Hack Hollow's Wolverine Grow Cube rau ISS: 5 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Peb yog West Hollow tsev kawm theem nrab los ntawm Long Island, NY. Peb tab tom nrhiav cov kws tshaj lij uas tau ntsib ib zaug ib lub lim tiam hauv ib lub koom haum hu ua Hack Hollow uas peb tsim, cim, thiab tsim tus lej tsim cov phiaj xwm. Koj tuaj yeem tshawb xyuas txhua txoj haujlwm peb ua haujlwm NTAWM NO. Peb lub hom phiaj tseem ceeb yog kawm txog yav tom ntej ntawm cov zaub mov thiab ib puag ncig neeg hlau. Peb tau sib sau ua ke thiab tswj hwm kev ua liaj ua teb ntsug ntsug ua liaj ua teb nyob tom qab ntawm peb qhov chaw tshawb fawb nrog peb tus kws qhia Mr. Regini. Peb kuj tau koom nrog hauv GBE txoj haujlwm rau ob xyoos dhau los. Peb paub qhov kev nyuaj no hu rau cov tub ntxhais kawm theem siab, tab sis peb zoo siab heev tos ob xyoos ntxiv los qhia koj txog Wolverine, npe tom qab peb lub tsev kawm ntawv mascot. Nov yog yam peb ua!

Hauv txoj haujlwm no, koj yuav pom ntau yam uas peb nyiam siv suav nrog Arduino, Raspberry Pi, thiab txhua yam khoom siv hluav taws xob uas mus nrog lawv. Peb kuj nyiam siv Fusion 360 raws li qib nce los ntawm TinkerCad los tsim lub voos xwmfab. Txoj haujlwm no yog lub sijhawm zoo tshaj plaws los txiav peb cov hniav ntawm qee qhov chaw tsim khoom tshiab. Peb tau tawg mus rau hauv pab pawg tsim qauv uas txhua tus yuav tsum tsom mus rau ib qho ntawm Grow Cube. Peb tsoo nws mus rau hauv tus ncej, lub hau thiab lub hauv paus, teeb pom kev zoo, loj hlob phab ntsa, dej, kiv cua, thiab ib puag ncig lub ntsuas cua. Peb tau ua qhov txuas hauv peb cov npe khoom siv rau txhua yam khoom siv uas peb siv yog tias koj xav tau kev pab pom kev pom cov ntu uas tau tham hauv cov kauj ruam uas ua raws. Peb vam tias koj txaus siab!

Khoom siv

Ncej:

• 1 "80/20 txhuas extrusions
• Tee neeg rau
• Txhawb nqa
• Hinges
• T-channel tau tshaj glider pob qij txha
• T-channel tau tshaj lub raj thiab cov hlau qhia
• Cov hlau nplaum tuav lub qhov rooj kaw
• 3 x sib nqus reed keyboards

Loj hlob phab ntsa:

• Farm Tech low profile NFT raws
• NFT channel npog
• Corrugated yas los xij
• Cov hlau nplaum los tuav cov kev tshem tawm hauv qhov chaw

Hau:

• Corrugated yas ntawv
• 3D luam LED loj hlob teeb pom kev zoo (Fusion 360)
• Yas standoffs thiab kho vajtse rau electronics

Teeb pom kev zoo:

• Chaw nyob neopixel strips los ntawm Adafruit (60LED/m)
• Neopixel txuas
• Neopixel clips
• 330uF, 35V decoupling capacitor
• 1K ohm tiv thaiv
• Silvered HVAC aluminium ntawv ci daim kab xev
• Pob converter

Dej: (Peb nyiam tshaj plaws):

• 2 x Nema 17 Stepper lub cev muaj zog
• Adafruit Stepper Shield rau Arduino
• 3D luam tawm linear actuator syringe twj tso kua mis (Fusion 360)
• 2 x 100-300mL koob txhaj tshuaj
• Tubing nrog Luer xauv txuas thiab tee/lub luj tshib
• 2 x 300mm x 8mm T8 lead screws thiab ceev
• 2 x flew coupler
• 2 x tog hauv ncoo bearing thaiv
• 4 x 300mm x 8mm linear motion rod shaft qhia
• 4 x 8mm LM8UU linear bearings
• 4 x DF Neeg Hlau ua lub peev xwm tiv taus cov dej noo los tshuaj xyuas cov av thiab tswj cov twj tso kua mis

