Bio monitoringi: 8 qadam (rasmlar bilan)

2025 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2025-01-23 15:14

Hammaga salom, Talabalar loyihasi kontekstida bizdan barcha jarayonlarni tavsiflovchi maqola chop etish talab qilindi.

Keyin biz sizga bio monitoring tizimi qanday ishlashini taqdim etamiz.

Bu Parijdagi Per-et-Mari-Kuri universiteti kampusidagi issiqxona ichidagi namlik, harorat va yorug'likni kuzatishga imkon beradigan ko'chma qurilma.

1 -qadam: komponentlar

Zamin sensorlar: harorat (Grove 101990019) va namlik (Grove 101020008)

Havo sensori: Harorat va namlik DHT22 (qutining tashqarisida joylashgan)

Yorug'lik sensori: Adafruit TSL2561

Mikrokontroller: STM32L432KC

Energiya: batareya (3, 7 V 1050 mA / soat), quyosh batareyalari va voltaj regulyatori (LiPo Rider Pro 106990008)

LCD displey (128X64 ADA326)

Aloqa: Sigfox moduli (TD 1208)

Wi -Fi moduli: ESP8266

2 -qadam: dasturiy ta'minot

Arduino: Bu interfeys bizga kodlarimizni yuklashimizga imkon berdi

sensorlarning turli qiymatlarini nazorat qilish uchun bizning mikrokontrollerimiz. Mikrokontroller elektr signallarini tahlil qilish va ishlab chiqarish uchun dasturlashtirilishi mumkin, masalan, uyni avtomatlashtirish (maishiy texnikani boshqarish - yoritish, isitish …), robot haydash, o'rnatilgan hisoblash va hk.

Altium Dizayner: U turli xil sensorlarni joylashtirish uchun elektron kartamizning tenglikni dizaynini yaratish uchun ishlatilgan.

SolidWorks: SolidWorks-bu Windows-da ishlaydigan kompyuter yordamida yaratilgan 3D dizayn dasturi. Biz kartamiz uchun maxsus quti, har xil datchiklarimiz va LCD displeyni ishlab chiqdik. Yaratilgan fayllar 3D -printerga yuboriladi, u bizning prototipimizni ishlab chiqaradi.

3 -qadam: Kontseptsiya

Birinchi qadam kompyuterda turli xil testlarni o'tkazish edi

bizga qaytarilgan qiymatlarni tahlil qilish uchun sensorlar va qaysi formatda.

Barcha qiziqarli qiymatlar qayta ishlangan va tanlanganidan so'ng, biz har xil sensorlarni birma -bir ishga tushirishga muvaffaq bo'ldik. Shunday qilib, biz birinchi prototipni Labdec padida bajarishimiz mumkin edi.

Kodlar va prototiplar tayyor bo'lgach, biz PCBga o'tishni xohladik. Biz prototipimizga muvofiq kartani yo'naltiradigan turli komponentlarning barmoq izlarini yaratdik.

Biz makonni maksimal darajada optimallashtirishga harakat qildik; bizning kartamiz diametri 10 sm, bu nisbatan ixcham.

4 -qadam: uy -joy

Bunga parallel ravishda biz o'z ishimizni yaratdik. Kartani to'ldirgandan so'ng, karta shakliga mos keladigan ixcham natijaga ega bo'lishimiz kerak edi. Biz olti burchakli ekranni ekranga joylashtirdik, bu bo'shliqni optimallashtirdi

Kassadagi sensorlarni boshqarish uchun bir nechta yuzlar: tashqi sensorlar uchun old tomondan ulanish: Bizning namlik, yorug'lik va harorat sensori ham.

Bu bizga uydagi namlik xavfini maksimal darajada kamaytirishga imkon berdi

5 -qadam: Energiya sarfini optimallashtirish

Turli xil iste'mol manbalarini tahlil qilish uchun

shunt qarshiligidan foydalangan (1 ohm)

Shunday qilib, biz shunday o'lchovga ega bo'lishimiz mumkin edi: bizning tizimimiz muloqot qilganda yuz mA (~ 135 mA) cho'qqisiga chiqish quvvati bor va sensorlar va ekranning ~ 70mA atrofida doimiy iste'moli mavjud. Hisob -kitoblardan so'ng, biz 1050 mA / soat batareya uchun 14 soatlik avtonomiyani taxmin qildik.

Yechim:

Sensorni yuborishdan oldin uzilishlar orqali boshqarish

Eng ta'sirli harakat - bu tekshirish iqtisodiyoti, shuning uchun biz yuborish chastotasini o'zgartirdik, lekin biz ham bir muncha vaqt uzilishimiz mumkin.

6 -qadam: aloqa

Biz boshqaruv paneli bilan aloqa qilish uchun moduldan foydalandik:

Aktyorlar taxtasi

Sigfox - bu juda ko'p afzalliklarga ega tarmoq, masalan, juda uzoq masofa va kam iste'mol. Ma'lumot oqimining past bo'lishi majburiydir.

Bu sinergiya tufayli biz Internetda mavjud bo'lgan ma'lumotlarni real vaqt rejimida kuzatishga muvaffaq bo'ldik

7 -qadam: Natijalar

Bu erda biz bir semestr davomida qilgan ishlarimizning natijasini ko'rishimiz mumkin. Biz edik

nazariy va amaliy ko'nikmalarni birlashtira oladi. Biz natijalardan mamnunmiz; bizda juda yaxshi tayyor mahsulot bor, u bizning texnik xususiyatlarimizga javob beradi. Oxirgi komponentlarni lehimlashni tugatganimizdan so'ng, biz aktoboard aloqasi bilan bog'liq ba'zi muammolarga duch kelmoqdamiz. O'CHIR!