土壤湿度传感器开源项目

描述

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谁没做过？好吧，我确实试过一段时间了，但我不喜欢和没有回答的人/事交谈......

哦，不要忘记每年离开几周的困境。谁在照顾植物？

那么好吧，Snips，植物，水，智能花盆的创意诞生了！我决定不只做一个会说话的花盆，而是将水泵、水位传感器、湿度/温度传感器、紫外线传感器集成为土壤湿度传感器。

这个想法很简单。在水箱中放一些水，盖上盖子，将植物放入其中，将土壤湿度传感器插入土壤并放置水管。将您的锅插入其中一个插座，让魔法开始。植物会对你的“嘿植物”唤醒词做出回应，起初，作为一个新生儿，它会问你一些关于她自己的细节，主要是她是什么。这些信息将使花盆独立，但也会让植物在口渴、需要或多或少的阳光、寒冷和温暖时提醒你。

我决定在锅中集成 5 个分立的 LED，这样询问水位时不仅可以通过声音而且可以通过视觉来回答。RGB LED 最好的部分是它还会显示温度、湿度和光照水平！

该项目旨在成为 Snips 主单元的卫星，以降低成本和让多个罐都运行 Snips 全引擎的麻烦。作为卫星，您可以轻松地将它们连接到您的主设备以建立集中式工厂数据中心！

我们走吧！

为此，您需要一个主单元和您想要的任意数量的卫星，一个用于您想要连接到系统的每个植物。

让我们从简单的开始，即主机。你甚至不需要扬声器或麦克风，它只是用来计算一些东西。在你的 SD 卡上刷入最新的 raspbian，您知道如何在没有键盘和屏幕的情况下配置 Raspbian，不是吗？

在 Snips 上创建一个帐户：

创建一个新的助手。选择名称，但保留与该项目相关的名称：“我的花”、“我的植物”或类似的名称是个好主意。

选择一种语言。请注意，目前该项目仅完全支持英语，并预先实现了法语。

点击添加应用，搜索我的“剪我的花”。就这样！哇，用 Snips 创建助手这么简单！

您将需要 SAM 来配置您的树莓派，但别担心，这很容易。有许多不同的操作系统，所以我不会完成这个工具的安装，。按照本指南执行第 6 点，您应该已经配置好树莓派和助手，可以开始使用了！在进行工厂安装之前，我们需要配置一些东西。

在主机上配置 Snips

使用您选择的工具（在 Windows 上， Kitty.exe是个好主意...），通过 ssh 连接到您的树莓派主机。如果你没有配置你的 raspberry pi headless 我希望你没有忘记在启动分区上添加一个名为“ssh”的空文件？

sudo nano /etc/snips.toml

如果你的主机只用于你的花并且没有任何麦克风和声音，你可以在“[snips-audio-server]”下禁用它们的输入

disable_playback = True
disable_capture = True

更重要的是现在配置卫星。在“[snips-asr]”和“[snips-hotword]”下你应该有一行写着“#audio = [”+@mqtt“]” 。这是我们为主要单位声明卫星的地方。这是我们要添加植物的地方！因此，假设您要监控一棵“龙树”。这颗卫星按道理应该叫做“龙树”，所以你可以直呼其名吧？我们开工吧！哦，还有，如果植物名称中包含空格，请将其替换为下划线！

audio = ["dragon_tree@mqtt"]

不要忘记删除行前面的#！现在我只实现了龙树支持。您可以在plantsData.json文件中添加自己的植物！

好的，我们完成了主机的配置。按 CTRL+X 并按 Y 表示是，然后输入以确认要保存的文件名。重启剪辑：

sudo systemctl restart snips-*

您需要我的应用程序才能在主机上运行，

使用 sam 将其部署到您的主单元。

配置我们的工厂

我们有了主单元，现在我们需要为我们的工厂安装更基本的 Snips！

遵循与主机完全相同的 raspbian 安装。一旦闪烁，连接你的树莓派并通过 ssh 连接到它。

我已经让你成为一个自动安装程序，它将负责更新你的安装，下载并安装 snips-audio-server，安装你的扬声器（或 4 或 6），下载并安装 flower 软件并配置 Snips！

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

这将下载安装程序。你需要执行它。它会问你主要单位的IP地址以及工厂的名称。还记得安装主机时使用的那个吗？

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

如果一切按计划进行，它应该下载所需的文件、安装所需的库并为服务创建一个链接以自行启动。

让我们检查一下是否一切正常：

sudo systemctl status snips-*
sudo systemctl status snipsMyFlower

这两个命令现在应该以绿色返回你的运行状态，没有错误。

很好，我们已经启动并运行了，软件方面！如果您通过说“Hey Snips”来呼叫您的植物，它应该会播放一点检测声音。拔掉你的树莓派零。硬件时间？

五金部分

我想当你试图让软件部件运行时，你的 3D 部件打印对了吗？我不能告诉你太多关于它们的信息，打印机是如此不同。我可以告诉你的是，我在 0.2 毫米层打印了所有东西，你希望水箱是防水的。一种解决方案是使用一些 X3C 3D 打印环氧树脂涂层，但这取决于您。

 

