Bio uzraudzība: 8 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Sveiki visiem, Studentu projekta kontekstā mums tika lūgts publicēt rakstu, kurā aprakstīts viss process.

Pēc tam mēs jums parādīsim, kā darbojas mūsu bio uzraudzības sistēma.

Tā ir domāta kā pārnēsājama ierīce, kas ļauj uzraudzīt mitrumu, temperatūru un spožumu siltumnīcā, šeit, Pjēra un Marī Kirī universitātes pilsētiņā, Parīzē.

1. darbība: sastāvdaļas

Grīdas sensori: temperatūra (Grove 101990019) un mitrums (Grove 101020008)

Gaisa sensori: Temperatūra un mitrums DHT22 (atrodas ārpus kastes)

Spilgtuma sensors: Adafruit TSL2561

Mikrokontrolleris: STM32L432KC

Enerģija: akumulators (3, 7 V 1050 mAh), saules baterijas un sprieguma regulators (LiPo Rider Pro 106990008)

LCD ekrāns (128X64 ADA326)

Komunikācija: Sigfox modulis (TD 1208)

Wifi modulis: ESP8266

2. darbība: programmatūra

Arduino: šī saskarne ļāva mums augšupielādēt savus kodus

mūsu mikrokontrolleru, lai kontrolētu dažādas sensoru vērtības. Mikrokontrolleru var ieprogrammēt, lai analizētu un ražotu elektriskos signālus, lai veiktu dažādus uzdevumus, piemēram, mājas automatizāciju (sadzīves tehnikas vadība - apgaismojums, apkure …), robota vadīšanu, iegulto skaitļošanu utt.

Altium Designer: To izmantoja, lai izstrādātu mūsu elektroniskās kartes PCB, lai pielāgotos mūsu dažādiem sensoriem.

SolidWorks: SolidWorks ir 3D datorizēta projektēšanas programmatūra, kas darbojas operētājsistēmā Windows. Mēs izstrādājām pielāgotu kastīti savai kartei, dažādiem sensoriem un LCD displeju. Ģenerētie faili tiek nosūtīti uz 3D printeri, kas izgatavos mūsu prototipu.

3. solis: koncepcija

Pirmais solis bija veikt dažādus testus

sensori, lai analizētu mums atdotās vērtības un kādā formātā.

Kad visas interesantas vērtības tika apstrādātas un atlasītas, mēs varējām parādīt dažādus sensorus pa vienam. Tātad mēs varētu veikt pirmo prototipu izveidi uz spilventiņa Labdec.

Kad kodi bija pabeigti un prototips tika izveidots, mēs varējām pāriet uz PCB. Mēs izveidojām pirkstu nospiedumus no dažādām sastāvdaļām, kas maršrutēja karti atbilstoši mūsu prototipam.

Mēs esam centušies maksimāli optimizēt telpu; mūsu karte ir 10 cm diametrā, kas ir salīdzinoši kompakta.

4. solis: mājoklis

Paralēli mēs izstrādājām savu lietu. Mums bija labāk pabeigt lietu un apjoma pārvaldību pēc kartes aizpildīšanas, lai iegūtu kompaktu rezultātu, kas atbilst kartes formai. Mēs izveidojām sešstūri, kura ekrāns bija iestrādāts virspusē, lai optimizētu telpu

Vairākas sejas, lai pārvaldītu korpusa sensorus: Savienojamība priekšpusē āra sensoriem: Protams, arī mūsu mitruma, gaismas un temperatūras sensors.

Tas ļāva mums maksimāli ierobežot mitruma risku mājokļos

5. solis: Enerģijas patēriņa optimizācija

Lai analizētu dažādus patēriņa avotus, mēs

izmantoja šunta pretestību (1 omi)

Tātad mēs varētu to izmērīt: ja mūsu sistēma sazinās, maksimālā jauda ir simts mA (~ 135 mA), un nepārtraukti tiek patērēti sensori un ekrāns aptuveni ~ 70 mA. Pēc aprēķina esam aprēķinājuši 14 stundu autonomiju 1050 mAh akumulatoram.

Risinājums:

Sensora vadība tiek pārtraukta pirms nosūtīšanas

Visietekmīgākā darbība ir pārbaudes ekonomija, tāpēc mēs esam mainījuši sūtīšanas biežumu, bet mēs varētu arī pārtraukt.

6. darbība: komunikācija

Mēs izmantojām moduli, lai sazinātos ar informācijas paneli:

Actoboard

Sigfox ir tīkls, kam ir milzīgas priekšrocības, piemēram, ļoti garš diapazons un zems patēriņš. Tomēr obligāti jābūt nelielai datu plūsmai. (Zema plūsmas liela diapazona)

Pateicoties šai sinerģijai, mēs izveidojām reāllaika monitoringu ar pieejamiem datiem tiešsaistē

7. darbība. Rezultāti

Šeit mēs varam redzēt semestra laikā paveiktā darba rezultātu. Mēs bijām

spēj apvienot teorētiskās un praktiskās iemaņas. Mēs esam apmierināti ar rezultātiem; mums ir diezgan labi pabeigts produkts, kas ir kompakts un atbilst mūsu specifikācijām. Lai gan mums ir dažas problēmas ar actoboard komunikāciju, jo esam pabeiguši pēdējo komponentu lodēšanu. WIP!