智能花盆開源分享

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。

你是植物愛好者嗎？只需將您的植物添加到 Fytó，它就會(huì)開始與您通信。

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)土壤水分對植物來說太高時(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？
• 開心：當(dāng)一切都完美的時(shí)候，F(xiàn)ytó 太開心了

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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，這個(gè) Pi 比原來的 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 - 用于感測土壤濕度水平。它們通過電容傳感測量土壤濕度水平，而不是像其他類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。
• LM35 溫度傳感器 - 用于感測溫度，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，請使用電阻進(jìn)行下拉/上拉。

主要問題是 Raspberry Pi 無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。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，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)越的高對比度、寬視角、色彩還原、圖像質(zhì)量等。只需13美元，超級便宜。

在接下來的設(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)確測量，因此我們通過跳線和面包板將所有傳感器和 LCD 模塊連接到樹莓派 4，使測試和校準(zhǔn)更加容易，因?yàn)?Pi zero 2w 沒有接頭連接器。

我們在樹莓派上寫了一段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。這里我們使用了 6 個(gè)表情符號。

3D打印

是時(shí)候設(shè)計(jì)花盆了，我們使用 Auto desk fusion 360 來完成這項(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，我們沒有添加任何螺釘來連接組件，因?yàn)槭袌錾喜蝗菀踪I到直徑較小的螺釘。如果您必須這樣做，請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

我們開始根據(jù)原理圖焊接組件。第一張圖顯示傳感器和樹莓派之間的連接，第二張圖顯示顯示器和樹莓派之間的連接。

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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，無需購買新的。

提示：為了焊接組件，請使用 300-350 攝氏度之間的溫度

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集會(huì)

然后我們開始一個(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的兩側(cè)。兩個(gè)傳感器對外部都是可見的。最后，我們通過堅(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。