Plantagotchi! Penanam Cerdas: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Plantagotchi mati sehingga tanaman Anda tidak perlu mati.

Saya baru-baru ini bangga menjadi pemilik tanaman hias baru (bernama Chester) dan saya sangat ingin dia panjang umur dan sehat. Sayangnya, saya tidak memiliki jempol hijau. Saya langsung yakin bahwa saya akan mengirim Chester ke kuburan awal jika saya tidak mendapatkan bantuan. Dia sudah terlihat sedikit sedih ketika aku mendapatkannya.

Beginilah cara saya menemukan Plantagotchi - penanam cerdas yang memberi tahu Anda saat Anda menjadi induk tanaman yang lalai. Plantagotchi mengubah pabrik Anda menjadi cyborg yang memberikan umpan balik saat kebutuhannya tidak terpenuhi. Jika tidak mendapat cukup sinar matahari atau air, ia mati (matanya beralih ke Xs). Hal ini memungkinkan Anda untuk menebus tanaman Anda sebelum terlambat!

Catatan: ini adalah entri ke Planter Challenge & saya menggunakan Tinkercad dalam desain saya.

Langkah 1: Inspirasi Desain & Fungsionalitas

Saat memimpikan Plantagotchi, saya membayangkan persilangan antara Tamagotchi (hewan peliharaan digital dari tahun 90-an yang tidak mungkin untuk tetap hidup), dan Anana (nanas antropomorfik dari acara pendidikan Kanada Prancis beranggaran rendah tahun 80-an - Téléfrancais!)

Pada tingkat paling dasar, saya mengerti bahwa tanaman saya membutuhkan dua hal untuk bertahan hidup: Air, dan Cahaya. Dengan demikian, Plantagotchi memiliki sensor air dan sensor cahaya. Jika tanaman tidak menerima cahaya untuk waktu yang lama, atau jika airnya mengering, mata Plantagotchi beralih ke Xs.

Pada siang hari, mata Plantagotchi melihat sekeliling ruangan. Saat hari gelap itu menutupnya (lihat video di intro). Ini memberinya sedikit kepribadian!

Langkah 2: Mengumpulkan Perlengkapan

Ini bukan proyek yang sulit; namun, saya tidak merekomendasikannya untuk pemula mutlak karena alasan berikut:

• Anda perlu menyolder layar TFT
• Anda perlu merasa nyaman menginstal dan memecahkan masalah perpustakaan Arduino
• Jika Anda ingin menyesuaikan desain mata, Anda perlu menjalankan program Python di baris perintah.

…Jika semua ini terdengar OK - mari kita mulai!!

Mata didasarkan pada tutorial Adafruit yang menakjubkan: Mata Animasi Elektronik menggunakan Teensy. Saya membuat modifikasi untuk menyesuaikan proyek ini, tetapi tutorial aslinya memiliki banyak sumber daya yang sangat baik dan tips pemecahan masalah jika layar tidak berfungsi dengan benar.

Perlengkapan untuk mata & sensor:

1. 2 layar TFT kecil
2. Mikrokontroler Teensy 3.1 atau 3.2
3. Kabel
4. fotoresistor
5. Resistor 10K Ohm
6. 2 paku galvanis kecil
7. 2 Klip Buaya (opsional)
8. Sedikit spons
9. Papan tempat memotong roti
10. pemotong kawat
11. pita listrik
12. Kasing cetak 3D untuk mata

Perlengkapan untuk menyolder

1. Besi solder
2. Pateri
3. Sumbu solder (jika Anda membuat kesalahan)

Persediaan untuk penanam:

1. Kaleng kopi besar
2. Kotak permen keras untuk menampung mikrokontroler (saya menggunakan sebungkus permen Excel)
3. Cat akrilik
4. Kuas
5. Gunting
6. Paku & palu untuk membuat lubang
7. Selotip (opsional - tidak ada di foto)
8. Kotak jus (opsional - tidak ada di foto)
9. Pistol lem (opsional)
10. Kertas timah untuk dekorasi (opsional - tidak ada di foto)

Langkah 3: Membuat Mata Bekerja

Seperti yang disebutkan sebelumnya, saya mengikuti tutorial Adafruit ini untuk mengatur mata pada awalnya.

Tutorial Adafruit memiliki instruksi yang lebih mendalam daripada yang bisa saya bahas di sini. Saya akan merangkum petunjuk umum, dan menyoroti tantangan yang saya alami.

1. Solder kabel ke layar. Anda harus menghubungkan kabel ke pin berikut:

• VIN
• GND
• SCK
• SI
• TCS
• RST
• DD

Tantangan - Saya langsung menyolder tajuk ke layar saya untuk papan tempat memotong roti, tetapi kemudian tidak muat di penutup cetak 3D. Ini berarti saya harus melepasnya dan menyolder ulang kabel. Lewati frustrasi ini dengan menggunakan kabel alih-alih header di tempat pertama.

