FEDORA 1.0, una maceta inteligente: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

FEDORA o Flower Environment Decorating Organic Result Analyzer es una maceta inteligente para jardinería de interiores. FEDORA no es solo una maceta, puede actuar como reloj despertador, reproductor de música inalámbrico y un pequeño robot amigo. La característica principal incluida en este dispositivo es el sistema de notificación de voz integrado en él. (Estimados diseñadores e inventores, me disculpo por no ser perfecto en inglés)

Características

1. Riego automático de la planta, cuando la humedad del suelo se seca
2. Un tanque incorporado de 1L de capacidad y la microbomba sumergible instalada en la maceta ayudan a regar la planta en el momento adecuado.
3. El indicador de nivel de agua se agrega con FEDORA para detectar el nivel del tanque. Si el nivel del tanque se vacía, el usuario puede identificarlo a través de los LED indicadores.
4. El LED de estado del suelo también se agrega en la maceta para detectar la humedad del suelo (si hay algún error en el mecanismo de bombeo, el nivel de humedad del suelo se seca)
5. Se agrega un sensor de temperatura y humedad con esta olla para detectar la temperatura y la humedad actuales del entorno
6. Se agrega una luz de crecimiento con esta maceta para proporcionar suficientes luces artificiales para la planta.
7. Un receptor de audio bluetooth instalado en el interior ayudará a transmitir música desde teléfonos inteligentes a través de bluetooth
8. Los LED RBG montados en la parte superior de la maceta ayudan a expresar los sentimientos de nuestra planta / maceta
9. Se agrega un reloj de alarma con FEDORA, este reloj de alarma no se reiniciará si la fuente de alimentación está apagada (los detalles de la alarma se almacenarán en EEPROM)
10. Se agrega un reloj de actualización automática de pantalla de 24 horas con la olla
11. Se agrega un sensor de exceso de flujo con la olla para evitar el flujo excesivo del tanque, mientras lo llenamos.
12. Se agrega una función de interacción o notificación de voz (pregrabada / guardada) con este bote para hacerlo tan atractivo
13. Se le agrega un sensor fotosensible para evitar reproducir notificaciones de voz a la hora de dormir (Noche después de que apagamos las luces)
14. Se agrega una bandeja de conducción de motor paso a paso con la olla, para sacar el Arduino y cargar los códigos (actualizaciones), sin quitar la planta que plantamos en la parte superior.
15. Retroiluminación LED RBG para hacer la olla más atractiva
16. Se agrega un ventilador de escape / enfriador controlado por programa para extraer el calor generado en la capa del circuito debido al IC del regulador 7805

Funciones omitidas debido a mis exámenes y tareas

1. Sistema automático de deseos, que puede desear al usuario (Buenos días, Buenos días, etc.) cuando se acerque a la olla (Un deseo particular (por ejemplo: buenos días) se entregará solo una vez al día)
2. Comunicación de FEDORAs sobre su estado de funcionamiento actual (que puede ayudar al usuario a identificar errores o condiciones de tanque vacío de otra olla guardada en su casa), luego se lo dicen a su usuario, cuando se presenta frente a la olla.
3. Planta sensible al tacto, si alguien toca la planta, los LED de fondo se vuelven rojos y les advierten a través de la voz
4. Sacudida o detección de inclinación, lo que ayuda a evitar fugas de agua a la capa del circuito (mediante el uso de sensores giroscópicos)

Si alguien hace esta maceta, intente implementar estas 4 características, puede hacer que la maceta sea más atractiva

Paso 1: ¿Qué necesitará?

El presupuesto total de este proyecto es de alrededor de 200 $ (máximo) por pieza. Todos los componentes enumerados a continuación se pueden encontrar fácilmente en sparkfun, digikey, ebay o en algunas tiendas en línea chinas como banggoods.com o aliexpress.com. En la mayoría del nombre de los componentes, adjunté un enlace al producto en diferentes tiendas. Algunos componentes como resistencias, condensadores, PCB cero, transistores, etc.están disponibles en las tiendas en línea como paquetes de 100 piezas o más, por lo que simplemente puede comprarlos en sus ferreterías locales o tiendas de venta de componentes electrónicos.

Componentes

1. Arduino Uno
2. Arduino Mega
3. Módulo de pantalla táctil TFT de 2,4"
4. Módulo de relé de 2 canales 5v
5. Sensor de humedad del suelo
6. Módulo RTC (DS1302) con batería
7. Módulo fotosensible

