ในโปรเจกต์นี้ พี่ได้ทำกระถางต้นไม้อัจฉริยะที่สามารถแสดงอารมณ์ของต้นไม้ได้ด้วยนะ 😜 มันใช้เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดิน (Soil Moisture Sensor) เพื่อตรวจสอบความชื้น จากนั้นก็แสดงสีหน้าอารมณ์ตามระดับความชื้นนั้นๆ อย่างที่เรารู้กันว่าต้นไม้ต้องการน้ำเพื่อมีชีวิต น้ำก็เหมือนอาหารของมัน ดังนั้นไอเดียนี้ก็ดูเข้าท่าดีอยู่ 😋 เป็นโปรเจกต์เล็กๆ น่ารักๆ ที่ทั้งสนุกและช่วยให้เราตรวจสอบระดับความชื้นในกระถางได้ด้วยตาเปล่าเลย

กระถางนี้จะแสดงสีหน้าอารมณ์ที่แตกต่างกันไปตามระดับน้ำในดิน

หลังจากทำโปรเจกต์นี้เสร็จ น้องจะได้เรียนรู้-

วิธีใช้เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินและอ่านข้อมูลอนาล็อกผ่าน Arduino ADC
วิธีแสดงรูปภาพบนจอ OLED
วิธีทำอนิเมชันและแสดงผลบนจอ OLED โดยใช้ Arduino

ส่วนฮาร์ดแวร์ (Hardware)

ในการทำโปรเจกต์นี้ อันดับแรกเราต้องมีกระถางต้นไม้ก่อน พี่ออกแบบกระถางที่มีช่องสำหรับใส่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยใช้ Fusion 360 ถ้าน้องมีเครื่องพิมพ์ 3D ก็สามารถพิมพ์เองได้เลย แต่ถ้าไม่มีก็ไม่ต้องกังวล! น้องสามารถใช้กระถางต้นไม้ทั่วไป แล้วทำกล่องแยกสำหรับใส่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็ได้

สำหรับส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ให้ต่อสายดังนี้-

Arduino A5 ไปที่ OLED SCL
Arduino A4 ไปที่ OLED SDA
Arduino A0 ไปที่ Soil moisture sensor Ao

ฮาร์ดแวร์แห่งอารมณ์: The EmoPot Dash

EmoPot นี่คือการทดลองที่เจ๋งมากในเรื่องปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ (HCI) แทนที่จะรายงานข้อมูลดิบแบบแห้งๆ ("ความชื้นดิน = 340") มันแปลงข้อมูลสภาพแวดล้อมให้เป็นอารมณ์ของมนุษย์แทน มันเอาแนวคิด "ระบบรดน้ำอัตโนมัติ" มาทำให้กลายเป็นเพื่อนเล่นตั้งโต๊ะไปเลย

การสร้างใบหน้าแบบดิจิทัล

โปรเจกต์นี้ใช้จอแสดงผล เช่น MAX7219 8x8 Dot Matrix หรือจอ OLED สำหรับ Dot Matrix มันมี LED ขนาดเล็ก 64 ดวงอยู่ข้างใน เราบอกไลบรารี่ให้วาด "Happy" ตรงๆ ไม่ได้ ต้องใช้ byte array มาวาดทีละบล็อกแทน ตัวอย่างเช่น:

byte happyFace[8] = { 0x3C, 0x42, 0xA5, 0x81, 0xA5, 0x99, 0x42, 0x3C };

ตรรกะการทำงาน: โค้ดจะอ่านค่าจากเซ็นเซอร์แล้วแมปค่าไปยังสีหน้าที่เหมาะสม

if (moisture < 300): ดินแฉะเกินไป! ต้นไม้กำลังจะจมน้ำตายแล้ววว แสดงหน้าโกรธจัดไปเลย
if (moisture > 400 && moisture < 600): ระดับความชื้นเพอร์เฟกต์ แสดงหน้ายิ้มแป้น สบายใจ
if (moisture > 800): ดินแห้งตับแตกเลย แสดงหน้าท้อแท้หรือตาเหม่อลอย

การเพิ่มอินเตอร์แอคทีฟด้วย Capacitive Touch (อัพเกรดเสริม)

ถ้าอยากให้มันเป็นสัตว์เลี้ยงดิจิทัลจริงๆ น้องสามารถเพิ่มความสามารถในการโต้ตอบได้

ติดเทปทองแดงรอบขอบกระถาง แล้วต่อสายไปที่ขา Digital Pin หนึ่งขา
ใช้ไลบรารี <CapacitiveSensor.h> ทำให้ Arduino ตรวจจับได้ว่ามือคนเข้าใกล้หรือสัมผัสเทปทองแดง
ถ้าน้อง "ลูบ" ต้นไม้ Arduino จะสามารถข้ามลอจิกของเซนเซอร์ชั่วคราว บังคับให้หน้าจอแสดงไอคอน Heart และส่งเสียงปี๊บๆ แฮปปี้จากเพียโซบัซเซอร์ได้! เอาใจสุดๆ

อุปกรณ์ที่ต้องจัด

Arduino Nano (ตัวเล็ก ติดกระถางได้ง่าย)
โมดูล MAX7219 8x8 Dot Matrix หรือจอ OLED ขนาดเล็กแบบ I2C
เซนเซอร์วัดความชื้นในดินแบบ Capacitive
เพียโซบัซเซอร์ สำหรับเสียงตอบรับ (ใส่ก็ได้ ไม่ใส่ก็อยู่)
กระถางพลาสติกที่พิมพ์จากเครื่อง 3D พริ้นท์หรือดัดแปลงแล้ว โดยเจาะช่องสี่เหลี่ยมสำหรับจอภาพ ตามที่เห็นในรูปด้านบน

โค้ดดิ้ง (Coding)

โค้ดอาจดูรกๆ แต่มันง่ายมากเวอร์! ตอนเริ่มโค้ด พี่จะ include ไลบรารีบางตัวเข้าไป (น้องอาจต้องดาวน์โหลดไลบรารีพวกนี้มาก่อน)

Adafruit_GFX.h
Adafruit_SSD1306.h

หลังจากเพิ่มไลบรารีแล้ว พี่ก็สร้างฟังก์ชันสำหรับทุกเฟรมของอนิเมชัน สำหรับทุกอารมณ์ที่แสดงออกมา(เชื่อพี่ มันใช้เวลานานเป็นชาติ) ในส่วน setup พี่ก็เริ่มต้นการทำงานของจอภาพ ส่วนใน loop พี่อ่านค่าจากเซนเซอร์แบบ analog sensorValue = analogRead(A0); แล้วก็ตั้งเงื่อนไขสำหรับระดับความชื้นที่ต่างกัน และแสดงเฟรมอนิเมชันที่ตรงกับอารมณ์นั้นๆ