पिक्सी - लेट योर प्लांट स्मार्ट: 4 स्टेप्स (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

पिक्सी एक परियोजना थी जिसे हमारे घर पर मौजूद पौधों को और अधिक इंटरैक्टिव बनाने के इरादे से विकसित किया गया था, क्योंकि ज्यादातर लोगों के लिए घर पर एक संयंत्र होने की चुनौतियों में से एक यह जानना है कि इसकी देखभाल कैसे करें, हम कितनी बार पानी देते हैं, कब और कितना सूरज पर्याप्त है, आदि। जबकि सेंसर प्लांट डेटा प्राप्त करने के लिए काम करते हैं, एक एलईडी डिस्प्ले, जानबूझकर पिक्सलेटेड (इसलिए पिक्सी नाम), मूल भाव प्रदर्शित करता है जो पौधे की स्थिति को इंगित करता है, जैसे कि खुशी जब इसे पानी पिलाया जा रहा हो या उदासी यदि तापमान बहुत अधिक है, तो यह दर्शाता है कि इसे ठंडे स्थान पर ले जाना चाहिए। अनुभव को और भी दिलचस्प बनाने के लिए, उपस्थिति, स्पर्श और चमक जैसे अन्य सेंसर जोड़े गए हैं, जो अन्य अभिव्यक्तियों में अनुवाद करते हैं जिससे ऐसा लगता है कि अब आपके पास देखभाल करने के लिए एक आभासी पालतू जानवर है।

परियोजना में कई पैरामीटर हैं जहां पौधों की विविधता के साथ-साथ विभिन्न ब्रांडों के सेंसर पर विचार करते हुए प्रत्येक मामले की सीमाओं और जरूरतों को अनुकूलित करना संभव है। जैसा कि हम जानते हैं, ऐसे पौधे हैं जिन्हें अधिक धूप या पानी की आवश्यकता होती है, जबकि अन्य कम संसाधनों के साथ रह सकते हैं, जैसे कि कैक्टि, उदाहरण के लिए, इस तरह के मामलों में, मापदंडों का होना आवश्यक है। इस पूरे लेख में, मैं इलेक्ट्रॉनिक्स के थोड़े से ज्ञान, बाजार में आसानी से मिलने वाले घटकों और एक 3 डी प्रिंटेड केस का उपयोग करके पिक्सी बनाने के तरीके के बारे में ऑपरेशन और एक सिंहावलोकन प्रस्तुत करूंगा।

हालांकि यह पूरी तरह कार्यात्मक परियोजना है, फिर भी अनुकूलन और सुधार की संभावनाएं हैं जिन्हें लेख के अंत में प्रस्तुत किया जाएगा। मुझे यहां परियोजना के बारे में किसी भी प्रश्न का उत्तर टिप्पणियों में या सीधे अपने ईमेल या ट्विटर अकाउंट पर देने में खुशी होगी।

आपूर्ति

सभी घटक विशेष दुकानों या वेबसाइटों में आसानी से मिल जाते हैं।

• 1 MCU ESP32 (ESP8266 का उपयोग किया जा सकता है या एक Arduino नैनो भी किया जा सकता है यदि आप इंटरनेट पर डेटा नहीं भेजना चाहते हैं)

  मैंने इस मॉडल का उपयोग परियोजना के लिए किया है

• 1 एलडीआर 5 मिमी जीएल5528
• 1 PIR तत्व D203S या समान (यह SR501 या SR505 मॉड्यूल में उपयोग किया जाने वाला एक ही सेंसर है)
• 1 DHT11 तापमान सेंसर

• 1 मृदा नमी सेंसर

  प्रतिरोधक के बजाय कैपेसिटिव मृदा सेंसर का उपयोग करना पसंद करते हैं, यह वीडियो अच्छी तरह से बताता है कि क्यों

• एकीकृत MAX7219. के साथ 1 एलईडी मैट्रिक्स 8x8

  मैंने इस मॉडल का उपयोग किया है, लेकिन यह किसी भी समान हो सकता है

• 1 रोकनेवाला 4.7 kΩ 1/4w
• 1 रोकनेवाला 47 kΩ 1/4w
• 1 रोकनेवाला 10 kΩ 1/4w

अन्य

• थ्री डी प्रिण्टर
• सोल्डरिंग आयरन
• काटने वाला सरौता
• सर्किट कनेक्शन के लिए तार
• बिजली की आपूर्ति के लिए यूएसबी केबल

