土壤濕度傳感器開源項目

描述

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誰沒做過？好吧，我確實試過一段時間了，但我不喜歡和沒有回答的人/事交談......

哦，不要忘記每年離開幾周的困境。誰在照顧植物？

那么好吧，Snips，植物，水，智能花盆的創(chuàng)意誕生了！我決定不只做一個會說話的花盆，而是將水泵、水位傳感器、濕度/溫度傳感器、紫外線傳感器集成為土壤濕度傳感器。

這個想法很簡單。在水箱中放一些水，蓋上蓋子，將植物放入其中，將土壤濕度傳感器插入土壤并放置水管。將您的鍋插入其中一個插座，讓魔法開始。植物會對你的“嘿植物”喚醒詞做出回應(yīng)，起初，作為一個新生兒，它會問你一些關(guān)于她自己的細節(jié)，主要是她是什么。這些信息將使花盆獨立，但也會讓植物在口渴、需要或多或少的陽光、寒冷和溫暖時提醒你。

我決定在鍋中集成 5 個分立的 LED，這樣詢問水位時不僅可以通過聲音而且可以通過視覺來回答。RGB LED 最好的部分是它還會顯示溫度、濕度和光照水平！

該項目旨在成為 Snips 主單元的衛(wèi)星，以降低成本和讓多個罐都運行 Snips 全引擎的麻煩。作為衛(wèi)星，您可以輕松地將它們連接到您的主設(shè)備以建立集中式工廠數(shù)據(jù)中心！

我們走吧！

為此，您需要一個主單元和您想要的任意數(shù)量的衛(wèi)星，一個用于您想要連接到系統(tǒng)的每個植物。

讓我們從簡單的開始，即主機。你甚至不需要揚聲器或麥克風(fēng)，它只是用來計算一些東西。在你的 SD 卡上刷入最新的 raspbian，您知道如何在沒有鍵盤和屏幕的情況下配置 Raspbian，不是嗎？

在 Snips 上創(chuàng)建一個帳戶：

創(chuàng)建一個新的助手。選擇名稱，但保留與該項目相關(guān)的名稱：“我的花”、“我的植物”或類似的名稱是個好主意。

選擇一種語言。請注意，目前該項目僅完全支持英語，并預(yù)先實現(xiàn)了法語。

點擊添加應(yīng)用，搜索我的“剪我的花”。就這樣！哇，用 Snips 創(chuàng)建助手這么簡單！

您將需要 SAM 來配置您的樹莓派，但別擔(dān)心，這很容易。有許多不同的操作系統(tǒng)，所以我不會完成這個工具的安裝，。按照本指南執(zhí)行第 6 點，您應(yīng)該已經(jīng)配置好樹莓派和助手，可以開始使用了！在進行工廠安裝之前，我們需要配置一些東西。

在主機上配置 Snips

使用您選擇的工具（在 Windows 上， Kitty.exe是個好主意...），通過 ssh 連接到您的樹莓派主機。如果你沒有配置你的 raspberry pi headless 我希望你沒有忘記在啟動分區(qū)上添加一個名為“ssh”的空文件？

sudo nano /etc/snips.toml

如果你的主機只用于你的花并且沒有任何麥克風(fēng)和聲音，你可以在“[snips-audio-server]”下禁用它們的輸入

disable_playback = True
disable_capture = True

更重要的是現(xiàn)在配置衛(wèi)星。在“[snips-asr]”和“[snips-hotword]”下你應(yīng)該有一行寫著“#audio = [”+@mqtt“]” 。這是我們?yōu)橹饕獑挝宦暶餍l(wèi)星的地方。這是我們要添加植物的地方！因此，假設(shè)您要監(jiān)控一棵“龍樹”。這顆衛(wèi)星按道理應(yīng)該叫做“龍樹”，所以你可以直呼其名吧？我們開工吧！哦，還有，如果植物名稱中包含空格，請將其替換為下劃線！

audio = ["dragon_tree@mqtt"]

