FEDORA 1.0, un pot de fleurs intelligent : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

FEDORA ou Flower Environment Decorating Organic Result Analyzer est un pot de fleurs intelligent pour le jardinage d'intérieur. FEDORA n'est pas seulement un pot de fleurs, il peut servir de réveil, de lecteur de musique sans fil et de petit ami robot. La principale caractéristique incluse dans cet appareil est le système de notification vocale qui y est intégré. (Chers designers et inventeurs, je m'excuse de ne pas être parfait en anglais)

Caractéristiques

1. Arroser automatiquement la plante, lorsque l'humidité du sol devient sèche
2. Un réservoir intégré d'une capacité de 1L et la micro pompe submersible installée dans le pot permet d'arroser la plante au bon moment
3. L'indicateur de niveau d'eau est ajouté avec FEDORA pour détecter le niveau du réservoir. Si le niveau du réservoir devient vide, l'utilisateur peut l'identifier à l'aide des indicateurs LED.
4. Une LED d'état du sol est également ajoutée dans le pot pour détecter l'humidité du sol (s'il y a une erreur dans le mécanisme de pompage, le niveau d'humidité du sol devient sec)
5. Un capteur de température et d'humidité est ajouté à ce pot pour détecter la température et l'humidité actuelles de l'environnement
6. Une lumière de croissance est ajoutée à ce pot pour fournir suffisamment de lumières artificielles à la plante
7. Un récepteur audio Bluetooth installé à l'intérieur permet de diffuser de la musique à partir de smartphones via Bluetooth
8. Les LED RBG assemblées dans la partie supérieure du pot aident à exprimer les sentiments de notre plante/pot
9. Un réveil est ajouté avec FEDORA, ce réveil ne se réinitialise pas si l'alimentation est coupée (les détails de l'alarme seront stockés dans l'EEPROM)
10. Une horloge de rafraîchissement automatique de l'écran de 24 heures est ajoutée avec le pot
11. Un capteur de trop-plein est ajouté avec le pot pour éviter le débordement du réservoir, pendant que nous le remplissons
12. Une notification vocale (préenregistrée/sauvegardée) ou une fonction d'interaction est ajoutée à ce pot pour le rendre si attrayant
13. Un capteur photosensible est ajouté avec, évitez de jouer à la notification vocale à l'heure du sommeil (la nuit après avoir éteint les lumières)
14. Un plateau d'entraînement de moteur pas à pas est ajouté avec le pot, pour sortir l'Arduino et télécharger les codes (mises à jour), sans enlever la plante que nous avons plantée au sommet de celui-ci
15. Rétroéclairage LED RBG pour rendre le pot plus attrayant
16. Un ventilateur d'extraction/refroidissement contrôlé par programme est ajouté pour évacuer la chaleur générée dans la couche de circuit en raison du régulateur 7805 IC

Fonctionnalités ignorées en raison de mes examens et devoirs

1. Système de vœux automatique, qui peut souhaiter à l'utilisateur (Bonjour, Bon après-midi etc.)
2. Communication des FEDORA sur leur état de fonctionnement actuel (ce qui peut aider l'utilisateur à identifier les erreurs ou les conditions de réservoir vide d'un autre pot conservé dans sa maison), puis ils le disent à leur utilisateur, lorsqu'il se présente devant le pot
3. Plante sensible au toucher, si quelqu'un touche la plante, les LED d'arrière-plan deviennent rouges et les avertissent par la voix
4. Secouer ou détecter l'inclinaison, ce qui permet d'éviter les fuites d'eau vers la couche de circuit (En utilisant des capteurs gyroscopiques)

Si quelqu'un fabrique ce pot, essayez d'implémenter ces 4 fonctionnalités, cela peut rendre le pot plus attrayant

Étape 1: De quoi aurez-vous besoin ?

