ბიო მონიტორინგი: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

Გამარჯობა ყველას, სტუდენტური პროექტის კონტექსტში, ჩვენ გვთხოვეს გამოვაქვეყნოთ სტატია, რომელიც აღწერს მთელ პროცესს.

შემდეგ ჩვენ წარმოგიდგენთ როგორ მუშაობს ჩვენი ბიო მონიტორინგის სისტემა.

იგულისხმება ის პორტატული მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ ტენიანობა, ტემპერატურა და სიკაშკაშე სათბურის შიგნით, აქ, პარიზში, Pierre-et-Marie-Curie Campus University– ში.

ნაბიჯი 1: კომპონენტები

იატაკის სენსორები: ტემპერატურა (Grove 101990019) და ტენიანობა (Grove 101020008)

ჰაერის სენსორები: ტემპერატურა და ტენიანობა DHT22 (იმყოფება ყუთის გარეთ)

სიკაშკაშის სენსორი: Adafruit TSL2561

მიკროკონტროლი: STM32L432KC

ენერგია: ბატარეა (3, 7 V 1050 mAh), მზის უჯრედები და ძაბვის რეგულატორი (LiPo Rider Pro 106990008)

LCD ეკრანი (128X64 ADA326)

კომუნიკაცია: Sigfox მოდული (TD 1208)

Wifi მოდული: ESP8266

ნაბიჯი 2: პროგრამული უზრუნველყოფა

არდუინო: ამ ინტერფეისმა მოგვცა საშუალება ჩავტვირთოთ ჩვენი კოდები

ჩვენი მიკროკონტროლი სენსორების სხვადასხვა მნიშვნელობების გასაკონტროლებლად. მიკროკონტროლი შეიძლება დაპროგრამდეს ელექტრული სიგნალების გასაანალიზებლად და წარმოებისთვის, რათა შეასრულოს სხვადასხვა ამოცანები, როგორიცაა სახლის ავტომატიზაცია (საყოფაცხოვრებო ტექნიკის კონტროლი - განათება, გათბობა …), რობოტის მართვა, ჩაშენებული გამოთვლა და ა.

ალტიუმის დიზაინერი: იგი გამოიყენებოდა ჩვენი ელექტრონული ბარათის PCB- ის შესაქმნელად, ჩვენი სხვადასხვა სენსორების მოსათავსებლად.

SolidWorks: SolidWorks არის 3D კომპიუტერის დახმარებით პროგრამული უზრუნველყოფის დიზაინი, რომელიც მუშაობს Windows- ზე. ჩვენ შევქმენით პერსონალური ყუთი ჩვენი ბარათისთვის, ჩვენი სხვადასხვა სენსორებისთვის და LCD დისპლეით. გენერირებული ფაილები იგზავნება 3D პრინტერზე, რომელიც აწარმოებს ჩვენს პროტოტიპს.

ნაბიჯი 3: კონცეფცია

პირველი ნაბიჯი იყო სხვადასხვა ტესტების ჩატარება

სენსორები ჩვენთვის დაბრუნებული ღირებულებების გასაანალიზებლად და რა ფორმატში.

მას შემდეგ, რაც ყველა საინტერესო მნიშვნელობა დამუშავდა და შეირჩა, ჩვენ შევძელით სხვადასხვა სენსორების სათითაოდ წარმოდგენა. ასე რომ, ჩვენ შეგვეძლო პირველი პროტოტიპის გაკეთება ლაბდეკზე.

მას შემდეგ, რაც კოდები დასრულდა და შეიქმნა პროტოტიპი, ჩვენ შევძელით PCB– ზე გადასვლა. ჩვენ გავაკეთეთ სხვადასხვა კომპონენტის თითის ანაბეჭდები, რომლებიც ბარათს წარმართავენ ჩვენი პროტოტიპის მიხედვით.

ჩვენ ვცდილობთ მაქსიმალურად გავაუმჯობესოთ სივრცე; ჩვენი ბარათი 10 სმ დიამეტრისაა, რაც შედარებით კომპაქტურია.

ნაბიჯი 4: საცხოვრებელი

პარალელურად ჩვენ შევქმენით ჩვენი საქმე. ჩვენთვის უკეთესი იყო ბარათის დასრულების შემდეგ დავასრულოთ ჩვენი საქმე და მოცულობის მენეჯმენტი, რომ გვქონდეს კომპაქტური შედეგი ბარათის ფორმას. ჩვენ გავაკეთეთ ექვსკუთხედი, რომლის ეკრანიც ზედაპირზეა ჩადებული და სივრცის ოპტიმიზაციას ახდენს

სენსორების მართვის მრავალი სახე: საქმე გარე წინა სენსორების წინა მხარეს: რა თქმა უნდა, ჩვენი ტენიანობის, სინათლისა და ტემპერატურის სენსორიც.

ეს მოგვცა საშუალება მაქსიმალურად შევამციროთ ტენიანობის რისკები საცხოვრებელში

ნაბიჯი 5: ენერგიის მოხმარების ოპტიმიზაცია

მოხმარების სხვადასხვა წყაროების გასაანალიზებლად ჩვენ

გამოიყენეთ შუნტის წინააღმდეგობა (1 Ohm)

ასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია გავზომოთ ეს: არის პიკური სიმძლავრე ასი mA (~ 135 mA), როდესაც ჩვენი სისტემა ურთიერთობს და არის უწყვეტი მოხმარება სენსორებისა და ეკრანის შესახებ ~ 70mA. გაანგარიშების შემდეგ ჩვენ შევაფასეთ ავტონომია 14 საათის განმავლობაში 1050 mAh ბატარეაზე.

გამოსავალი:

სენსორის მართვა შეფერხებებით გაგზავნამდე

ყველაზე გავლენიანი ქმედება არის შემოწმების ეკონომიკა, ასე რომ ჩვენ შევცვალეთ გაგზავნის სიხშირე, მაგრამ ასევე შეგვიძლია შევაჩეროთ შეფერხება.

ნაბიჯი 6: ურთიერთობა

ჩვენ გამოვიყენეთ მოდული საინფორმაციო დაფასთან კომუნიკაციისთვის:

Actoboard

Sigfox არის ქსელი, რომელსაც აქვს უზარმაზარი სარგებელი, როგორიცაა ძალიან Longue Range და დაბალი მოხმარება. თუმცა სავალდებულოა მონაცემების დაბალი ნაკადი. (დაბალი დინების გრძელი დიაპაზონი)

ამ სინერგიის წყალობით ჩვენ მივიღეთ რეალურ დროში მონიტორინგი ინტერნეტით ხელმისაწვდომი მონაცემებით

ნაბიჯი 7: შედეგები

აქ ჩვენ შეგვიძლია ვნახოთ ჩვენი მუშაობის შედეგი სემესტრის განმავლობაში. Ჩვენ ვიყავით

შეუძლია თეორიული და პრაქტიკული უნარების შერწყმა. ჩვენ კმაყოფილი ვართ შედეგებით; ჩვენ გვაქვს საკმაოდ კარგად დასრულებული პროდუქტი კომპაქტური და აკმაყოფილებს ჩვენს სპეციფიკაციებს. თუმცა, ჩვენ გვაქვს გარკვეული პრობლემები აქტივობორდ კომუნიკაციასთან, რადგან ბოლო კომპონენტების შედუღება დავასრულეთ. WIP!