Bioovervågning: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Hej allesammen, I forbindelse med et elevprojekt blev vi bedt om at offentliggøre en artikel, der beskriver hele processen.

Vi vil derefter præsentere dig for, hvordan vores bioovervågningssystem fungerer.

Det er meningen, at det skal være en bærbar enhed, der gør det muligt at overvåge fugtighed, temperatur og lysstyrke inde i et drivhus, her på Université Pierre-et-Marie-Curie, i Paris.

Trin 1: Komponenter

Gulvfølere: Temperatur (Grove 101990019) og Fugt (Grove 101020008)

Luftsensorer: Temperatur og fugt DHT22 (til stede uden for kassen)

Lysstyrkesensor: Adafruit TSL2561

Mikrocontroller: STM32L432KC

Energi: Batteri (3, 7 V 1050 mAh), solceller og spændingsregulator (LiPo Rider Pro 106990008)

LCD -skærm (128X64 ADA326)

Kommunikation: Sigfox -modul (TD 1208)

Wifi -modul: ESP8266

Trin 2: Software

Arduino: Denne grænseflade tillod os at uploade vores koder til

vores mikrokontroller til at kontrollere sensorernes forskellige værdier. Mikrocontrolleren kan programmeres til at analysere og producere elektriske signaler for at udføre forskellige opgaver såsom hjemmeautomatisering (kontrol af husholdningsapparater - belysning, varme …), kørsel af en robot, integreret computing osv.

Altium Designer: Det blev brugt til at designe printkortet på vores elektroniske kort til at rumme vores forskellige sensorer.

SolidWorks: SolidWorks er 3D computerstøttet designsoftware, der kører på Windows. Vi har designet en skræddersyet æske til vores kort, vores forskellige sensorer og et LCD -display. De genererede filer sendes til en 3D -printer, der vil fremstille vores prototype.

Trin 3: Opfattelse

Det første trin var at udføre forskellige tests på

sensorer til at analysere de værdier, der returneres til os, og i hvilket format.

Når alle de interessante værdier blev behandlet og valgt, var vi i stand til at instantiere de forskellige sensorer en efter en. Så vi kunne få lavet en første prototyping på en pad Labdec.

Når koderne var udfyldt og prototyperne kunne vi skifte til printkortet. Vi lavede fingeraftryk på de forskellige komponenter, der dirigerede kortet i henhold til vores prototype.

Vi har forsøgt at optimere rummet maksimalt; vores kort er 10 cm i diameter, hvilket er relativt kompakt.

Trin 4: Boliger

Parallelt designede vi vores sag. Det var bedre for os at afslutte vores sag og volumenhåndtering efter at have afsluttet kortet for at få et kompakt resultat, der matchede kortets form. Vi lavede en sekskant med skærmen indlejret på overfladen for at optimere rummet

Flere ansigter til at styre sensorerne på sagen: Tilslutning på forsiden til udendørs sensorer: Vores fugtigheds-, lys- og temperatursensor selvfølgelig også.

Det tillod os at begrænse luftfugtighedsrisikoen i huset reduceret til maksimum

Trin 5: Optimering af energiforbruget

For at analysere de forskellige forbrugskilder vi

har brugt en shuntmodstand (1 ohm)

Så vi kunne måle det: der er en maksimal effekt på hundrede mA (~ 135 mA), når vores system kommunikerer, og der er et kontinuerligt forbrug af sensorer og skærmen omkring ~ 70mA. Efter beregning har vi estimeret en autonomi på 14 timer for et 1050 mAh batteri.

Løsning:

Sensorstyring ved afbrydelser inden afsendelse

Den mest påvirkende handling er kontroløkonomien, så vi har ændret afsendelsesfrekvensen, men vi kan også lægge en vis afbrydelse.

Trin 6: Kommunikation

Vi brugte et modul til at kommunikere med et dashboard:

Actoboard

Sigfox er et netværk, der har enorme fordele såsom meget Longue Range og lavt forbrug. Det er dog obligatorisk at have en lav datastrøm. (Lavt flow lang rækkevidde)

Takket være denne synergi resulterede vi i en realtidsovervågning med tilgængelige data online

Trin 7: Resultater

Her kan vi se resultatet af vores arbejde udført i løbet af et semester. Vi var

i stand til at kombinere teoretiske og praktiske færdigheder. Vi er glade for resultaterne; vi har et temmelig godt færdigt produkt kompakt og opfylder vores specifikationer. Selvom vi har nogle problemer med actoboard -kommunikationen, siden vi lod lodde de sidste komponenter færdige. WIP!