Le budget global de ce projet est d'environ 200$ (max) par pièce. Tous les composants énumérés ci-dessous peuvent être facilement trouvés dans sparkfun, digikey, ebay ou certains magasins en ligne chinois comme banggoods.com ou aliexpress.com. Dans la majorité des noms de composants, j'ai attaché un lien au produit dans différents magasins. Certains composants tels que des résistances, des condensateurs, Zero PCB, Transistors, etc. sont disponibles dans les magasins en ligne en pack de 100 pièces ou plus, vous pouvez donc simplement les acheter auprès de vos quincailleries locales ou magasins de vente de composants électroniques.

Composants

1. Arduino Uno
2. Arduino méga
3. Module d'écran tactile TFT de 2,4"
4. Module de relais 2 canaux 5v
5. Capteur d'humidité du sol
6. Module RTC (DS1302) avec batterie
7. Module photosensible

8. Module de capteur d'humidité et de température DHT11

9. LED RBG - 5 pièces (Cathode commune)
10. Petits Réflecteurs pour LED 5mm - 3x
11. Ancien ventilateur de refroidissement du processeur
12. Micro-pompe à moteur
13. Adaptateur 12V/2A AC - DC
14. Prise pour adaptateur AC - DC (Barrel Jack)
15. Lampe LED flexible
16. Prise USB (pour la lampe LED flexible)
17. Haut-parleurs (5 cm de diamètre) - 2x
18. Amplificateur audio (ou achetez un haut-parleur d'ordinateur portable de haute qualité, nous pouvons démonter et prendre les haut-parleurs et l'amplificateur pour notre projet)
19. Récepteur audio Bluetooth
20. Module de lecteur MP3 Mini DFPlayer
21. Carte mémoire Micro SD (toute taille (max 32 Go))
22. Ancien lecteur de CD/DVD
23. Transistor = BC548 - 3x
24. Résistances = 220k - 3x, 22k - 1x, 470 ohms - 3x, 1k -1x
25. Circuit intégré de commande de moteur L293D - 2x
26. 7805 Régulateur IC
27. Dissipateur de chaleur pour 7805
28. Condensateur = 1uf/63v, 10uf/63v (1 chacun)
29. LED = Bleu (5mm / 2mm)
30. Borne à vis 2 canaux -2x
31. Câbles de démarrage = mâle à mâle, femelle à mâle, femelle à femelle (paquet 40x (chacun))
32. Fils de branchement - 3 mètres
33. Zéro PCB (petit) - 2x
34. Pot de fleur (avec une hauteur d'au moins 30 cm (carré/de type rectangulaire ou circulaire))
35. Plaques ou feuille avec deux tailles différentes (Consultez l'image dans l'étape "dessins" (étape 3) pour avoir une idée sur cette pièce ou visionnez la vidéo d'assemblage)
36. Plateau (Vérifiez l'image dans l'étape "dessins" (étape 3) pour avoir une idée sur cette pièce ou visionnez la vidéo d'assemblage)
37. Interrupteur à verrouillage automatique Push to ON

38. Coude 3/4 PVC - 1x

39. Adaptateur mâle en PVC 3/4" et capuchon d'extrémité
40. Tuyau PVC 3/4" - 20cm
41. Tuyau d'air pour aquarium - 2 mètres
42. Joints en T pour tuyau d'air d'aquarium - 4x
43. Régulateurs (Regardez la figure) - 3x
44. Une belle plante
45. Broches d'en-tête (rouge, noir, jaune, bleu, blanc)

Outils

1. Fer à souder
2. Plomb à souder
3. Flux de soudure
4. Pompe à dessouder (Pas obligatoire)
5. Pistolet à colle
6. Bâton de colle
7. Scie à métaux
8. Plus sage
9. Tournevis
10. Pâte de dissipateur de chaleur
11. Marqueurs