不要忘記刪除行前面的#！現(xiàn)在我只實現(xiàn)了龍樹支持。您可以在plantsData.json文件中添加自己的植物！

好的，我們完成了主機的配置。按 CTRL+X 并按 Y 表示是，然后輸入以確認要保存的文件名。重啟剪輯：

sudo systemctl restart snips-*

您需要我的應(yīng)用程序才能在主機上運行，

使用 sam 將其部署到您的主單元。

配置我們的工廠

我們有了主單元，現(xiàn)在我們需要為我們的工廠安裝更基本的 Snips！

遵循與主機完全相同的 raspbian 安裝。一旦閃爍，連接你的樹莓派并通過 ssh 連接到它。

我已經(jīng)讓你成為一個自動安裝程序，它將負責(zé)更新你的安裝，下載并安裝 snips-audio-server，安裝你的揚聲器（或 4 或 6），下載并安裝 flower 軟件并配置 Snips！

wget http://bit.ly/snipsFlower -O snipsMyFlower_download.sh

這將下載安裝程序。你需要執(zhí)行它。它會問你主要單位的IP地址以及工廠的名稱。還記得安裝主機時使用的那個嗎？

sudo chmod +x snipsMyFlower_download.sh
sudo ./snipsMyFlower_download.sh 

如果一切按計劃進行，它應(yīng)該下載所需的文件、安裝所需的庫并為服務(wù)創(chuàng)建一個鏈接以自行啟動。

讓我們檢查一下是否一切正常：

sudo systemctl status snips-*
sudo systemctl status snipsMyFlower

這兩個命令現(xiàn)在應(yīng)該以綠色返回你的運行狀態(tài)，沒有錯誤。

很好，我們已經(jīng)啟動并運行了，軟件方面！如果您通過說“Hey Snips”來呼叫您的植物，它應(yīng)該會播放一點檢測聲音。拔掉你的樹莓派零。硬件時間？

五金部分

我想當(dāng)你試圖讓軟件部件運行時，你的 3D 部件打印對了嗎？我不能告訴你太多關(guān)于它們的信息，打印機是如此不同。我可以告訴你的是，我在 0.2 毫米層打印了所有東西，你希望水箱是防水的。一種解決方案是使用一些 X3C 3D 打印環(huán)氧樹脂涂層，但這取決于您。

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關(guān)于 PB 部分，我已經(jīng)包含了 gerber 文件。這取決于你，自己制作它們，使用迷你數(shù)控或用化學(xué)品蝕刻，甚至訂購它們和最后的解決方案，讓我為你制作它們來對抗一些東西。基本上有兩個迷你PCB。所有接線的接口和一個用于打開和關(guān)閉泵的小 mosfet 以及用于水位的 PCB。你可以不用第一個，但你需要讀取水箱中的水位。

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打印和蝕刻完所有內(nèi)容后，開始組裝電子部件：

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我有一個沒有標(biāo)題的 pi 零（太好了，請告訴我你在哪里買的！），這是揚聲器 2 所需的引腳： https ://fr.pinout.xyz/pinout/respeaker_2_mics_phat

• 對于水傳感器，您需要在引腳 [13、15、16、22、29、36] 上連接一些電線
• 對于泵，您需要銷 [37]
• 對于 LED，我們需要 [19. 23] (SPI)
• 對于傳感器，我們需要 [3, 5] (I2C)
• 對于整體，我們需要電源和接地：[1, 2, 6]

在陷入混亂之前：

清潔一點……相信我，這對您與伴侶的關(guān)系更好……

取下您的微型 USB 電源并切斷 USB 端口。用電線穿過鍋底并剝?nèi)ル娋€，這樣你就可以壓接它們并添加杜邦外殼。將電源連接到 PCB 并將整個結(jié)構(gòu)放入鍋中。

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我們需要構(gòu)建一個靈活的 LED 條紋，這就是為什么我使用 DotStar LED 并將它們焊接在一起的原因：

它基本上是將它們菊花鏈在一起，并使用一些小金屬線沿著它們運行接地和電流。以下是這些 LED 的原理圖：

https://www.play-zone.ch/media/catalog/product/cache/3/image/650x/0ae87949542eeaf1748dd8a48e1c5f15/a/p/apa102c.jpg