2) Instal the Teensyduino libraryChallenge - jangan biarkan penginstal menyertakan library Adafruit saat Anda melakukan proses penyiapan. Pustaka ini sudah usang, dan akan menyebabkan kode Anda menimbulkan kesalahan.

3) Uji TeensyUpload sketsa kedipan sederhana untuk melihat apakah instalasi Teensyduino Anda berhasil.

4) Instal pustaka grafis di Arduino IDEAnda akan memerlukan pustaka Adafruit_GFX, dan pustaka Adafruit_ST7735

5) Hubungkan layar ke Teensy menggunakan papan tempat memotong rotiHubungkan kabel Anda sebagai berikut ke Teensy (klik di sini untuk peta pin Teensy)

• VIN - USB
• GND - GND
• SCK - SPI CLK
• SI - SPI MOSI
• TCS - Pin 9 (mata kiri), atau 10 (mata kanan)
• RST - Pin 8
• D/C - Pin 7

6) Unggah file "uncanny eyes" ke Teensy Sebaiknya mulai dengan kode asli dari Tutorial Adafruit, daripada versi modifikasi saya, karena milik saya mungkin hanya menampilkan Xs alih-alih mata ketika tidak ada sensor.

Tantangan -Breadboarding dengan layar TFT bisa merepotkan karena sangat sensitif. Jika kabel yang tidak disolder bergoyang sama sekali, saya akan berakhir dengan layar putih sampai saya memuat ulang sketsa. Menyolder koneksi memperbaiki tantangan ini untuk saya.

Langkah 4: Menyesuaikan Desain Mata

Mata default yang disertakan dengan perpustakaan ini sangat realistis. Namun, mereka merasa terlalu menyeramkan untuk proyek ini - saya menginginkan sesuatu yang lebih seperti mata googly.

Untuk membuat mata kustom Anda sendiri, ubah file-p.webp

Ini adalah perintah yang perlu Anda jalankan untuk menghasilkan bitmap baru (perhatikan bahwa Anda memerlukan Python* & beberapa paket termasuk PImage agar ini berjalan dengan benar).

python tablegen.py defaultEye/sclera-p.webp

Setelah Anda menjalankan skrip, file.h baru akan muncul. Cukup seret file ini ke folder yang sama dengan file uncannyEyes.ino, lalu ubah bagian #include dalam kode Arduino sehingga ia tahu untuk mencari file.h yang baru Anda buat. Saat Anda mengunggah kode ke Teensy, layar Anda akan menampilkan desain mata baru Anda.

*Perhatikan bahwa file tablegen.py dari tutorial Adafruit hanya berfungsi di Python 2. Versi yang saya unggah di atas berfungsi dengan Python 3.

Langkah 5: Pencetakan 3D

Saya belum pernah mencetak 3D sebelumnya, jadi ini sangat menarik!

Saya awalnya ingin mencetak seluruh pot dengan potongan untuk mata & mikrokontroler, tetapi saya tidak yakin tentang logistik untuk mencetak sesuatu dengan ukuran ini. Saya memutuskan untuk memulai dari yang kecil dengan menggunakan versi modifikasi dari casing cetak 3D yang ditawarkan dalam tutorial Adafruit. Lebih murah untuk dicetak, dan dapat digunakan kembali dalam proyek lain di masa depan.

Saya berasumsi menyesuaikan kasing cetak 3D akan menjadi bagian tersulit dari proyek ini, tetapi ternyata sangat mudah. Saya menggunakan Tinkercad, dan proses orientasi hanya memakan waktu beberapa menit.

Setelah bermain-main selama beberapa menit membuat desain gila (untuk proyek masa depan). Saya mengunggah file.stl dari Adafruit, dan kemudian menambahkan pasak untuk membantunya berdiri di tanah. Saya hanya perlu menarik dan melepas bentuk persegi panjang ke desain dan mengubah ukurannya. Mudah! Itu siap untuk dicetak dalam waktu singkat.

Proses ini tidak sepenuhnya tanpa kesalahan manusia - saya tidak sengaja mengirim file yang salah ke toko cetak, dan berakhir dengan hanya potongan "depan" (dua dengan pasak persegi panjang disertakan, dua tanpa), dan tidak ada potongan belakang tertutup. Ini berhasil dengan baik, bagian depan ekstra dapat berfungsi ganda sebagai bagian belakang, dan lubang ekstra besar membuatnya lebih mudah untuk melewati kabel (kemenangan yang tidak disengaja!)

