Радио для растений

Радиостанция для растений была построена для того, чтобы улучшить отношения людей с их растениями, благодаря возможности подключаться к электрофизиологическим сигналам растений и выводить данные в виде звука, пульсирующего света и графика. Он был создан в рамках исследовательского проекта Growing CoDesign, и мы хотим, чтобы он продолжался здесь, на Моделисте-Конструкторе, чтобы другие люди имели такой же опыт общения с растениями.

На видео можно услышать, как звучит радио.

Корпус: Основной корпус магнитолы изготовлен из фанеры, вырезанной лазером. Мы напечатали на 3D-принтере поворотные ручки, а также крепление внутри радиоприемника, удерживающее светодиодную ленту на месте. В нашей версии мы также прикрепили кожаный ремешок к радио, чтобы сделать его портативным, но это необязательно для вас.

Программное обеспечение: радио работает на raspberrypi 3+, где данные поступают от датчика ЭМГ в эскиз Arduino, который управляет светодиодами и пересылает данные в эскиз обработки, который рисует график, а также патч OpenData, который обрабатывает звуки.

Загрузите репозиторий Github для кода, файлов лазерной резки и 3Dprint.

Нам понадобится:

• Лазерный резак
• 3д принтер
• Паяльник
• Отвертки электрика
• Гаечный ключ
• Лента, столярный клей и клеевой пистолет
• Винты М2,5 3мм
• Болт М2,5 25мм
• Маленькая кисть для нанесения столярного клея (по желанию)
• Кабельные башмаки (необязательно)

Корпус:

• 1 лист фанеры для лазерной резки
• Прозрачный акриловый лист для лазерной резки (по желанию, можно заменить пергаментной бумагой)
• Кожаный ремешок и лакированные кнопки (по желанию)

Технологии:

• 1x потенциометр 1 кОм сопротивление
• 1x потенциометр 100 кОм сопротивление
• Датчик ЭМГ
• Плата питания
• Звуковая плата
• Raspberry pi + micro SD карта с прошитой на нее операционной системой
• Ардуино про брелок
• Оратор
• Сопротивление
• Светодиодная полоса
• Экран
• USB-кабель (для питания Raspberry)
• Удлинитель USB-порта (для зарядки)
• Последовательный USB-адаптер (для подключения брелока и Raspberry)
• Провода

Шаг 1: Подготовка к установке обсадной колонны

Лазерная резка

Загрузите файл SVG в репозиторий Github и вырежьте с помощью лазера основной корпус радио, который состоит из передней и задней панелей, а также гибкой ленты, образующей стороны.

Вырежьте лист акрила лазером, чтобы получилось светодиодное «окно» в верхней части радиоприемника. Сделайте это, взяв большую прямоугольную форму из файла SVG корпуса. Имейте в виду, что лазерный резак может расплавить некоторые стороны больше, чем измерения, поэтому это может потребовать некоторых проб и ошибок, прежде чем окно плотно войдет в ленту.

3D печать

Загрузите файлы STL в репозиторий Github и распечатайте 2x поворотные ручки и «светодиодный мост», который будет установлен внутри радиомодуля для поддержки светодиодной ленты.

Шаг 2: Сборка корпуса — лента

Приклейте акриловый лист к ленте, как показано на картинке. Если вы хотите, чтобы свет был приглушен, вы можете приклеить к акриловому окну липкую ленту из пергаментной бумаги (или другого матового материала) или, в качестве альтернативы, отшлифовать акрил наждачной бумагой.

С помощью клеильного пистолета приклейте порт USB для зарядки в предназначенное для этого отверстие (то, что с выгравированным рядом с ним аккумулятором). Затем приклейте «джек» датчика ЭМГ в круглое отверстие, которое находится на стороне, противоположной USB-порту.

Необязательно: если вы хотите прикрепить кожаный ремешок, сейчас самое подходящее время для крепления кнопок, так как это будет сложно из-за технологии.

Наклейте двустороннюю ленту на светодиодный мост, напечатанный на 3D-принтере, это то место, куда светодиодная лента будет наклеена позже. С помощью маленьких винтов и, возможно, нескольких шайб прикрепите светодиодный мост к ленте.