8. Módulo sensor de temperatura y humedad DHT11

9. LED RBG - 5 piezas (cátodo común)
10. Pequeños reflectores para LED de 5 mm - 3x
11. Ventilador del enfriador de CPU antiguo
12. Bomba de micro motor
13. Adaptador 12V / 2A AC - DC
14. Toma para adaptador CA - CC (conector tipo barril)
15. Lámpara LED flexible
16. Toma USB (para la lámpara LED flexible)
17. Altavoces (5 cm de diámetro) - 2x
18. Amplificador de audio (o comprar un altavoz portátil de alta calidad, podemos desmontar y llevar los altavoces y el amplificador para nuestro proyecto)
19. Receptor de audio Bluetooth
20. Módulo de reproductor de MP3 Mini DFPlayer
21. Tarjeta de memoria Micro SD (cualquier tamaño (máximo 32 GB))
22. Unidad de CD / DVD antigua
23. Transistor = BC548 - 3x
24. Resistencias = 220k - 3x, 22k - 1x, 470 ohmios - 3x, 1k -1x
25. Circuito integrado de controlador de motor L293D - 2x
26. 7805 regulador IC
27. Disipador de calor para 7805
28. Condensador = 1uf / 63v, 10uf / 63v (1 cada uno)
29. LED = azul (5 mm / 2 mm)
30. Terminal de tornillo de 2 canales -2x
31. Cables de puente = macho a macho, hembra a macho, hembra a hembra (paquete de 40x (cada uno))
32. Cables de conexión - 3 metros
33. PCB cero (pequeño) - 2x
34. Maceta (con una altura de al menos 30 cm (tipo cuadrado / rectangular o circular))
35. Placas u hoja con dos tamaños diferentes (Verifique la imagen en el paso "dibujos" (paso 3) para tener una idea sobre esta parte o vea el video de ensamblaje)
36. Bandeja (Verifique la imagen en el paso de "dibujos" (Paso 3) para tener una idea acerca de esta pieza o vea el video de ensamblaje)
37. Empuje a ON Interruptor de bloqueo automático

38. Codo de PVC de 3/4 - 1x

39. Adaptador macho de PVC de 3/4 "y tapa de extremo
40. Tubería de PVC de 3/4 "- 20 cm
41. Tubo de aire para acuario - 2 metros
42. Juntas en T para tubería de aire de acuario - 4x
43. Reguladores (mira la figura) - 3x
44. Una planta bonita
45. Pines de encabezado (rojo, negro, amarillo, azul, blanco)

Instrumentos

1. Soldador
2. Plomo de soldadura
3. Fundente de soldadura
4. Bomba desoldadora (no obligatoria)
5. Pistola de pegamento
6. Pegante de barra
7. Sierra
8. Twiser
9. Destornilladores
10. Pasta de disipador de calor
11. Marcadores

Paso 2: dibujos de ejemplo para tener una idea sobre la estructura de la maceta

Las figuras que se muestran arriba dan una explicación detallada sobre el diseño de FEDORA. Queremos comprar una maceta común (hecha con ABS) y luego dividirla en 3 capas colocando láminas / placas hechas con ABS o cualquier otro material resistente. En la figura 2 se puede ver la parte frontal de la maceta, queremos hacer un orificio rectangular para colocar una bandeja para guardar nuestros componentes en la olla. Vamos a abrir y cerrar esta olla usando el motor paso a paso de la guía de la lente dentro de una unidad de CD / DVD; es para simplificar el proceso de diagnóstico (es decir, si hay algún error en el proceso de trabajo de FEDORA, el usuario debe querer sacar los circuitos y revisarlo reemplazando la planta y el suelo colocados en la capa de plantación. los puntos en el panel de control son el sensor SR505 y el interruptor de encendido de la maceta. Y se agregan orificios para colocar los altavoces en los dos lados de esta maceta. La pantalla TFT para mostrar el estado y las notificaciones se agregan en la parte frontal de FEDORA como se muestra en la figura.

Ahora echemos un vistazo a la parte posterior de FEDORA, aquí puede ver que se hace un orificio con tapa entre la capa del circuito y la capa del tanque de agua, este orificio es para llenar el agua del tanque incorporado de la olla. Se agregan alertas de tanque lleno con este sistema para evitar el desbordamiento del tanque. Se agrega un ventilador enfriador adicional en la capa del circuito para extraer el calor generado allí.

El diseño que se muestra en las figuras anteriores son mis pensamientos e ideas, puede seguir sus propias ideas y pensamientos para diseñar la maceta. Si tiene una impresora 3D, puede dibujar y hacer una maceta más eficiente y atractiva. De todos modos, voy a hacer este proyecto siguiendo mi diseño, recolectando y ensamblando cosas recolectadas de tiendas estacionarias (lo siento amigos, no tengo una impresora 3D en mi localidad para imprimir mi diseño de manera más ordenada) como macetas, circulares en forma platos, caja, etc.

Nota:

El diseño que se muestra en las figuras está extraído de mis pensamientos e ideas, no desea seguir mis pasos para hacerlo, puede seguir sus propias ideas y las cosas que están disponibles en su localidad (también puede cambiar la bandeja del circuito de conducción del motor en una bandeja normal para tirar y empujar) para fabricar el diseño

Paso 3: Distribución de energía y placa de controlador de motor

En este proyecto vamos a coordinar más de 10 sensores y módulos juntos. Cada uno de ellos necesita diferentes rangos de voltaje. Los sensores y módulos agregados en este diseño (FEDORA 1.0) necesitan solo un suministro de 5V y la microbomba y el ventilador del enfriador de escape necesitan un suministro de 12V. Para proporcionar suministro de energía a todos y cada uno de los componentes, necesitamos un tablero de distribución de energía que pueda proporcionar tanto 5V como 12V. Así que fabricamos un circuito como se muestra en la figura anterior para esta aplicación. Además de eso, adjuntamos dos circuitos integrados L293D en este circuito para impulsar el motor paso a paso, el ventilador del enfriador y la microbomba.