关于 PB 部分，我已经包含了 gerber 文件。这取决于你，自己制作它们，使用迷你数控或用化学品蚀刻，甚至订购它们和最后的解决方案，让我为你制作它们来对抗一些东西。基本上有两个迷你PCB。所有接线的接口和一个用于打开和关闭泵的小 mosfet 以及用于水位的 PCB。你可以不用第一个，但你需要读取水箱中的水位。

 

 

 

打印和蚀刻完所有内容后，开始组装电子部件：

 

我有一个没有标题的 pi 零（太好了，请告诉我你在哪里买的！），这是扬声器 2 所需的引脚： https ://fr.pinout.xyz/pinout/respeaker_2_mics_phat

• 对于水传感器，您需要在引脚 [13、15、16、22、29、36] 上连接一些电线
• 对于泵，您需要销 [37]
• 对于 LED，我们需要 [19. 23] (SPI)
• 对于传感器，我们需要 [3, 5] (I2C)
• 对于整体，我们需要电源和接地：[1, 2, 6]

在陷入混乱之前：

清洁一点……相信我，这对您与伴侣的关系更好……

取下您的微型 USB 电源并切断 USB 端口。用电线穿过锅底并剥去电线，这样你就可以压接它们并添加杜邦外壳。将电源连接到 PCB 并将整个结构放入锅中。

 

我们需要构建一个灵活的 LED 条纹，这就是为什么我使用 DotStar LED 并将它们焊接在一起的原因：

它基本上是将它们菊花链在一起，并使用一些小金属线沿着它们运行接地和电流。以下是这些 LED 的原理图：

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

将 LED 放在 LED 支架内并将它们粘在您认为合适的任何地方，但在锅内，LED 穿过锅壁！是的，我正在使用胶带，因为我无法为这种 LED 结构想出一个好的解决方案……

 

它不是在所有图片上，因为只是在之后才发现，而是将 LED 线绞在一起并绞合泵线并使它们彼此尽可能远！泵会产生大量干扰 LED 的电噪声！我最终在泵线上添加了 470uf 电容器和电阻器：

 

 

将水的塑料管穿过印刷管并穿过支撑孔。传感器线也穿过该管。其他电缆没有……因为……他们给我发了一根粗的 i2c 线，其他线没有地方了。有待改进的地方！

 

 

将水箱放入锅中

将支架放在水箱上方

 

好的，停下来，我们就到这里为止。在放置植物之前，我们应该添加一些水。但是为此，该程序可以为您提供帮助！

第一次开始

确保你的主机已插入并且 snips 正在运行它以及我的应用程序。

现在插上花盆，等待它开机。罐子应该播放一点 led 动画，一个蓝色的条被填满。

 

 

紧随其后的是一个蓝色 LED 指示灯，您的植物会告诉您它缺水了！

 

 

告诉你的植物你想给它的水箱加满水，然后按照她的指示去做。确保来自水泵的水管实际上对准了支架！当它得到水时，植物会尝试给自己浇水！此时，工厂将开始记录数据并在超出范围时提醒您：

• 水分：太高/太低
• 温度：太高/太低
• 光：太高/太低（过去 24 小时内）
• 水：水箱空了

植物只会发出一次警报，但会保持 LED 条处于警报状态

 

 

把你的植物放在上面。放置并连接饮水机并放置土壤传感器！你成功了！完成了！

 

支持的意图

• 这是怎么回事？如果您的工厂正在显示状态 LED，您可以随时询问她出了什么问题。
• 告诉我你昨天的土壤湿度。询问记录的数据。
• 你的水分怎么样？请求即时遥测数据。
• 我想给你的水箱加满油。如果你想给水箱加水，你最好先问她，然后按照她的指示去做！
• 清空你的坦克！确保您已断开饮水机，并且水管对准锅外，最好是水槽内。
• 喝点东西吧。告诉你的植物自己浇水。她会自动完成，但您可以随时要求更多 :) 小心不要吸引她！

下一步是什么？

好吧，这只是一个概念，如果给予更多的爱和关怀，它会变得更大。如果您有想法，请随时与我联系。如果您对代码有改进，请随时在 github 上进行分叉。尽情享受吧！

追溯

现在截止日期到了，这是我对项目本身的小回顾。

• 我会做些什么不同的事情？我肯定会花更多的时间。我只允许自己整整一个月。我可能会组队，不确定，我有点像一只孤独的狼
• 我会重新设计吗？是的，绝对是。没有足够的地方放整个电子设备。是的，有几毫米的空间也没什么坏处。我肯定会重新考虑布线
• 多氯联苯呢？我会让他们完全不同。这只是从想法到概念/原型的演变。它们需要与设计一起重新绘制
• 代码？好吧，代码在不断发展，有些部分由于一些随机和奇怪的错误而停滞不前。所有主要功能都运行，不要害怕，但一些较重的功能不会返回正确的结果。
• 找虫子？我知道并排加载 i2c 和 spi 设备（以及与电机一起！）并不是最佳选择，因此会发生一些随机的怪异现象。如果我要继续这个项目，我只会使用 i2c。respeaker 2 有时也会遇到一些 i2c 错误。