Bioseire: 8 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Tere kõigile, Üliõpilasprojekti kontekstis paluti meil avaldada artikkel, mis kirjeldab kogu protsessi.

Seejärel tutvustame teile, kuidas meie bioseiresüsteem töötab.

See on mõeldud kaasaskantavaks seadmeks, mis võimaldab jälgida kasvuhoones niiskust, temperatuuri ja heledust siin Pariisi Pierre-et-Marie-Curie ülikoolilinnakus.

Samm: komponendid

Põrandaandurid: temperatuur (Grove 101990019) ja niiskus (Grove 101020008)

Õhuandurid: temperatuur ja niiskus DHT22 (väljaspool kasti)

Heleduse andur: Adafruit TSL2561

Mikrokontroller: STM32L432KC

Energia: aku (3, 7 V 1050 mAh), päikesepatareid ja pingeregulaator (LiPo Rider Pro 106990008)

LCD -ekraan (128X64 ADA326)

Side: Sigfoxi moodul (TD 1208)

WiFi -moodul: ESP8266

Samm 2: Tarkvara

Arduino: see liides võimaldas meil oma koodid üles laadida

meie mikrokontroller, et juhtida andurite erinevaid väärtusi. Mikrokontrollerit saab programmeerida elektrisignaalide analüüsimiseks ja tootmiseks, et täita erinevaid ülesandeid, näiteks koduautomaatika (kodumasinate juhtimine - valgustus, küte …), roboti juhtimine, sisseehitatud andmetöötlus jne.

Altium Designer: Seda kasutati meie elektroonilise kaardi trükkplaadi kujundamiseks, et see sobiks meie erinevate anduritega.

SolidWorks: SolidWorks on 3D-arvutipõhine projekteerimistarkvara, mis töötab Windowsis. Kujundasime oma kaardi, erinevate andurite ja LCD -ekraani jaoks kohandatud kasti. Loodud failid saadetakse 3D -printerisse, mis valmistab meie prototüübi.

3. samm: kontseptsioon

Esimene samm oli teha erinevaid teste

andurid, et analüüsida meile tagastatud väärtusi ja millises vormingus.

Kui kõik huvitavad väärtused on töödeldud ja valitud, saime erinevaid andureid ükshaaval tuvastada. Seega võiksime esimese prototüübi teha Labdeci padjal.

Kui koodid olid lõpule viidud ja prototüübid koostatud, saime PCB -le üle minna. Tegime kaardi marsruudi erinevate komponentide sõrmejäljed vastavalt meie prototüübile.

Oleme püüdnud ruumi maksimaalselt optimeerida; meie kaart on 10 cm läbimõõduga, mis on suhteliselt kompaktne.

4. samm: eluase

Paralleelselt kujundasime oma juhtumi. Meil oli parem lõpetada juhtumi ja helitugevuse haldamine pärast kaardi valmimist, et saada kaardi kujuga kompaktne tulemus. Tegime kuusnurga, mille ekraan oli pinnale paigutatud, optimeerides ruumi

Korpuse andurite haldamiseks mitu nägu: Esiküljel ühenduvus välisandurite jaoks: loomulikult ka meie niiskuse-, valguse- ja temperatuuriandur.

See võimaldas meil piirata korpuse niiskusriske maksimaalselt

5. samm: energiatarbimise optimeerimine

Analüüsime erinevaid tarbimisallikaid

kasutanud šundi takistust (1 oom)

Nii et me võiksime seda mõõta: meie süsteemi suhtlemisel on tippvõimsus sada mA (~ 135 mA) ning andureid ja ekraani tarbitakse pidevalt umbes 70 mA. Pärast arvutamist oleme 1050 mAh aku jaoks hinnanud autonoomiat 14 tunniks.

Lahendus:

Andurite haldamine katkestab enne saatmist

Kõige mõjukam tegevus on kontrollimajandus, nii et meil on saatmissagedust muudetud, kuid võime ka katkestada.

6. samm: suhtlemine

Armatuurlauaga suhtlemiseks kasutasime moodulit:

Actoboard

Sigfox on võrk, millel on tohutu kasu, näiteks väga pikk valik ja madal tarbimine. Siiski on nõutav, et andmevoog oleks madal. (Madal vooluga pikk vahemik)

Tänu sellele koostoimele jõudsime reaalajas jälgimiseni, millel on veebis juurdepääsetavad andmed

Samm 7: Tulemused

Siin näeme semestri jooksul tehtud töö tulemust. Me olime

oskab ühendada teoreetilisi ja praktilisi oskusi. Oleme tulemustega rahul; meil on üsna hästi valmis toode kompaktne ja vastab meie spetsifikatsioonidele. Kuigi meil on viimaste komponentide jootmise lõpetamise järel mõned probleemid akuplaadi kommunikatsiooniga. WIP!