EAL-Industry 4.0-Smart Rocket: 8 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Šis ir skolas projekts, kas tapis Dānijas Erhversakademiet Lillebælt.

Projekts ir veidots klasē ar nosaukumu "Industri 4.0".

Uzdevums ir ieviest automātisku sistēmu no nozares 4.0 principiem.

Sistēmai vajadzētu būt iespējai reģistrēt datus un augšupielādēt tos datu bāzē.

Pēc tam datus vajadzētu nolasīt no datu bāzes.

1. darbība: sensora, Arduino un akumulatora apvalka izgatavošana

Apvalks ir uzzīmēts programmā Inventor un izdrukāts Makerbot 2+

(Kaut kā mums radās printera kļūda, kuras dēļ virsma vienā no pusēm izskatījās nedaudz dīvaina.)

Apvalks ir veidots ar 5 istabām. Pirmais ir paredzēts akumulatoram, otrais-SD kartei, trešais-barometra sensoram, ceturtais-diodēm, bet pēdējais-arudino.

Vienā no detaļām ir izveidotas rievas sensora un diodes telpai, tāpēc dodiet sensoram gaisu un tā, lai diodes būtu redzamas.

Iemesls tam ir 4 daļas, jo mūsu izmantotais printeris nebija pietiekami liels apvalka garumam. Montāžas plankums 2 daļās ir atšķirīgs, tāpēc ir mazāka iespēja, ka tas salūzīs

Ko darīt

1.) Salieciet detaļas (1. attēlā 2 baltās un 2 brūnās) un pielīmējiet tās kopā.

2.) Apvalka aizmugurē izurbiet 3 caurumus diodēm rievā. (2. attēls).

2. darbība. Aparatūras iestatīšana

Ko tev vajag:

1 Arduino nano, 1 SD karšu lasītājs + SD karte, 1 barometriskais sensors, 3 diodes + rezistori, 1 9V akumulators un vadi.

Zem un virs visas aparatūras ir nedaudz vates, pirms apvalks ir aizvērts. Tas tiek darīts, lai nodrošinātu, ka aparatūra ir droša un nepārvietojas, kad raķete tiek izšauta.

Arduino ir savienots šādi (1. attēls)

SD karte: GND GND+5 5VCS Digital 4MOSI Digital 11SCK Digital 13MI SQ Digital 12

Barometriskais sensorsVCC_IN 5VGND GNDSCL Analog 5SDA Analog 4

Diodes:

GND GND

Zaļš + digitāls 7

Dzeltens + digitāls 5

Sarkans + digitāls 6

Ko darīt

1.) Lodējiet GND uz visām diodēm kopā, lai izveidotu kopīgu GND, lai padarītu mazāk vadu arduino.

2.) Lodējiet vēlamos rezistorus pie diodēm.

3.) Izgrieziet visus vadus piemērotā garumā un pievienojiet vai lodējiet tos arduino un aparatūrai.

4.) Līmējiet vadus pie apvalka, lai jums nebūtu ar tiem jāķeras, kad iegūstat datus no SD kartes.

5.) Līmējiet akumulatoru un vēlamās sastāvdaļas pie apvalka. (Pārliecinieties, ka nelīmējat SD karti pie apvalka, jo vēlaties izņemt karti datu iegūšanai).

6.) Atdaliet neaizsargātos vadus ar līmi, lai pārliecinātos, ka vadi nepieskaras viens otram un neizraisa īssavienojumu. Mēs to darījām ar rezistoru un diodes vadiem. (3. attēls)

3. solis: raķetes izgatavošana

ko tev vajag:

Tukši tualetes papīra ruļļi, PVC stiprinājums, līmlente, sadzīves nazis, neliels smalks zāģis un plastmasas šampanieša glāze

Kā izveidot raķeti:

1.) Paņemiet 4 tualetes papīra ruļļus un salīmējiet tos kopā. (2. attēls)

2.) Pēc tam uzlīmējiet līmlenti 3 ruļļu apakšā. (3. attēls)

3.) Tagad jūs līmējat visu raķeti, līdz jūs neredzat tualetes papīra ruļļu.

4.) Izgrieziet raķetē 2 caurumus, lai varētu redzēt diodes, un sensors varētu iegūt gaisu. (4. attēls)

5.) Paņemiet savu smalko zāģi un nogrieziet šampanieša glāzes galu un pēc tam sagrieziet to 2 daļās. (5. attēls)

6.) Tad paņemiet 2 šampanieša glāzes gabalus, salieciet tos ap tualetes papīra rullīti un salīmējiet kopā. Vēl nelīmējiet raķetes augšdaļu ar līmlenti. Jūs vispirms vēlaties, lai apvalks un sensori būtu raķetē.

7.) Līmlente, kas piestiprināta pie raķetes dibena.

4. solis: raķešu palaišanas ierīces izveide

Ko tev vajag:

1 solenoīda vārsts, 1 gāzes tvertne, 1 parastais vārsts, 1 pvc caurule un 1 pvc stiprinājums.