चरण 1: सर्किट

सर्किट को ब्रेडबोर्ड का उपयोग करके ऊपर की छवि में देखा जा सकता है, लेकिन मामले में रखने के लिए, कम जगह लेने के लिए कनेक्शन को सीधे मिलाप किया जाना चाहिए। उपयोग की जाने वाली जगह का सवाल परियोजना का एक महत्वपूर्ण बिंदु था, मैंने जितना संभव हो सके उस क्षेत्र को कम करने की कोशिश की जो पिक्सी पर कब्जा कर लेगा। हालांकि मामला छोटा हो गया है, फिर भी इसे और कम करना संभव है, खासकर इस उद्देश्य के लिए एक विशेष पीसीबी विकसित करके।

SR501 या SR505 जैसे पूर्ण मॉड्यूल के बजाय केवल एक PIR तत्व का उपयोग करके उपस्थिति का पता लगाया गया था, क्योंकि एकीकृत टाइमर और पांच मीटर से अधिक की विस्तृत एक्चुएशन रेंज की आवश्यकता नहीं थी। केवल पीर तत्व के उपयोग से संवेदनशीलता कम हो जाती है और उपस्थिति का पता सॉफ्टवेयर के माध्यम से लगाया जाता है। कनेक्शन का अधिक विवरण यहां देखा जा सकता है।

इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं में एक और आवर्ती मुद्दा बैटरी है, इस परियोजना के लिए 9वी बैटरी या रिचार्जेबल जैसी कुछ संभावनाएं थीं। हालांकि यह अधिक व्यावहारिक था, मामले में एक अतिरिक्त स्थान की आवश्यकता होने वाली थी और मैंने एमसीयू के यूएसबी आउटपुट को उजागर करना समाप्त कर दिया ताकि उपयोगकर्ता यह तय कर सके कि बिजली की आपूर्ति कैसे होगी और स्केच अपलोड करना आसान हो जाएगा।

चरण 2: 3D डिज़ाइन और प्रिंटिंग

सर्किट के साथ, पिक्सी घटकों को समायोजित करने के लिए एक केस विकसित किया गया था और पीएलए का उपयोग करके एंडर 3 प्रो पर मुद्रित किया गया था। एसटीएल फाइलों को यहां शामिल किया गया था।

इस मामले के डिजाइन के दौरान कुछ अवधारणाएं मौजूद थीं:

• चूंकि प्लांट पॉट सामान्य रूप से एक टेबल पर होता है, इसलिए डिस्प्ले को थोड़ा झुका हुआ रखा गया है ताकि देखने का क्षेत्र न खोए
• मुद्रण समर्थन के उपयोग से बचने के लिए डिज़ाइन किया गया
• उत्पाद को अधिक व्यक्तिगत, विनिमेय और उपयुक्त डिज़ाइन बनाने के लिए अन्य रंगों के लिए भागों के आदान-प्रदान को प्रोत्साहित करता है
• अधिक सही रीडिंग को सक्षम करने के लिए बाहरी वातावरण के लिए खोलने वाला तापमान सेंसर

• विभिन्न गमलों के आकार को ध्यान में रखते हुए, पौधे में पिक्सी की स्थापना दो तरह से की जा सकती है

  • एक छड़ के माध्यम से जो पृथ्वी पर टिकी हुई है; या
  • एक पट्टा का उपयोग करना जो पौधे के बर्तन के चारों ओर लपेटता है

सुधार के बिंदु

हालांकि कार्यात्मक, डिजाइन में कुछ बिंदु हैं जिन्हें संशोधित किया जाना चाहिए, जैसे दीवारों के आकार को परिभाषित किया गया है ताकि सामग्री के नुकसान से बचने के लिए और 1 मिमी द्वारा प्रोटोटाइप के दौरान मुद्रण को तेज किया जा सके।

