Biyo İzleme: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Herkese merhaba, Bir öğrenci projesi kapsamında tüm süreci anlatan bir makale yayınlamamız istendi.

Daha sonra size biyo izleme sistemimizin nasıl çalıştığını sunacağız.

Paris'teki Université Pierre-et-Marie-Curie Kampüsü'nde bir seranın içindeki nemi, sıcaklığı ve parlaklığı izlemeyi sağlayan taşınabilir bir cihaz olması amaçlanmıştır.

Adım 1: Bileşenler

Zemin sensörleri: Sıcaklık (Grove 101990019) ve Nem (Grove 101020008)

Hava sensörleri: Sıcaklık ve nem DHT22 (kutunun dışında bulunur)

Parlaklık sensörü: Adafruit TSL2561

Mikrodenetleyici: STM32L432KC

Enerji: Batarya (3, 7 V 1050 mAh), Güneş pilleri ve voltaj regülatörü (LiPo Rider Pro 106900008)

LCD ekran (128X64 ADA326)

İletişim: Sigfox modülü (TD 1208)

Wifi modülü: ESP8266

2. Adım: Yazılım

Arduino: Bu arayüz, kodlarımızı şuraya yüklememize izin verdi:

Sensörlerin farklı değerlerini kontrol etmek için mikrodenetleyicimiz. Mikrodenetleyici, ev otomasyonu (ev aletlerinin kontrolü - aydınlatma, ısıtma…), robot sürme, gömülü bilgi işlem vb. gibi çeşitli görevleri yerine getirmek için elektrik sinyallerini analiz etmek ve üretmek üzere programlanabilir.

Altium Designer: Elektronik kartımızın PCB'sini çeşitli sensörlerimizi barındıracak şekilde tasarlamak için kullanıldı.

SolidWorks: SolidWorks, Windows üzerinde çalışan 3B bilgisayar destekli tasarım yazılımıdır. Kartımız, çeşitli sensörlerimiz ve bir LCD ekran için özel bir kutu tasarladık. Oluşturulan dosyalar, prototipimizi üretecek bir 3D yazıcıya gönderilir.

3. Adım: Gebelik

İlk adım, bilgisayar üzerinde çeşitli testler yapmaktı.

bize dönen değerleri ve hangi formatta analiz etmek için sensörler.

Tüm ilginç değerler işlenip seçildikten sonra, farklı sensörleri birer birer somutlaştırabildik. Böylece bir Pad Labdec üzerinde ilk prototiplemeyi yapabiliriz.

Kodlar tamamlandıktan ve prototiplendikten sonra PCB'ye geçebildik. Prototipimize göre kartı yönlendiren çeşitli bileşenlerin parmak izlerini yaptık.

Alanı maksimuma çıkarmaya çalıştık; Kartımız nispeten kompakt olan 10 cm çapındadır.

Adım 4: Konut

Paralel olarak davamızı tasarladık. Kartın şekline uygun kompakt bir sonuç elde etmek için kartı tamamladıktan sonra kasa ve hacim yönetimimizi tamamlamamız bizim için daha iyi oldu. Alanı optimize etmek için yüzeye gömülü ekran ile bir altıgen yaptık

Kasadaki sensörleri yönetmek için birden fazla yüz: Dış mekan sensörleri için ön tarafta bağlantı: Elbette nem, ışık ve sıcaklık sensörümüz de.

Muhafazadaki nem risklerini maksimuma indirmemizi sağladı.

Adım 5: Enerji Tüketiminin Optimizasyonu

Farklı tüketim kaynaklarını analiz etmek için

Şönt Direnci (1 ohm) kullanmış

Böylece şunu ölçebilirdik: sistemimiz iletişim kurduğunda yüz mA'lık (~ 135 mA) bir Tepe gücü var ve sürekli sensör ve ekran yaklaşık ~ 70mA tüketimi var. Hesaplamadan sonra, 1050mAh pil için 14 saatlik bir özerklik tahmin ettik.

Çözüm:

Göndermeden önce kesintilerle sensör yönetimi

En çok etkileyen eylem, inceleme ekonomisidir, bu nedenle gönderme sıklığını değiştirdik, ancak biraz kesinti de yapabiliriz.

Adım 6: İletişim

Bir Gösterge Tablosu ile iletişim kurmak için bir modül kullandık:

Aktoboard

Sigfox, çok Longue Range ve düşük tüketim gibi büyük faydaları olan bir ağdır. Ancak veri akışının düşük olması zorunludur.(Low Flow Long Range)

Bu sinerji sayesinde, çevrimiçi olarak erişilebilir verilerle Gerçek Zamanlı İzleme elde ettik.

7. Adım: Sonuçlar

Burada bir dönem boyunca yaptığımız çalışmaların sonucunu görebiliriz. biz

teorik ve pratik becerileri birleştirebilir. Sonuçlardan memnunuz; Oldukça iyi bitmiş bir kompakt ürünümüz var ve özelliklerimizi karşılıyor. Bununla birlikte, son bileşenleri lehimlemeyi bitirdiğimizden beri actoboard iletişiminde bazı sorunlar yaşıyoruz. WIP!