Para hacer este circuito de distribución de energía y controlador de motor, queremos

1. 7805 regulador IC
2. 2x controlador de motor L293D IC
3. Pines de encabezado (negro para GND, amarillo para 5 V, azul para entrada de motor paso a paso, blanco para entrada de Arduino)
4. Condensador 1x 10uf / 63V
5. Condensador 1x 1uf / 63V
6. 1 resistencia de 1k
7. 2x terminales de tornillo de 2 canales (para enfriador y bomba)
8. Conector de barril / conector a juego para su adaptador AC-DC
9. Un PCB cero
10. Y un disipador de calor para 7805

(Suelde dos pines de encabezado en lugar de LED, podemos agregar este LED a nuestra olla más adelante)

Nota:

No olvide agregar 'pasta de disipador de calor' antes de fijar 7805 IC en la pieza del disipador de calor

Elija un enchufe correcto que pueda coincidir con el pin de salida de su adaptador AC-DC 12V / 2A

Si desea agregar algún módulo (como amplificador de audio), que funciona a 12v, solo necesita agregar algunos pines de encabezado (agregué algunos pines de encabezado rojos para esto en mi circuito, pero no los usé en este proyecto)

Paso 4: Sensor indicador de nivel de agua

El diagrama del circuito mostró las necesidades anteriores.

1. 3x transistores BC548
2. 3 resistencias de 220 ohmios
3. 3 resistencias de 470 ohmios
4. 1x resistencia de 22K
5. Y un trozo de PCB

Suelde el circuito en la PCB y conecte los pines del cabezal a

1. Suministro de 5 V (conéctelos juntos)

2. GND (conecte todas las tierras juntas)

3. Nivel de agua ALTO

4. Nivel de agua medio

5. Nivel de agua bajo

Si tiene alguna duda al hacer este circuito de sensor de agua, solo vea estas instrucciones por sathishk12

Paso 5: Sensor de flujo de agua

Podemos hacer un sensor de flujo de agua a partir de un sensor de humedad del suelo ordinario. Aquí voy a cambiar un sensor de humedad del suelo en un sensor de flujo de agua. Para esto, solo queremos quitar las placas de detección de suelo del sensor primero. Luego, tome el circuito comparador de la humedad del suelo y conecte dos cables de puente M-M en el lugar de las placas del sensor. Entonces, ahora vamos a usar una lógica simple para detectar la condición de desbordamiento del tanque de agua, es decir. cuando la entrada digital de nivel del tanque del sensor de flujo de agua se vuelve ALTA simultáneamente, es el estado de la condición de desbordamiento. Entonces podemos usar una respuesta adecuada a este caso a través de la codificación.

Paso 6: Ensamblaje de componentes completos

¡Los diagramas de conexión y los componentes necesarios para ello se enumeran arriba! ¡Solo vea el video para tener una idea sobre la tarea de conexión!

¡Se agrega un archivo de documento con pines de conexión con esto!

Paso 7: Notificación de voz, creación de archivos de audio

Extraiga el archivo de muestra de audio y copie el contenido en una tarjeta de memoria. e inserte la tarjeta de memoria en el módulo MP3. Si desea crear su propia muestra de audio, visite sitios como

. Si cambia el orden de los archivos mp3 (ordenados en nombre), simplemente haga una ejecución de muestra y anote el orden de los MP3 y cámbielos en el código que subimos a nuestro arduino Mega.

El diagrama de conexión para la prueba de ejecución del módulo MP3 se proporciona en el paso anterior.

En este paso se agrega un código de muestra para verificar el orden de los archivos de audio. Solo necesita cargar el código y abrir el monitor en serie, anote el audio desde la parte superior. Luego cámbielo en el código de mega

Hay alrededor de 38 muestras de audio dentro de ese archivo rar. Todos ellos no se utilizan en este proyecto. Si tiene alguna idea para agregar extensiones al diseño, simplemente agregue un nuevo archivo de audio para este propósito

Paso 8: Bibliotecas y códigos

Los bocetos que queremos subir a Arduino Mega y Arduino UNO se agregan con este paso, y además de eso, todas las bibliotecas necesarias para este proyecto también se agregan aquí. Por lo tanto, no es necesario que desee buscar las bibliotecas.

Si nota algún error o error en mi código, dígalo en el cuadro de comentarios

Las bibliotecas que no figuran en la lista anterior son bibliotecas que ya existen en el IDE de Arduino.

De lo contrario, vaya a boceto> incluir biblioteca> administrar biblioteca> y busque el nombre de los archivos de encabezado enumerados en la parte superior de los bocetos

Para agregar las bibliotecas de archivos zip, vaya a boceto> incluir biblioteca> luego haga clic en la opción para agregar la biblioteca con formato zip