مانیتورینگ زیستی: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

سلام به همگی ،

در زمینه یک پروژه دانشجویی ، از ما خواسته شد تا مقاله ای را توصیف کنیم که تمام مراحل کار را شرح دهد.

سپس نحوه عملکرد سیستم مانیتورینگ زیستی ما را به شما ارائه می دهیم.

این دستگاه می تواند یک دستگاه قابل حمل باشد که به شما امکان می دهد رطوبت ، دما و روشنایی داخل گلخانه را در پردیس Université Pierre-et-Marie-Curie در پاریس کنترل کنید.

مرحله 1: اجزاء

سنسورهای طبقه: دما (Grove 101990019) و رطوبت (Grove 101020008)

سنسورهای هوا: دما و رطوبت DHT22 (موجود در خارج از جعبه)

سنسور روشنایی: Adafruit TSL2561

میکروکنترلر: STM32L432KC

انرژی: باتری (3 ، 7 ولت 1050 میلی آمپر ساعت) ، سلول های خورشیدی و تنظیم کننده ولتاژ (LiPo Rider Pro 106990008)

صفحه LCD (128X64 ADA326)

ارتباطات: ماژول Sigfox (TD 1208)

ماژول Wifi: ESP8266

مرحله 2: نرم افزار

آردوینو: این رابط به ما اجازه داد تا کدهای خود را در آن بارگذاری کنیم

میکروکنترلر ما می تواند مقادیر مختلف سنسورها را کنترل کند. میکروکنترلر می تواند برای تجزیه و تحلیل و تولید سیگنال های الکتریکی برنامه ریزی شود تا بتواند کارهای مختلفی مانند اتوماسیون منزل (کنترل لوازم خانگی - روشنایی ، گرمایش …) ، رانندگی ربات ، محاسبه جاسازی شده و غیره را انجام دهد.

طراح آلتیم: برای طراحی PCB کارت الکترونیکی ما برای قرار دادن سنسورهای مختلف ما استفاده شد.

SolidWorks: SolidWorks یک نرم افزار طراحی سه بعدی به کمک کامپیوتر است که بر روی ویندوز اجرا می شود. ما یک جعبه سفارشی برای کارت خود ، سنسورهای مختلف و یک صفحه نمایش LCD طراحی کردیم. فایل های تولید شده به چاپگر سه بعدی ارسال می شود که نمونه اولیه ما را تولید می کند.

مرحله 3: تصور

اولین قدم انجام آزمایش های مختلف بر روی دستگاه بود

سنسورها برای تجزیه و تحلیل مقادیر بازگشتی به ما و در چه قالب.

هنگامی که تمام مقادیر جالب پردازش و انتخاب شدند ، ما توانستیم سنسورهای مختلف را یک به یک مثال بزنیم. بنابراین ما می توانیم اولین نمونه سازی را روی لبه Labdec انجام دهیم.

پس از تکمیل کدها و نمونه سازی اولیه ، می توانیم به PCB برویم. ما اثر انگشت اجزای مختلف را که با توجه به نمونه اولیه ما کارت را مسیریابی می کنند ، ایجاد کردیم.

ما سعی کرده ایم تا حداکثر فضا را بهینه کنیم. کارت ما 10 سانتی متر قطر دارد که نسبتاً فشرده است.

مرحله 4: مسکن

به موازات ما مورد خود را طراحی کردیم. بهتر است پس از اتمام کارت ، مورد و حجم صدا را نهایی کنیم تا نتیجه ای جمع و جور با شکل کارت داشته باشیم. ما یک شش ضلعی با صفحه نمایش تعبیه شده روی سطح ایجاد کردیم که فضا را بهینه می کرد

چندین چهره برای مدیریت سنسورهای قاب: اتصال در جلو برای سنسورهای فضای باز: البته سنسور رطوبت ، نور و دما ما نیز.

این به ما این امکان را می دهد که رطوبت رطوبت در محفظه را به حداکثر کاهش دهیم

مرحله 5: بهینه سازی مصرف انرژی

برای تجزیه و تحلیل منابع مختلف مصرف ما

از مقاومت شنت (1 اهم) استفاده کرده اید

بنابراین ما می توانیم آن را اندازه گیری کنیم: هنگامی که سیستم ما ارتباط برقرار می کند حداکثر قدرت آن 100 میلی آمپر (135 میلی آمپر پوند) است و مصرف مداوم سنسورها و صفحه نمایش حدود 70 میلی آمپر پوند وجود دارد. پس از محاسبه ، ما 14 ساعت مستقل برای باتری 1050 میلی آمپر ساعتی تخمین زده ایم.

راه حل:

مدیریت حسگرها با وقفه قبل از ارسال

تأثیرگذارترین اقدام اقتصاد بررسی است ، بنابراین ما فرکانس ارسال را تغییر داده ایم اما می توانیم وقفه ای نیز ایجاد کنیم.

مرحله ششم: ارتباط

ما برای ارتباط با داشبورد از یک ماژول استفاده کردیم:

Actoboard

Sigfox شبکه ای است که دارای مزایای عظیمی مانند محدوده Longue Range و مصرف کم است. با این حال ، داشتن یک جریان کم از داده ها اجباری است. (جریان کم برد بلند)

با تشکر از این هم افزایی ، ما به یک نظارت بر زمان واقعی با داده های دسترسی آنلاین دسترسی پیدا کردیم

مرحله 7: نتایج

در اینجا ما می توانیم نتیجه کار خود را در طول یک ترم ببینیم. ما بودیم

قادر به ترکیب مهارتهای نظری و عملی است. ما از نتایج راضی هستیم ؛ ما یک محصول کاملاً جمع و جور داریم و مشخصات ما را برآورده می کند. با این وجود ، از زمانی که لحیم کاری آخرین قطعات را به پایان رسانده ایم ، در ارتباط با actoboard مشکلاتی داریم. WIP!