Шаг 3: Сборка корпуса — передняя панель

С помощью небольших винтов закрепите динамик на передней панели. Припаяйте провода и сопротивление к динамику. Убедитесь, что провода динамика направлены туда, где будет экран.

Установите потенциометры. 1К для звука и 100К для света. Затяните гаечным ключом.

(с некоторыми потенциометрами, есть небольшой кран, который вам может понадобиться, чтобы освободить место в дереве, как показано на рисунках)

Шаг 4: Сборка корпуса — приклейте переднюю часть и ленту

Теперь, когда лента и лицевая панель готовы, вы можете склеить их между собой столярным клеем. Нанесите немного клея на стыки (Совет: используйте кисть для меньшего беспорядка), но подождите, пока концы ленты не будут нанесены.

Используйте зажимы, чтобы удерживать все на месте, пока клей высохнет.

Шаг 5: Подготовка технологии — Raspberry Pi

Прошить карту micro SD с операционной системой

Вставьте SD-карту в Raspberry Pi

Загрузите Pi, подключите его к Wi-Fi и загрузите следующие программы: Processing, Arduino IDE и OpenData.

Поместите код в raspberry pi либо через запрос git в терминале, либо через USB.

Шаг 6: Сборка технологии — Безделушка (или брелок)

Брелок Arduino pro получает данные от датчика ЭМГ, а также управляет светодиодными индикаторами. Итак, нам нужно припаять провода между этими штуками.

В остальном, поскольку Raspberry Pi не имеет последовательного подключения, нам пришлось бы найти обходной путь, припаяв последовательный USB-порт к брелоку.

Шаг 7: Технология сборки — Стопка досок

С помощью болтов и гаек создайте стопку ваших досок в такой последовательности:

• Плата питания
• Raspberry Pi
• Звуковая плата
• Экран

Вставьте последовательный USB-порт и аксессуар из предыдущего шага в USB-порт raspberry pi.

Шаг 8: Технология сборки — все соединяем

Теперь вы можете поместить всю свою стопку в рамку на передней панели, где экран должен хорошо и уютно поместиться.

Еще нужно подключить и смонтировать несколько вещей.

Подключите плату датчика ЭМГ с проводами от брелока (если вы еще не сделали это с шага 6).

Установите светодиодную ленту на мостик, там, где находится двусторонний скотч. Чтобы сделать его более надежным, вы можете наклеить на полоску больше ленты.

Подключите провода звукового потенциометра (1K) непосредственно к динамику и источнику питания следующим образом (пайкой или использованием кабельных наконечников):

• Левая ножка потенциометра <—> Электропитание (красный провод)
• Средняя ножка потенциометра <—> Напряжение динамика (красный провод)
• Правая ножка потенциометра <—> Масса блока питания и динамика (черные провода)

Подключите Raspberry Pi к источнику питания с помощью короткого кабеля USB C.

Вставьте USB-порт для зарядки (из шага 2) в плату блока питания.

Подключите плату датчика ЭМГ к соответствующему разъему (начиная с шага 2).

Закройте радио, надев заднюю панель.

Шаг 9: Как использовать + другие примечания

Как пользоваться:

Поместите две подушечки на два разных места растения (например, на лист или стебель).
Воткните металлический стержень в почву (GND)
Убедитесь, что на радио есть питание — либо от аккумулятора, либо от кабеля USB-C.
Установите желаемый уровень громкости и интенсивности света

Хорошо знать:

Радиоприемник сделан неидеально, и его еще можно улучшить. Вот несколько примечаний о том, о чем вам следует знать:

• При необходимости замените сенсорные прокладки (они становятся менее липкими при многократном использовании)
• Батарея держит до ~ 8 часов
• Нет кнопки ВКЛ / ВЫКЛ
• В зависимости от растения, громкость может не быть полностью уменьшена.
• Подключение источника питания добавляет шум к данным датчика
• При подключении к источнику питания появляется предупреждение о «низком энергопотреблении», на это можно не обращать внимания.
• Вынимая блок питания перезагружает магнитолу, дайте ей минутку на перезагрузку
• При перезагрузке открываются разные серверные программы — не трогайте экран при перезагрузке

Материал переведен для читателей modelist-konstruktor.com