Cua Cua:

• 2 x 5 "12V fans
• 5 "kiv cua lim npog
• 2 x TIP120 Darlington transistors thiab cov cua sov
• 12V fais fab mov
• Vaj huam sib luag mount chim jack txuas adapter
• 2 x 1K ohm resistors
• 2 x flyback diodes
• 2 x 330uF, 35V electrolytic decoupling capacitors
• DHT22 qhov ntsuas kub thiab av noo w/ 4.7K ohm resistor

Electronics:

• Raspberry Pi 3B+ w/ Motor HAT
• 8GB SD daim npav
• Arduino Mega Cov
• Adafruit perma-proto breadboard
• 2 x 20 x 4 i2C LCDs
• 22AWG tso tseg cov xov hlau txuas
• Dupont cov khoom siv txuas
• Adafruit SGP30 huab cua zoo sensor w/ eCO2

Cov Cuab Yeej:

• Soldering hlau
• Cov khoom siv laug
• Pab txhais tes
• Crimping thiab tshem tawm cov cuab yeej rau cov xov hlau
• Ntsia Hlau
• Kas fes (rau Mr. Regini)

Kauj Ruam 1: Kauj Ruam 1: Tsim Tus Qauv

Lub thav duab yuav raug tsim ua siv lub cev hnyav 1 80/20 t channel aluminium extrusions. Nws yuav tuav ua ke nrog txhuas lub luj tshib pob qij txha thiab t ceev. kab thiab thaiv.

Lub voos xwmfab yuav so ntawm cov txheej ntawm cov ntsia nruab nrog gliding pob qij txha uas yuav tso cai rau lub voos xwmfab tawm ntawm phab ntsa kom nthuav tawm tsis tsuas yog nws lub ntsej muag pem hauv ntej, tab sis ob sab ntawm nws ib yam nkaus. Qhov kev tshoov siab rau qhov no los ntawm ib tus ntawm peb cov tub ntxhais kawm xav txog cov txuj lom khib hauv nws chav ua noj hauv tsev.

Siv cov khawm yooj yim, pem hauv ntej thiab ob sab yuav muaj qhov rooj uas tuaj yeem viav vias qhib thaum lub voos xwmfab rub tawm ntawm nws txoj kab. Lawv raug tuav los ntawm cov hlau nplaum thaum kaw. Txhua 6 lub vaj huam sib luag ntawm lub voos xwmfab no tshem tawm tau vim tias txhua lub ntsej muag tau nyob hauv qhov chaw los ntawm cov hlau nplaum ib yam. Lub hom phiaj ntawm qhov kev xaiv tsim no yog txhawm rau nkag tau yooj yim rau txhua qhov chaw rau kev cog qoob loo, kev saib xyuas cog, khaws cov ntaub ntawv, sau qoob, thiab tu/kho.

Koj tuaj yeem pom peb tus qauv tsim rau cov vaj huam sib luag hauv cov kauj ruam tom ntej.

Kauj Ruam 2: Kauj Ruam 2: Txhim Kho Txoj Kev Loj Hlob

Thawj ntu peb xav txog yog cov khoom siv rau phab ntsa lawv tus kheej. Peb paub tias lawv xav tau kom hnyav, tab sis muaj zog txaus los txhawb nqa cov nroj tsuag. Cov yas yas dawb tau xaiv ntau dua li cov acrylic txawm tias peb nyiam cov duab ntawm V. E. G. G. I. E qhov twg peb tuaj yeem pom cov ntoo sab hauv. Qhov laj thawj rau qhov kev txiav txim siab no yog vim tias feem ntau ntawm qhov pom yuav raug cuam tshuam los ntawm cov nroj tsuag, thiab peb xav rov xav txog ntau lub teeb los ntawm peb LEDs li sai tau. Cov laj thawj no tau los ntawm kev tshuaj xyuas chav tsev peb tau raug xa los ua ib feem ntawm peb txoj kev koom nrog GBE. Raws li tau hais hauv cov kauj ruam dhau los, cov phaj no tau tuav rau hauv cov txheej txheem txhuas nrog cov hlau nplaum kom lawv tuaj yeem tshem tau yooj yim.