Desain cetak 3d dari Adafruit juga memiliki ruang untuk menyertakan manik-manik plastik bundar di atasnya agar mata terlihat lebih realistis. Saya memutuskan setelah mencetak bahwa saya tidak ingin memasukkan ini karena hampir berada di lembah yang luar biasa, jadi saya menutupi celah yang tersisa di sisi layar dengan selotip listrik. Rekaman itu juga membantu menjaga komponen saya terlindung dari kelembaban. Diakui, pita listrik bukanlah solusi jangka panjang. Jika saya membuat ulang proyek ini, saya akan memodifikasi komponen 3D saya agar lebih sesuai dengan desain saya.

Saya telah melampirkan versi modifikasi dari casing 3D di bawah ini. Yang asli dapat ditemukan di tautan ini.

Langkah 6: Menambahkan Sensor dan Perumahan Mikrokontroler

Sensor cahaya

Saya mengikuti diagram dari situs web Adafruit untuk menghubungkan fotoresistor ke pin A3 pada mikrokontroler.

Dalam kode, ketika nilai sensor fotoresistor di bawah ambang batas, Plantagotchi memasuki mode tidur. Ini mata tertutup, dan timer dimulai. Jika penghitung waktu berlanjut selama 24 jam tanpa terganggu, mata Plantagotchi beralih ke X untuk menunjukkan bahwa ia membutuhkan cahaya.

Catatan: tanaman membutuhkan cahaya alami untuk berkembang, tetapi Photoresistor sensitif terhadap cahaya alami dan buatan. Oleh karena itu, penting untuk memposisikan Plantagotchi sedemikian rupa sehingga sensor ini tidak menghadap ke sumber cahaya dalam ruangan.

Sensor Air

Saya membaca bahwa sensor air mudah berkarat, jadi saya memutuskan untuk membuat super DIY untuk ini sehingga dapat dengan mudah diganti. Saya memasang klip buaya ke dua kabel dan menghubungkan satu ke ground, dan yang lainnya ke pin A0. Jika A0 tidak terhubung ke ground, biasanya mengambil nilai sekitar 50-150, setelah saya menghubungkannya ke ground, nilainya turun menjadi 1. Saya menggunakan buaya untuk memegang dua paku galvanis, yang saya tempelkan dengan menggunakan sepotong spons. Urutannya adalah sebagai berikut:

(Ground ----- Nail1 [terjebak di spons] Nail2<------ A0)

Bromeliad menyimpan air dalam cangkir yang terbentuk di pangkal daunnya (lihat foto). Saat spons basah karena air dalam cangkir ini, kedua kabel tetap terhubung, dan nilai sensor A0 tetap rendah. Namun, setelah spons mengering, koneksi terputus, dan nilai input melonjak. Ini memicu mata Plantagotchi untuk beralih ke X.

Komponen perumahan

Untuk melindungi komponen saya, saya menggunakan paket permen yang sangat pas dengan ukuran kecil saya, bahkan memiliki tutup dengan lubang ukuran yang tepat untuk kabel. Saya membungkus paket dengan pita listrik sehingga terlihat mirip dengan mata.

Pada akhirnya saya membungkus kabel sensor dengan selotip hitam juga karena itu menyatukan kabel dan membuatnya lebih mudah untuk dipindahkan. Jika saya mengulang proyek ini, saya pasti akan berinvestasi di beberapa Heat Shrink dan kurang mengandalkan tape..

Langkah 7: Hiasi Pot & Tambahkan Tempat untuk Mikrokontroler

Setelah menghabiskan lebih banyak uang untuk komponen dan pencetakan 3d yang saya akui, saya ingin membuat pot semurah mungkin.

Saya mendaur ulang kaleng kopi yang sangat sesuai dengan ukuran pot tanaman saya (walaupun, saya harus memalu bibir sedikit agar bisa muat di dalamnya). Sebelum mendekorasi pot, saya memaku beberapa lubang di bagian bawah untuk berjaga-jaga jika potnya terlalu banyak air.

Karena saya ingin menyimpan barang elektronik saya agak melepas penanam (air + elektronik = tidak selalu merupakan ide yang bagus), saya memotong kotak jus dan menempelkannya ke bagian belakang kaleng untuk menahan komponen. Ini membuat mereka tetap kering, dan memungkinkan saya menghapusnya dengan mudah saat dibutuhkan.

Saya tidak suka bagaimana kotak jus menonjol di bagian belakang, jadi saya menggunakan selotip untuk memberinya sedikit bentuk. Selanjutnya, saya melukis semuanya dengan cat akrilik. Untuk dekorasi, saya meninggalkan garis perak di kaleng, dan meniru ini di kotak jus dengan potongan kecil kertas timah. Akhirnya, saya menambahkan garis dengan selotip listrik hitam…karena mengapa tidak!

Langkah 8: Menyatukannya & Langkah Selanjutnya

Hadiah Pertama dalam Tantangan Penanam