Étape 2: Exemples de dessins pour avoir une idée de la structure du pot

Les figures ci-dessus donnent une explication détaillée de la conception de FEDORA. Nous voulons acheter un pot de fleurs ordinaire (fabriqué en ABS) et le diviser ensuite en 3 couches en plaçant des feuilles/plaques en ABS ou tout autre matériau solide. Dans la figure 2, vous pouvez voir la partie avant du pot, nous voulons faire un trou rectangulaire pour placer un plateau pour garder nos composants dans le pot. Nous allons ouvrir et fermer ce pot en utilisant le moteur pas à pas du guide d'objectif à l'intérieur d'un lecteur CD/DVD; c'est pour simplifier le processus de diagnostic (c'est-à-dire, s'il y a une erreur dans le processus de travail de FEDORA, l'utilisateur doit vouloir retirer les circuits et le vérifier en remplaçant la plante et le sol placés à la couche de plantation. La couleur deux cyan les points sur le panneau de commande sont le capteur SR505 et l'interrupteur d'alimentation du pot de fleurs. Et des trous pour placer les haut-parleurs sont ajoutés des deux côtés de ce pot. Un écran TFT pour afficher l'état et les notifications est ajouté à l'avant de FEDORA, comme indiqué sur la figure.

Regardons maintenant l'arrière de FEDORA, ici vous pouvez voir qu'un trou avec capuchon est fait entre la couche Circuit et la couche réservoir d'eau, ce trou sert à remplir d'eau le réservoir intégré du pot. Des alertes de réservoir plein sont ajoutées avec ce système pour éviter le débordement du réservoir. Un ventilateur de refroidissement supplémentaire est ajouté dans la couche de circuit pour évacuer la chaleur générée à cet endroit.

La conception montrée dans les figures ci-dessus sont mes pensées et mes idées, vous pouvez suivre vos propres idées et pensées pour la conception du pot. Si vous avez une imprimante 3D, vous pouvez dessiner et fabriquer un pot plus efficace et plus beau. Quoi qu'il en soit, je vais réaliser ce projet en suivant mon design, en collectant et en assemblant des objets collectés dans des magasins de papeterie (Désolé les amis, je n'ai pas d'imprimante 3D dans ma localité pour imprimer mon design plus proprement) comme des pots de fleurs, des circulaires en forme assiettes, boîte etc.

Noter:

La conception montrée dans les figures est tirée de mes pensées et de mes idées, vous ne voulez pas suivre mes étapes pour le faire, vous pouvez suivre vos propres idées et choses disponibles dans votre localité (vous pouvez également changer ce plateau de circuit d'entraînement de moteur dans un plateau de traction et de poussée ordinaire) pour fabriquer le design

Étape 3: Distribution d'énergie et carte de commande de moteur

Dans ce projet, nous allons coordonner plus de 10 capteurs et modules ensemble. Chacun d'eux a besoin de plages de tension différentes. Les capteurs et modules ajoutés dans cette conception (FEDORA 1.0) ne nécessitent qu'une alimentation de 5 V et la micropompe et le ventilateur du refroidisseur d'échappement nécessitent une alimentation de 12 V. Pour fournir l'alimentation électrique à chaque composant, nous avons besoin d'un tableau de distribution d'alimentation pouvant fournir à la fois 5V et 12V. Nous avons donc fabriqué un circuit comme indiqué dans la figure ci-dessus pour cette application. En plus de cela, nous avons attaché deux circuits intégrés L293D dans ce circuit pour entraîner le moteur pas à pas, le ventilateur du refroidisseur et la micropompe.

Pour faire ce circuit de distribution d'énergie et de commande de moteur, nous voulons

1. 7805 Régulateur IC
2. 2x CI de pilote de moteur L293D
3. Broches d'en-tête (noir pour GND, jaune pour 5V, bleu pour l'entrée du moteur pas à pas, blanc pour l'entrée Arduino)
4. 1x condensateur 10uf/63V
5. 1x condensateur 1uf/63V
6. 1x résistance 1k
7. 2x bornes à vis 2 canaux (pour refroidisseur et pompe)
8. Barrel jack / Socket correspondant à votre adaptateur AC-DC
9. Un PCB zéro
10. Et un morceau de dissipateur de chaleur pour 7805

(Soudez deux broches d'en-tête au lieu de LED, nous pouvons ajouter cette LED à notre pot plus tard)

Noter:

N'oubliez pas d'ajouter de la « pâte de dissipateur de chaleur » avant de fixer le 7805 IC sur la pièce du dissipateur de chaleur

Choisissez une bonne prise qui peut correspondre à la broche de sortie de votre adaptateur AC-DC 12V/2A