Txuas nrog cov phaj no yog peb txoj hauv kev qis profile NFT kev loj hlob uas peb siv hauv peb chav kuaj dej. Peb nyiam qhov kev xaiv no vim tias lawv tau tsim los ntawm PVC nyias nrog cov npog uas yooj yim swb tawm rau kev cog cov hauv ncoo loj tuaj. Txhua qhov xov xwm nthuav tawm yuav muaj nyob hauv cov tog hauv ncoo tshwj xeeb uas peb pom twb tau siv lawm hauv ISS thaum peb nyeem cov lus no. Txhua lub vaj huam sib luag nruab nrab ntawm txoj kab yuav tau npog hauv cov kab xev HVAC kab xev txhawm rau txhawb txoj kev xav ntawm lub teeb ci.

Peb qhov qhib yog 1 3/4 thiab sib nrug los ntawm 6 ntiv rau ntawm qhov chaw. Qhov no tso cai rau 9 qhov chaw cog rau ntawm txhua lub voos xwmfab plaub lub vaj huam sib luag ua rau tag nrho ntawm 36 cov nroj tsuag. hais txog Cov zaub xas lav tsis zoo. Cov kwj deg tau ua nrog qhov qhib kom lees txais peb cov ntsuas dej noo uas yuav saib xyuas cov av noo thiab hu rau cov dej los ntawm lub twj tso kua mis. Cov dej yuav muab faib rau txhua tus neeg cog hauv ncoo los ntawm kev siv tubing dej tso rau ntawm cov twj no. Txoj hauv kev siv rab koob txhaj tshuaj no yog qee yam peb tshawb fawb raws li kev coj ua zoo tshaj plaws rau ob qho kev ywg dej kom zoo thiab kov yeej cov teeb meem ntawm ib puag ncig xoom/micro-gravity. Peb yuav tso siab rau capillarity los pab cov dej ntws mus thoob plaws qhov nruab nrab loj hlob.

Thaum kawg, peb xav nrhiav txoj hauv kev los siv lub hauv paus phaj. Peb tsim daim di ncauj me me hauv qab lub ntsej muag yuav lees txais daim lev loj hlob kom loj hlob ntsuab zaub. Cov zaub ntsuab tau paub tias muaj ze li 40 npaug ntau dua cov khoom noj muaj txiaj ntsig ntau dua li lawv cov neeg paub tab. Cov no tuaj yeem ua pov thawj muaj txiaj ntsig zoo rau kev noj zaub mov zoo ntawm cov neeg caij nkoj. Nov yog ib tsab xov xwm uas peb cov tub ntxhais kawm pom txog tus nqi noj haus ntawm cov zaub ntsuab.

Kauj Ruam 3: Kauj Ruam 3: Dej Cov Nroj Tsuag

Peb hais txog peb cov kab hluav taws xob ua haujlwm syringe twj tso kua mis hauv cov kauj ruam dhau los. Nov yog qhov peb nyiam tshaj plaws ntawm qhov kev tsim no. NEMA 17 stepper motors tab tom tsav lub zog ua haujlwm uas yuav ua rau lub plunger nqes ntawm ob lub raj mis 100cc-300cc ntawm lub hau ntawm lub voos loj tuaj. Peb tsim lub tsev muaj lub cev muaj zog, tus tsav tsheb plunger, thiab qhia kev tsheb nqaj hlau siv Fusion 360 tom qab tshuaj xyuas qee qhov qhib qhov haujlwm zoo ntawm Hackaday. Peb ua raws qhov kev qhia no ntawm Adafruit lub vev xaib zoo kawg kom paub yuav ua li cas tsav lub cav.

