Bio stebėjimas: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Sveiki visi, Studentų projekto kontekste mūsų buvo paprašyta paskelbti straipsnį, kuriame aprašomas visas procesas.

Tada mes jums pristatysime, kaip veikia mūsų biologinio stebėjimo sistema.

Tai yra nešiojamasis prietaisas, leidžiantis stebėti drėgmę, temperatūrą ir šviesumą šiltnamyje, čia, Paryžiaus Université Pierre-Marie-Curie miestelyje.

1 žingsnis: komponentai

Grindų jutikliai: temperatūra (Grove 101990019) ir drėgmė (Grove 101020008)

Oro jutikliai: Temperatūra ir drėgmė DHT22 (yra dėžutės išorėje)

Šviesumo jutiklis: Adafruit TSL2561

Mikrovaldiklis: STM32L432KC

Energija: baterija (3, 7 V 1050 mAh), saulės elementai ir įtampos reguliatorius (LiPo Rider Pro 106990008)

LCD ekranas (128X64 ADA326)

Ryšys: „Sigfox“modulis (TD 1208)

„Wi -Fi“modulis: ESP8266

2 žingsnis: programinė įranga

Arduino: Ši sąsaja leido mums įkelti savo kodus

mūsų mikrovaldiklis, skirtas valdyti įvairias jutiklių vertes. Mikrovaldiklis gali būti užprogramuotas analizuoti ir gaminti elektrinius signalus, kad būtų galima atlikti įvairias užduotis, tokias kaip namų automatizavimas (buitinių prietaisų valdymas - apšvietimas, šildymas …), vairavimas robotu, įterptieji skaičiavimai ir kt.

„Altium Designer“: jis buvo naudojamas mūsų elektroninės kortelės PCB projektavimui, kad tilptų įvairūs mūsų jutikliai.

„SolidWorks“: „SolidWorks“yra 3D kompiuterinė projektavimo programinė įranga, veikianti „Windows“. Mes sukūrėme specialią kortelės dėžutę, įvairius jutiklius ir LCD ekraną. Sukurti failai siunčiami į 3D spausdintuvą, kuris pagamins mūsų prototipą.

3 žingsnis: koncepcija

Pirmasis žingsnis buvo atlikti įvairius bandymus

jutikliai, skirti analizuoti mums grąžintas vertes ir kokiu formatu.

Kai visos įdomios vertės buvo apdorotos ir atrinktos, galėjome vieną po kito parodyti skirtingus jutiklius. Taigi pirmąjį prototipą galėtume atlikti „Labdec“trinkelėje.

Baigę kodus ir sukūrę prototipus, galėjome pereiti prie PCB. Mes sukūrėme įvairių komponentų, nukreipiančių kortelę, pirštų atspaudus pagal mūsų prototipą.

Mes stengėmės maksimaliai optimizuoti erdvę; mūsų kortelė yra 10 cm skersmens, kuri yra gana kompaktiška.

4 žingsnis: būstas

Lygiagrečiai mes sukūrėme savo atvejį. Užbaigus kortelę mums buvo geriau užbaigti bylos nagrinėjimą ir apimties valdymą, kad rezultatas būtų kompaktiškas, atitinkantis kortelės formą. Mes padarėme šešiakampį, kurio ekranas buvo įterptas į paviršių, taip pat optimizavome erdvę

Keli veidai, skirti korpuso jutikliams valdyti: Prijungimas priekyje lauko jutikliams: Žinoma, ir mūsų drėgmės, šviesos ir temperatūros jutiklis.

Tai leido mums maksimaliai sumažinti drėgmės riziką būste

5 žingsnis: energijos suvartojimo optimizavimas

Norėdami išanalizuoti skirtingus vartojimo šaltinius, mes

naudojo atsparumą šuntavimui (1 omas)

Taigi mes galėtume tai išmatuoti: kai mūsų sistema bendrauja, didžiausia galia yra šimtas mA (~ 135 mA), o jutikliai ir ekranas nuolatos sunaudoja apie ~ 70 mA. Apskaičiavę apskaičiavome, kad 1050 mAh talpos akumuliatoriaus autonomija yra 14 valandų.

Sprendimas:

Jutiklių valdymas pertraukimais prieš išsiunčiant

Labiausiai įtakojantis veiksmas yra tikrinimo ekonomija, todėl mes keičiame siuntimo dažnumą, tačiau taip pat galime šiek tiek nutraukti.

6 žingsnis: bendravimas

Bendravimui su prietaisų skydeliu naudojome modulį:

„Actoboard“

„Sigfox“yra tinklas, turintis daug privalumų, tokių kaip labai ilgas diapazonas ir mažas vartojimas. Tačiau privaloma turėti mažą duomenų srautą. (Mažo srauto ilgas diapazonas)

Šios sinergijos dėka mes sukūrėme realaus laiko stebėseną su prieinamais duomenimis internete

7 žingsnis: Rezultatai

Čia matome semestro metu atlikto darbo rezultatą. Mes buvome

geba derinti teorinius ir praktinius įgūdžius. Džiaugiamės rezultatais; mes turime gana gerai pagamintą produktą, kompaktišką ir atitinkantį mūsų specifikacijas. Vis dėlto, kai baigėme lituoti paskutinius komponentus, turime problemų su „actoboard“ryšiu. WIP!