Si vous souhaitez ajouter des modules (comme un amplificateur audio), qui fonctionnent à 12v, il vous suffit d'ajouter des broches d'en-tête (j'ai ajouté des broches d'en-tête rouges pour cela dans mon circuit, mais non utilisées dans ce projet)

Étape 4: Capteur d'indicateur de niveau d'eau

Le schéma de circuit montré ci-dessus a besoin

1. 3x transistors BC548
2. 3 résistances 220 ohms
3. 3 résistances de 470 ohms
4. 1x résistance 22K
5. Et un morceau de PCB

Soudez le circuit dans le PCB et attachez les broches d'en-tête à

1. Alimentation 5V (Connectez-les ensemble)

2. GND (Connectez tous les motifs ensemble)

3. Niveau d'eau ÉLEVÉ

4. Niveau d'eau Moyen

5. Niveau d'eau bas

Si vous avez des doutes sur la fabrication de ce circuit de capteur d'eau, il suffit de consulter ces instructables par sathishk12

Étape 5: Capteur de débit d'eau

Nous pouvons fabriquer un capteur de débit d'eau à partir d'un capteur d'humidité du sol ordinaire. Ici, je vais changer un capteur d'humidité du sol en un capteur de débit d'eau. Pour cela, nous voulons d'abord retirer les plaques de détection de sol du capteur. Ensuite, prenez le circuit comparateur de l'humidité du sol, et connectez deux câbles de démarrage M-M à la place des plaques de capteur. Ensuite, nous allons maintenant utiliser une logique simple pour détecter la condition de débordement du réservoir d'eau, c'est-à-dire. lorsque l'entrée numérique du niveau du réservoir du capteur de débit d'eau devient ÉLEVÉE simultanément, il s'agit de l'état de débordement. Ensuite, nous pouvons utiliser une réponse appropriée à ce cas via le codage.

Étape 6: Assemblage des composants entiers

Les schémas de connexion et les composants nécessaires sont répertoriés ci-dessus ! Il suffit de parcourir la vidéo pour avoir une idée de la tâche de connexion !

Un fichier document avec des broches de connexion est ajouté avec cela !

Étape 7: Notification vocale, création de fichiers audio

Extrayez le fichier d'échantillon audio et copiez le contenu sur une carte mémoire. et insérez la carte mémoire dans le module MP3. Si vous souhaitez créer votre propre échantillon audio, visitez simplement des sites comme

. Si vous modifiez l'ordre des fichiers mp3 (classés par nom), faites simplement un exemple d'exécution et notez l'ordre des MP3 et modifiez-les dans le code que nous avons téléchargé sur notre arduino Mega.

Le schéma de connexion pour le test du module MP3 en cours d'exécution est donné à l'étape précédente

Un exemple de code pour vérifier l'ordre des fichiers audio est ajouté à cette étape. Il vous suffit de télécharger le code et d'ouvrir le moniteur série, de noter l'audio par le haut. Puis changez-le dans le code pour mega

Il y a environ 38 échantillons audio dans ce fichier rar. Tous ne sont pas utilisés dans ce projet. Si vous avez une idée pour ajouter des extensions à la conception, ajoutez simplement un nouveau fichier audio à cet effet

Étape 8: Bibliothèques et codes

Les croquis que nous souhaitons télécharger sur Arduino Mega et Arduino UNO sont ajoutés à cette étape. En plus de cela, toutes les bibliothèques nécessaires à ce projet sont également ajoutées ici. Vous n'avez donc pas besoin de rechercher les bibliothèques.

Si vous remarquez un bug ou des erreurs dans mon code, veuillez le dire dans la zone de commentaire

Les bibliothèques non répertoriées ci-dessus sont des bibliothèques qui existent déjà dans l'IDE Arduino !

Sinon, allez dans sketch> inclure la bibliothèque> gérer la bibliothèque> et recherchez le nom des fichiers d'en-tête répertoriés en haut des croquis

Pour ajouter les bibliothèques de fichiers zip, accédez à croquis> inclure la bibliothèque> puis cliquez sur l'option pour ajouter la bibliothèque au format zip