Peb xav nrhiav txoj hauv kev kom tso cov neeg ya saum ntuj ceeb tsheej los ntawm kev ua dej num. Cov steppers tau qhib thaum cov nroj tsuag hauv cov kab ke hu rau lawv tus kheej dej. 4 lub peev xwm ntsuas cov dej noo tau ntsaws rau hauv cov tog hauv ncoo cog hauv ntau qhov chaw thoob plaws hauv lub voos xwmfab loj hlob. Txhua qhov chaw cog qoob loo hauv cov kab ke muaj qhov qhib los lees txais cov ntsuas cua nkag mus rau hauv lawv txoj kev loj hlob. Qhov no tso cai rau kev tso chaw ntawm cov ntsuas no kom raug xaiv thiab hloov pauv ib ntus los ntawm cov kws tsav dav hlau. Ntxiv nrog rau qhov ua kom tau txais txiaj ntsig zoo tshaj plaws uas cov dej tau faib tawm hauv cov txheej txheem, nws yuav tso cai rau pom kev pom ntawm yuav ua li cas txhua tsob ntoo tau siv nws cov dej. Qhov ntsuas dej noo tuaj yeem teeb tsa los ntawm cov kws tsav dav hlau kom cov dej tuaj yeem siv tau raws li lawv xav tau. Cov koob txhaj tshuaj tau txuas nrog lub qhov dej tso dej loj nrog Luer ntsuas phoo sib txuas kom yooj yim ntxiv. Cov vaj huam sib luag loj hlob lawv tus kheej siv kev sib txuas zoo sib xws rau cov dej sib nqus kom lawv yooj yim tshem tawm ntawm lub voos xwmfab.

Cov ntaub ntawv sau los ntawm cov ntsuas tuaj yeem nyeem hauv ib cheeb tsam ntawm 20x4 LCD npo txuas rau lub hau lossis nyob deb qhov twg nws tau sau, tso tawm, thiab nkag siab los ntawm cov kab ke ua ke nrog Cayenne lossis Adafruit IO IoT platforms. Arduino xa nws cov ntaub ntawv mus rau onboard Raspberry Pi siv USB cable uas tom qab ntawd ua nws txoj hauv kev mus rau is taws nem siv Pi's WiFi daim npav. Kev ceeb toom tuaj yeem teeb tsa rau ntawm cov phiaj xwm no kom ceeb toom rau cov neeg ya dav hlau thaum ib qho ntawm peb cov kev hloov pauv hauv lub system tau tawm ntawm lawv qhov kev pib ua ntej qhov tseem ceeb.

Kauj Ruam 4: Kauj Ruam 4: Lub Hau Ntse Nrog Teeb Pom Kev thiab Ntxuam Tswj

Lub hau ntawm peb lub voos xwmfab loj hlob ua raws li lub hlwb ntawm kev ua haujlwm tag nrho nrog rau muab cov tsev rau cov khoom tseem ceeb loj hlob. Kev nthuav tawm qis dua los ntawm sab hauv qab ntawm lub hau yog 3D luam tawm LED vaj tsev uas muab lub teeb rau txhua ntawm cov phaj ntsa loj ntxiv rau sab saum toj teeb pom kev zoo ntawm cov zaub ntsuab hauv qab. Qhov no tau rov tsim dua hauv Fusion 360 thiab luam tawm ntawm peb MakerBot. Txhua lub teeb pom kev tuav 3 LED strips uas tau thaiv los ntawm kev txhawb nqa nkhaus. Qhov kev txhawb nqa no yog siv nrog HVAC rwb thaiv tsev kab xev txhawm rau ua kom nws zoo dua qub. Cov xov hluav taws taug kev mus rau ib kab hauv nruab nrab hollow nkag mus rau lub zog thiab cov ntaub ntawv nyob rau sab saum toj ntawm lub hau. Qhov loj ntawm lub tsev no tau xaiv kom muaj hneev taw uas yuav tso cai rau cov nroj tsuag loj hlob nyob ib puag ncig nws kom ua tiav qhov siab tshaj plaws ntawm 8 ntiv tes. Tus lej no tau pom tias yog qhov nruab nrab qhov siab ntawm cov zaub xas ntau heev uas peb loj hlob hauv peb lub vaj hydroponic ntsug hauv peb chav kuaj. Lawv tuaj yeem ncav cuag qhov siab li 12 ntiv tes siab, tab sis peb xav tias cov kws tsav dav hlau yuav tau noj cov no thaum lawv loj hlob ua qhov txiav-thiab-rov-rov loj hlob lub voos xwmfab.

Neopixels peb tab tom siv yog tus tuaj yeem hais qhia tus kheej uas txhais tau tias peb tuaj yeem tswj hwm cov xim uas lawv tso tawm. Qhov no tuaj yeem siv los hloov pauv lub teeb pom kev zoo ntawm cov nroj tsuag tau txais thaum lub sijhawm sib txawv ntawm lawv txoj kev loj hlob lossis los ntawm cov tsiaj mus rau tsiaj. Cov ntaub thaiv npog txhais tau tias tso cai rau teeb pom kev sib txawv ntawm txhua phab ntsa yog tias tsim nyog. Peb nkag siab tias qhov no tsis yog teeb tsa zoo tshaj plaws thiab cov teeb uas peb siv tsis yog thev naus laus zis cog teeb, tab sis peb xav tias yog qhov pov thawj zoo ntawm lub tswv yim.