3डी प्रिंटिंग में डिज़ाइन पैटर्न को लागू करके फिटिंग में सुधार करने की आवश्यकता है, संभवतः टुकड़ों को सही ढंग से स्नैप करने के लिए स्टिक के आकार को समायोजित करना और फिटिंग को खड़ा करना आवश्यक होगा।

चरण 3: कोड

एक प्रोग्रामर के रूप में, मैं कह सकता हूं कि यह काम करने का सबसे मजेदार हिस्सा था, यह सोचकर कि कोड को कैसे व्यवस्थित और व्यवस्थित किया जाए, कुछ घंटों की योजना बनाई और परिणाम काफी संतोषजनक था। तथ्य यह है कि अधिकांश सेंसर एक एनालॉग इनपुट का उपयोग करते हैं, कोड के एक अलग उपचार को उत्पन्न करते हैं ताकि अधिक सटीक रीडिंग प्राप्त करने की कोशिश की जा सके और जितना संभव हो सके झूठी सकारात्मकता को अनदेखा करने की कोशिश की जा सके। उपरोक्त आरेख कोड के मुख्य ब्लॉक के साथ बनाया गया था और यह मुख्य कार्यक्षमता को दिखाता है, अधिक जानकारी के लिए मैं https://github.com/jnthas/pixie पर कोड को देखने की सलाह देता हूं।

संशोधन के लिए कई बिंदु खुले हैं जो आपको अपनी इच्छानुसार पिक्सी को अनुकूलित करने की अनुमति देते हैं। उनमें से मैं हाइलाइट कर सकता हूं:

• सेंसर पढ़ने की आवृत्ति
• अभिव्यक्तियों का समयबाह्य
• अधिकतम और न्यूनतम तापमान, प्रकाश व्यवस्था और जमीन की सीमा के साथ-साथ सेंसर की दहलीज
• प्रत्येक अभिव्यक्ति की प्रकाश तीव्रता प्रदर्शित करें
• प्रत्येक अभिव्यक्ति के फ्रेम के बीच का समय
• एनिमेशन को कोड से अलग किया जाता है जिससे आप चाहें तो उन्हें संशोधित कर सकते हैं

ट्रिगर्स

अंतिम रीडिंग के आधार पर वास्तविक समय में कोई कार्रवाई कब हो रही थी, इसका पता लगाने के लिए एक तरीका लागू करना आवश्यक था। यह तीन ज्ञात मामलों में आवश्यक था, पानी, उपस्थिति और स्पर्श, जैसे ही सेंसर की काफी भिन्नता का पता चलता है, इन घटनाओं को ट्रिगर किया जाना चाहिए और इसके लिए एक अलग कार्यान्वयन का उपयोग किया गया था। इसका एक उदाहरण उपस्थिति सेंसर है, क्योंकि एनालॉग इनपुट में केवल पीआईआर तत्व का उपयोग किया गया था, मान अक्सर भिन्न होते हैं और यह घोषित करने के लिए एक तर्क आवश्यक था कि तापमान सेंसर, बदले में, उपस्थिति है या नहीं, एक बहुत है पिक्सी के व्यवहार को समायोजित करने के लिए कम भिन्नता और इसके मूल्यों की मानक रीडिंग पर्याप्त है।

चरण 4: प्रोजेक्ट अगले चरण

• IoT डिवाइस बनें और MQTT के माध्यम से एक प्लेटफॉर्म पर डेटा भेजना शुरू करें
• मापदंडों और शायद भावों के अनुकूलन के लिए एक ऐप
• पौधे को छूकर स्पर्श का काम करें। मुझे इंस्ट्रक्शंस पर टौच जैसी परियोजना का एक बेहतरीन उदाहरण मिला
• बैटरी शामिल करें
• एक पीसीबी डिजाइन करें
• न केवल पिक्सी के मामले में पूरा फूलदान प्रिंट करें
• भावों के अनुसार ध्वनियों को चलाने के लिए परियोजना में एक पीजो शामिल करें
• ऐतिहासिक डेटा के साथ पिक्सी की "मेमोरी" का विस्तार करें (उपस्थिति का पता लगाए बिना बहुत लंबा एक दुखद अभिव्यक्ति उत्पन्न कर सकता है)
• यूवी सेंसर एक सन एक्सपोजर का अधिक सटीक पता लगाने के लिए