǎng)上不容易買(mǎi)到直徑較小的螺釘。如果您必須這樣做,請(qǐng)查看隨附的步驟文件。我們使用 PLA 材料打印這些部件,填充率為 10%。
接線
我們開(kāi)始根據(jù)原理圖焊接組件。第一張圖顯示傳感器和樹(shù)莓派之間的連接,第二張圖顯示顯示器和樹(shù)莓派之間的連接。

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首先,我們將 lm35 焊接到一個(gè)小的穿孔板上,這樣我們就可以輕松地將它連接到外殼上。然后我們縮短該模塊中 LDR 的長(zhǎng)度。之后,我們使用 30 AWG 硅膠線從每個(gè)組件中取出電線。
為了給模塊供電,我們使用了一個(gè)微型 USB 模塊和一個(gè) 5V 2A 適配器電源。如果您有相同規(guī)格的手機(jī)充電器,您也可以使用,無(wú)需購(gòu)買(mǎi)新的。
提示:為了焊接組件,請(qǐng)使用 300-350 攝氏度之間的溫度
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集會(huì)
然后我們開(kāi)始一個(gè)一個(gè)地組裝組件。首先,我們將 LCD 模塊連接到前端。然后我們激光切割一塊2mm厚的透明亞克力板放在顯示器前面,它的目的是隱藏液晶模塊和外殼之間的深度。

然后我們將LDR模塊和溫度傳感器固定在相對(duì)的兩側(cè)。兩個(gè)傳感器對(duì)外部都是可見(jiàn)的。最后,我們通過(guò)堅(jiān)固的雙面膠帶連接了 ADC 和 Pi 零 2W。

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我們將USB模塊與樹(shù)莓派連接好后,將底座和外殼粘好。然后,我們將濕度傳感器插入已放置植物的容器中,并進(jìn)行剩余連接。最后我們把容器放在外殼里面。
最終結(jié)果
只需啟動(dòng) Fytó,它就會(huì)開(kāi)始與您通信。

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它是您室內(nèi)花園盆栽植物的完美補(bǔ)充,其活潑的個(gè)性使其成為理想的植物伴侶。
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