Biovalvonta: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Hei kaikki, Opiskelijaprojektin yhteydessä meitä pyydettiin julkaisemaan artikkeli, joka kuvaa koko prosessin.

Esittelemme sitten, miten biovalvontajärjestelmämme toimii.

Sen on tarkoitus olla kannettava laite, jonka avulla voidaan seurata kosteutta, lämpötilaa ja kirkkautta kasvihuoneessa, täällä Pariisin Pierre-et-Marie-Curie -kampuksella.

Vaihe 1: Komponentit

Lattia -anturit: Lämpötila (Grove 101990019) ja kosteus (Grove 101020008)

Ilma -anturit: Lämpötila ja kosteus DHT22 (pakkauksen ulkopuolella)

Valoisuusanturi: Adafruit TSL2561

Mikro -ohjain: STM32L432KC

Energia: Akku (3, 7 V 1050 mAh), aurinkokennot ja jännitesäädin (LiPo Rider Pro 106990008)

LCD -näyttö (128X64 ADA326)

Tiedonsiirto: Sigfox -moduuli (TD 1208)

Wifi -moduuli: ESP8266

Vaihe 2: Ohjelmisto

Arduino: Tämän käyttöliittymän avulla voimme ladata koodimme

mikrokontrollerimme ohjaamaan antureiden eri arvoja. Mikro -ohjain voidaan ohjelmoida analysoimaan ja tuottamaan sähköisiä signaaleja erilaisten tehtävien suorittamiseksi, kuten kodin automaatio (kodinkoneiden ohjaus - valaistus, lämmitys …), robotin ajaminen, sulautettu tietojenkäsittely jne.

Altium -suunnittelija: Sitä käytettiin elektronisen korttimme piirilevyn suunnitteluun erilaisten antureidemme mukaan.

SolidWorks: SolidWorks on 3D-tietokoneavusteinen suunnitteluohjelmisto, joka toimii Windowsissa. Suunnittelimme mukautetun laatikon kortillemme, erilaisille antureillemme ja LCD -näytölle. Luodut tiedostot lähetetään 3D -tulostimelle, joka valmistaa prototyyppimme.

Vaihe 3: Käsitys

Ensimmäinen askel oli suorittaa erilaisia testejä

anturit analysoida meille palautetut arvot ja missä muodossa.

Kun kaikki mielenkiintoiset arvot oli käsitelty ja valittu, pystyimme luomaan eri anturit yksitellen. Joten voisimme tehdä ensimmäisen prototyypin Labdec -tyynyllä.

Koodien valmistuttua ja prototyyppien valmistuttua pystyimme siirtymään piirilevyyn. Teimme kortin reitittävien eri osien sormenjäljet prototyyppimme mukaan.

Olemme yrittäneet optimoida tilan maksimaalisesti; korttimme on halkaisijaltaan 10 cm, mikä on suhteellisen kompakti.

Vaihe 4: Asuminen

Samanaikaisesti suunnittelimme tapauksemme. Meidän oli parempi viimeistellä tapauksemme ja äänenvoimakkuuden hallinta kortin valmistuttua saadaksemme kompaktin tuloksen, joka vastaa kortin muotoa. Teimme kuusikulmion, jonka näyttö oli upotettu pintaan, optimoimaan myös tilan

Useita kasvoja kotelon antureiden hallintaan: Liitettävyys etuosassa ulkotunnistimille: Tietysti myös kosteus-, valo- ja lämpötila -anturimme.

Sen avulla voimme rajoittaa kotelon kosteusriskit mahdollisimman pieniksi

Vaihe 5: Energiankulutuksen optimointi

Analysoidaksemme erilaisia kulutuslähteitä

ovat käyttäneet shunt -vastusta (1 ohmia)

Voisimme siis mitata sen: huippujännite on sata mA (~ 135 mA), kun järjestelmämme kommunikoi, ja antureita ja näyttöä kuluu jatkuvasti noin 70 mA. Laskennan jälkeen olemme arvioineet autonomian olevan 14 tuntia 1050 mAh: n akulle.

Ratkaisu:

Anturin hallinta keskeytyksillä ennen lähettämistä

Vaikuttavin toimenpide on tarkastustalous, joten muutamme lähetystaajuutta, mutta voimme myös keskeyttää.

Vaihe 6: Viestintä

Käytimme moduulia kommunikoidaksesi kojelaudan kanssa:

Actoboard

Sigfox on verkko, jolla on valtavia etuja, kuten erittäin pitkä kantama ja alhainen kulutus. On kuitenkin pakollista, että tietovirta on pieni. (Pitkän virtauksen pitkä kantama)

Tämän synergian ansiosta päädyimme reaaliaikaiseen seurantaan, jossa on saatavilla olevia tietoja verkossa

Vaihe 7: Tulokset

Täällä näemme lukukauden aikana tehdyn työn tulokset. Olimme

osaa yhdistää teoreettiset ja käytännön taidot. Olemme tyytyväisiä tuloksiin; meillä on melko hyvin viimeistelty tuote, joka täyttää vaatimukset. Meillä on kuitenkin joitain ongelmia actoboard -tiedonsiirron kanssa viimeisten komponenttien juottamisen jälkeen. WIP!