將 LED 放在 LED 支架內(nèi)并將它們粘在您認為合適的任何地方，但在鍋內(nèi)，LED 穿過鍋壁！是的，我正在使用膠帶，因為我無法為這種 LED 結(jié)構(gòu)想出一個好的解決方案……

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它不是在所有圖片上，因為只是在之后才發(fā)現(xiàn)，而是將 LED 線絞在一起并絞合泵線并使它們彼此盡可能遠！泵會產(chǎn)生大量干擾 LED 的電噪聲！我最終在泵線上添加了 470uf 電容器和電阻器：

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將水的塑料管穿過印刷管并穿過支撐孔。傳感器線也穿過該管。其他電纜沒有……因為……他們給我發(fā)了一根粗的 i2c 線，其他線沒有地方了。有待改進的地方！

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將水箱放入鍋中

將支架放在水箱上方

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好的，停下來，我們就到這里為止。在放置植物之前，我們應(yīng)該添加一些水。但是為此，該程序可以為您提供幫助！

第一次開始

確保你的主機已插入并且 snips 正在運行它以及我的應(yīng)用程序。

現(xiàn)在插上花盆，等待它開機。罐子應(yīng)該播放一點 led 動畫，一個藍色的條被填滿。

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緊隨其后的是一個藍色 LED 指示燈，您的植物會告訴您它缺水了！

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告訴你的植物你想給它的水箱加滿水，然后按照她的指示去做。確保來自水泵的水管實際上對準(zhǔn)了支架！當(dāng)它得到水時，植物會嘗試給自己澆水！此時，工廠將開始記錄數(shù)據(jù)并在超出范圍時提醒您：

• 水分：太高/太低
• 溫度：太高/太低
• 光：太高/太低（過去 24 小時內(nèi)）
• 水：水箱空了

植物只會發(fā)出一次警報，但會保持 LED 條處于警報狀態(tài)

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把你的植物放在上面。放置并連接飲水機并放置土壤傳感器！你成功了！完成了！

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支持的意圖

• 這是怎么回事？如果您的工廠正在顯示狀態(tài) LED，您可以隨時詢問她出了什么問題。
• 告訴我你昨天的土壤濕度。詢問記錄的數(shù)據(jù)。
• 你的水分怎么樣？請求即時遙測數(shù)據(jù)。
• 我想給你的水箱加滿油。如果你想給水箱加水，你最好先問她，然后按照她的指示去做！
• 清空你的坦克！確保您已斷開飲水機，并且水管對準(zhǔn)鍋外，最好是水槽內(nèi)。
• 喝點東西吧。告訴你的植物自己澆水。她會自動完成，但您可以隨時要求更多 :) 小心不要吸引她！

下一步是什么？

好吧，這只是一個概念，如果給予更多的愛和關(guān)懷，它會變得更大。如果您有想法，請隨時與我聯(lián)系。如果您對代碼有改進，請隨時在 github 上進行分叉。盡情享受吧！

追溯

現(xiàn)在截止日期到了，這是我對項目本身的小回顧。

• 我會做些什么不同的事情？我肯定會花更多的時間。我只允許自己整整一個月。我可能會組隊，不確定，我有點像一只孤獨的狼
• 我會重新設(shè)計嗎？是的，絕對是。沒有足夠的地方放整個電子設(shè)備。是的，有幾毫米的空間也沒什么壞處。我肯定會重新考慮布線
• 多氯聯(lián)苯呢？我會讓他們完全不同。這只是從想法到概念/原型的演變。它們需要與設(shè)計一起重新繪制
• 代碼？好吧，代碼在不斷發(fā)展，有些部分由于一些隨機和奇怪的錯誤而停滯不前。所有主要功能都運行，不要害怕，但一些較重的功能不會返回正確的結(jié)果。
• 找蟲子？我知道并排加載 i2c 和 spi 設(shè)備（以及與電機一起?。┎⒉皇亲罴堰x擇，因此會發(fā)生一些隨機的怪異現(xiàn)象。如果我要繼續(xù)這個項目，我只會使用 i2c。respeaker 2 有時也會遇到一些 i2c 錯誤。