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智能花盆开源分享
王玉兰
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描述
Fytó 是一款智能花盆，可以轻松将您的植物变成宠物。它配备了内置传感器，可以测量从光照到土壤水分的一切，这可以触发六种不同的情绪，从而传达植物的状况。情绪显示在前屏幕上。
你是植物爱好者吗？只需将您的植物添加到 Fytó，它就会开始与您通信。
我们的宠物和它的情绪
我们的宠物具有 3 种基本感官。
- 土壤湿度
- 温度
- 光照
Fytó 展示了 6 个与植物健康直接相关的表达方式。
- 口渴：每当土壤水分对植物来说太高时，Fytó 就会表现出口渴，并且正在寻找一些水
- Hot ：当 Fytó 太热时显示
- 冻结：当温度降得太低时，Fytó 需要一些温暖
- 昏昏欲睡：当光照太低时，Fytó 太困了
- Savory : 当植物得到一些水时，它太美味了 na？
- 开心：当一切都完美的时候，Fytó 太开心了
PI ZERO 2W(大脑)
我们将使用 Raspberry Pi Zero 2W 作为这个花盆的控制器。我们有不同代的 Raspberry pi，包括 PI3、4 以及 zero 和 zero2w。我们之所以使用它，是因为它体积更小，性能更高。
Raspberry Pi Zero 2W 的核心是一个 1GHz BCM2710A1，配备 64 位 ARM Cortex-A53 CPU 和 512MB RAM。坦率地说，这个 Pi 比原来的 Raspberry Pi 快四倍左右，而且成本只是当前 RPi3 的一小部分。因此他们可以轻松处理屏幕上播放的 GIF。
要设置 Raspberry pi，请参阅此文档。
带 ADC 的传感器
该项目中使用的传感器是
- 电容式土壤湿度传感器 - 用于感测土壤湿度水平。它们通过电容传感测量土壤湿度水平，而不是像其他类型的湿度传感器那样的电阻传感。之所以能够防止腐蚀，是因为它是由耐腐蚀材料制成的，使用寿命长。
- LM35 温度传感器 - 用于感测温度，您可以使用任何您想要的温度传感器。
- LDR模块-用于检测光的强度，这里我们实际上使用了内置贴片电阻的ldr模块。如果您使用的是裸露的 LDR，请使用电阻进行下拉/上拉。
主要问题是 Raspberry Pi 无法从这些模拟传感器中采样数据。在这种情况下，模拟传感器可以通过两种方式与 Raspberry Pi 连接。一种是使用外部模数转换器；第二种是使用微控制器从模拟传感器采样数据，并通过串行接口将所有捕获的数据传输到 Raspberry Pi。
在这里，我们将使用第一种情况，使用名为 ADS115 ADC 的模数转换器。它是一个具有高精度的 16 位 ADC。
240×320，通用2寸IPS液晶显示模组
在我们的计划中，首先我们继续播放普通的黑白表情符号。因此，为此目的，普通的 OLED 显示器就足够了。这种带有特定表情符号的显示未能突出整个项目。然后我们换成彩色表情符号，以显示我们使用了这个 2 英寸 IPS LCD 显示模块。IPS显示器具有优越的高对比度、宽视角、色彩还原、图像质量等。只需13美元，超级便宜。
在接下来的设置中，我们将校准传感器。
校准
校准很重要，因为它有助于确保准确测量，因此我们通过跳线和面包板将所有传感器和 LCD 模块连接到树莓派 4，使测试和校准更加容易，因为 Pi zero 2w 没有接头连接器。
我们在树莓派上写了一段python代码，计算出水分和LDR模块的最大和最小模拟值（请确保代码中连接的通道正确）。
代码已更新，可以根据传感器值在显示器上播放表情符号。这里我们使用了 6 个表情符号。
3D打印
是时候设计花盆了，我们使用 Auto desk fusion 360 来完成这项工作。
花盆主要由外盖、底座和容器三部分组成，容器是放置植物的地方。如果您的工厂需要更多空间，请考虑增加容器的尺寸。
3d 设计中的一个有趣事实是，我们没有添加任何螺钉来连接组件，因为市场上不容易买到直径较小的螺钉。如果您必须这样做，请查看随附的步骤文件。我们使用 PLA 材料打印这些部件，填充率为 10%。
接线
我们开始根据原理图焊接组件。第一张图显示传感器和树莓派之间的连接，第二张图显示显示器和树莓派之间的连接。
首先，我们将 lm35 焊接到一个小的穿孔板上，这样我们就可以轻松地将它连接到外壳上。然后我们缩短该模块中 LDR 的长度。之后，我们使用 30 AWG 硅胶线从每个组件中取出电线。
为了给模块供电，我们使用了一个微型 USB 模块和一个 5V 2A 适配器电源。如果您有相同规格的手机充电器，您也可以使用，无需购买新的。
提示：为了焊接组件，请使用 300-350 摄氏度之间的温度
集会
然后我们开始一个一个地组装组件。首先，我们将 LCD 模块连接到前端。然后我们激光切割一块2mm厚的透明亚克力板放在显示器前面，它的目的是隐藏液晶模块和外壳之间的深度。
然后我们将LDR模块和温度传感器固定在相对的两侧。两个传感器对外部都是可见的。最后，我们通过坚固的双面胶带连接了 ADC 和 Pi 零 2W。
我们将USB模块与树莓派连接好后，将底座和外壳粘好。然后，我们将湿度传感器插入已放置植物的容器中，并进行剩余连接。最后我们把容器放在外壳里面。
最终结果
只需启动 Fytó，它就会开始与您通信。
它是您室内花园盆栽植物的完美补充，其活泼的个性使其成为理想的植物伴侣。
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