1.) Uzstādiet parasto vārstu uz gāzes tvertnes

2.) Uzstādiet solenoīda vārstu uz regulārā vārsta

3.) Uzlieciet PVC stiprinājumu uz elektromagnētiskā vārsta un pārliecinieties, ka tas ir hermētisks

4.) Ievietojiet PVC cauruli PVC stiprinājumā.

5. darbība: noņemts solis (izpletņa izgatavošana)

Tā kā mums trūkst laika projekta īstenošanai, mēs nolēmām noņemt izpletni un tā vietā noķert raķeti ar brezentu.

Bet, tā kā mēs jau izgatavojām izpletni, mēs nolēmām soli paturēt, ja tomēr vēlaties dot savai raķetei izpletni.

_

Mēs nevēlamies, lai raķete nokristu un sadalītos gabalos, tāpēc mums ir vajadzīgs izpletnis.

Lai to izdarītu, mums ir nepieciešams:

1 plastmasas audums, virve, 1 drošības tapa, lente un gumijas josla.

1.) Izgrieziet kvadrātā "izrakto" plastmasu.

2.) Salieciet to tā, lai tas būtu 2 slāņi. (2. attēls)

3.) Salieciet to kvadrātā, lai tas būtu 4 slāņi. (3. attēls)

4.) Salieciet to trīsstūrī, tāpēc tas būs 8 slāņi. (4. attēls)

5.) Izveidojiet lineāru līniju X cm attālumā no stūra un nogrieziet to. (5. attēls)

6.) Salieciet to atpakaļ uz 1 slāni. Tagad tam vajadzētu izskatīties kā 6. attēlā.

7.) Izgrieziet 2 virves ar garumu:

8.) Paņemiet stūrus un salieciet tos kopā, ielieciet 1 virves galu vidū un salīmējiet kopā. (7. attēls)

9.) Izveidojiet mezglu, lai 2 virves iegūtu nelielu cilpu. (8. attēls)

6. darbība: Arduino programma

Programma sāk darboties, tiklīdz pievienojat akumulatoru arduino.

Trīs diodes pateiks, kādā stāvoklī atrodas raķete.

Sarkans nozīmē, ka ir problēma ar SD karti, un dati netiks reģistrēti. Dzeltens nozīmē, ka raķete ir iestatīta, bet vēl netiek reģistrēta. Zaļais nozīmē, ka dati tiek reģistrēti.

No brīža, kad akumulators ir pievienots, raķete būs gaidīšanas režīmā 2 minūtes. (Ir ieslēgta dzeltenā diode)

Pēc 2 minūtēm dzeltenā diode izslēgsies un zaļā iedegsies. Raķete tagad ir gatava palaišanai.

Programma satur pludiņu ar nosaukumu "Looptime". Šis mainīgais norāda, cik bieži dati tiek reģistrēti. Šajā programmā cikla laiks ir iestatīts uz 0,5, kas nozīmē, ka dati tiek reģistrēti ik pēc 0,5 sekundēm.

Dati tiks izdrukāti sērijas monitorā, ja arduino ir pievienots datoram. Bet tiks drukāts arī uz SD karti, ja tas ir pievienots. Dati ir atdalīti ar semikolu. Vispirms nāk laiks, tad temperatūra, tad spiediens un beigās 3 semikoli, tas ir tāpēc, ka tas ir vajadzīgs "raķešu kalkulatorā", lai aprēķiniem izveidotu tukšas kolonnas.

7. darbība: "raķešu kalkulators"

Programma ir veidota Microsoft Visual Studio.

Atverot programmu, pirmā lieta, ko redzēsit, ir sveiciens. (1. attēls)

Nospiediet "Importēt..", lai sāktu datu importēšanu.

Nospiediet "Importēt failu …", lai datorā atrastu failu (2. un 3. attēls)

Kad esat izvēlējies failu, nospiediet atvērt un jums vajadzētu parādīties uznirstošais logs, kurā teikts, ka fails ir importēts. (4. attēls)

Dati tagad ir importēti un gatavi.

Nospiežot "Dati", jūs redzēsit visus savus datus un aprēķināto augstumu (5. attēls)

Nospiežot "Augstums", jūs redzēsiet diagrammu par augstumu. (6. attēls)

8. solis: raķetes pārbaude

Raķetes palaišanas rezultāts bija nedaudz neapmierinošs. Mēs cerējām, ka raķete iegūs lielāku augstumu. Bet vismaz raķete tika palaista, un mēs saņēmām dažus datus, kurus mēs varam apstrādāt savā programmā. Dati nav tik labi, jo ir maz atšķirību, bet ir neliela atšķirība.

Starp pirmo un otro pārbaudi mēs neatjaunojām ardunio, tāpēc dati ir vienā dokumentā.

Lai pārbaudītu "raķešu kalkulatoru", mums vajadzēja vairāk datu ar atšķirīgu rezultātu. Lai to iegūtu, mēs ieslēdzām arduino un devāmies augšup pa kāpnēm līdz 4. stāvam un atpakaļ.