Sab saum toj ntawm lub hau tsev ob 5 nti 12V cua txias kiv cua feem ntau yog siv los tswj qhov ntsuas kub ntawm lub computer yees. Peb tsim nws kom ib qho thawb huab cua rau hauv qhov system thaum lwm tus ua raws li huab cua rho tawm. Lawv ob leeg tau npog nrog lub vijtsam zoo txhawm rau kom ntseeg tau tias tsis muaj cov khib nyiab rub tawm thiab nkag mus rau qhov chaw ua pa hauv lub ntiaj teb. Cov kiv cua raug kaw thaum ib qho ntawm cov hlau nplaum sib nqus hloov mus rau lub qhov rooj tau qhib los tiv thaiv huab cua tsis xav tau. Kev nrawm ntawm cov kiv cua yog tswj los ntawm PWM siv Motor HAT ntawm Raspberry pi. Cov kiv cua tuaj yeem ua kom nrawm nrawm lossis qeeb qeeb raws li qhov ntsuas kub lossis av noo qhov pub rau Pi los ntawm kev kos DHT22 sensor hauv lub voos xwmfab. Cov ntawv nyeem no tuaj yeem rov saib dua hauv ib cheeb tsam ntawm LCD lossis nyob deb ntawm tib lub IoT dashboard raws li lub ntsuas cua noo.

Hauv kev xav txog cov duab hluav taws xob, peb kuj xav suav nrog qib CO2 thiab huab cua zoo tag nrho hauv lub voos xwmfab loj hlob. Txog qhov kawg no, peb suav nrog lub SGP30 sensor los tshuaj xyuas rau eCO2 ntxiv rau tag nrho VOCs. Cov no ib txwm raug xa mus rau LCDs thiab IoT dashboard rau kev pom kev.

Koj tseem yuav pom tias peb cov koob txhaj koob txhaj tshuaj tau teeb tsa nyob ib sab ntawm lub hau. Lawv cov tubing tau qhia ncaj qha rau ntawm txoj kab ntsug ntawm aluminium extrusion txhawb nqa thav duab.

Kauj Ruam 5: Kaw Kev Xav thiab Kev Rov Ua Yav Tom Ntej

Peb tsim Wolverine siv kev paub peb tau txais los ntawm peb lub sijhawm cog zaub mov ua ke. Peb tau siv tshuab peb lub vaj rau ntau xyoo thiab qhov no yog lub sijhawm zoo siab los thov qhov no rau txoj haujlwm tshwj xeeb hauv kev tsim vaj tsev. Peb nkag siab peb cov qauv tsim tau pib txo hwj chim, tab sis peb tab tom nrhiav rau pem hauv ntej kom loj hlob nrog nws.

Ib feem ntawm kev tsim peb tsis tuaj yeem ua tiav ua ntej hnub kawg yog kev thaij duab. Ib ntawm peb cov tub ntxhais kawm tau sim nrog Raspberry Pi lub koob yees duab thiab OpenCV los saib seb peb puas tuaj yeem siv lub tshuab kuaj pom kev noj qab haus huv los ntawm kev siv tshuab kev kawm. Yam tsawg kawg peb xav kom muaj txoj hauv kev pom cov nroj tsuag yam tsis tas yuav qhib qhov rooj. Qhov kev xav yog suav nrog lub lauj kaub qaij uas tuaj yeem tig ncig ib sab hauv qab ntawm lub vaj huam sib luag sab saum toj kom ntes cov duab ntawm txhua phab ntsa loj hlob thiab tom qab ntawd luam tawm rau Adafruit IO dashboard kom pom kev. Qhov no tuaj yeem ua rau qee lub sijhawm txias tiag tiag-lapses ntawm cov qoob loo loj tuaj thiab. Peb xav tias tsuas yog ib feem ntawm cov txheej txheem tsim qauv engineering. Yuav muaj kev ua haujlwm tas mus li thiab txhim kho kom ua tiav. Ua tsaug ntau ntau rau lub sijhawm los koom!