LabInv: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

עם צמיחת הטכנולוגיה והאינפורמטיקה, הדחיפה קדימה לכיוון הדיגיטליזציה והפשטת המשרות גדלה עם זה. בפרויקט שלי, אני רוצה להסתכל כיצד לפשט ולדגל את שקילת החומרים בסביבת מעבדה. במערכת מעבדה קלאסית רגילה, הנתונים נאספים על הנייר, וכך היו כל עוד המדע קיים. עם זאת, יש לכך בעיות, כגון זמן רב כאשר רוצים לעשות דיגיטליזציה של הנתונים האלו, הקריאות תלויה לחלוטין בכותב, חוסר הדעת מוביל לציון שגוי של נתונים כאמור וכו '.

הפרויקט שלי מבקש לפשט דבר נוסף הקשור קשר הדוק לאיסוף הנתונים בסביבת מעבדה: ניהול מעבדה.

חלק מהחומרים המאוחסנים יכולים להיגמר מהר יותר מאחרים, וזה תלוי באדם ששקל את החומר האחרון לדווח לראש המחלקה או לאחראים, להזמין ולמלא מחדש. זה יכול להשתבש בקלות בגלל העובדה שאנו נוטים לשכוח דברים כשיש לנו פריטים דוחקים אחרים בראש.

אז הפתרון הוא לפקח על החומרים ועל האירועים שבהם הם נשקלים. כאן רק אפרט כמה יסודות: מעקב אחר כמות החומר שמוציאים ומי ניגש לארון המחסן את החומרים.

אספקה

לפרויקט זה השתמשתי בדברים מסוימים:

• פטל פי 3B+
• סורק RFID
• תצוגת OLED
• מודול סורק ברקוד (2D)
• מנעול אלקטרומגנטי
• תא טעינה, כולל לוח HX711
• ממסר (0RZ-SH-205L)
• מספיק סוללות כדי ליצור מקור 12V
• טרנזיסטור (BC337)
• כפתור
• כמה נגדים
• חבורה של כבלים

שלב 1: BOM: שטר החומרים

שלב 2: הגדרת ה- Raspberry Pi 3B+ שלך

הקפד לרכוש תוכניות כגון מרק לגישה קלה ל- Pi באמצעות מרחק מרוחק. הרכיבו תמונה על הפי שיש לה Raspbarian ובעלת שמלה APIPA עקבית.

הקפד להתקין מספר תוכנות ב- Pi, כגון MySQL, Python ו- pip.

שלב 3: חיבור הרכיבים שלך

כל הרכיבים מצמידים כמוצג כמו באיורים.

נעשה שימוש בממשקים הבאים:

• תקשורת סדרתית לסורק הברקוד
• I2C לתצוגת OLED ול- RFID
• קו דיגיטלי עבור HX711

שלב 4: יצירת מסד נתונים מתאים

אפשר לראות את הפרויקט שלי כשני דברים נפרדים: הארון והאיזון. ככזה מסד הנתונים שלי מורכב גם משני ישויות: מודל מסד נתונים לאיזון ולארון.

אלה לא משהו מפואר, אבל שניהם קיימים מתוך 2 שולחנות. שניהם מכילים טבלה להיסטוריה, האחת מכילה טבלה למידע על חומרים והשנייה טבלה לאנשי כוח אדם.

שלב 5: ביצוע תמיכה אחורית פונקציונלית

כל הקידוד בוצע ב- Python 3.5

יש לו את התלות הבאה:

• flask, flask_cors ו- flask_socketio
• gevent ו- geventwebsocket
• RPi

• נִבנָה בְּ:

  • הַשׁחָלָה
  • זְמַן

• מְקוֹמִי:

  • פשוט MFRC522
  • HX711
  • סורק ברקוד
  • OLED
  • מאגר מידע
  • לַחְצָן

הקוד ניתן למצוא כאן.

שלב 6: עיצוב החזית

אתר פשוט צריך להספיק כדי לא רק להציג את הנתונים שנאספו מהארון והמשקל. אבל צריך להיות גם דף שמציג בפנינו נתונים בזמן אמת הן מהסורק והן מהאיזון.

כל זה נועד להיות נייד קודם כל, לשמור על זה פשוט, לשמור על ניקיון.

הקוד האמור ניתן למצוא גם כאן.

שלב 7: בניית האתר

האתר מקודד ב- HTML וב- CSS, תוך שמירה על (לרוב) שיטות עבודה טובות, כגון סימון BEM. העורך בו השתמש היה VS Code, להפעלה מהירה וקלה של שרתים (הודות לתוספים), ניקוי ומיון קוד והצעה מה אתה עשוי להקליד באמצעות תפריטים נפתחים. האתר (הקוד נמצא כאן) הוא פשטני ושום דבר מפואר, אבל זה יעשה, במיוחד לשלב הבא.

שלב 8: יישום הפונקציונליות

כשהבסיס (האתר) קיים כעת, אנו יכולים להתחיל ליישם את הפונקציונליות הדרושה לייצוג הנתונים באתר.

זה נעשה עם Javascript, שפה קלה ללמידה, שהולכת יד ביד עם HTML ו- CSS. העורך המדובר הוא שוב VS Code. הקוד נבנה גם באופן שהופך את הקריאה לקלה וידידותית למשתמש, הכל הודות לאזורים.

בעזרת זה האתר יכול לתקשר עם מסד הנתונים של פטל הפאי ולדמיין את הנתונים למשתמש.

שוב ניתן להשתמש באותו קישור לאיתור קוד JS.

שלב 9: מימוש מארז

חזה עץ קטן משמש לחיקוי ארון, המניח את המנעול האלקטרומגנטי בפנים. זה גס, אבל אפשר להשתמש בקלטת כדי לקשור את שני המרכיבים יחד. יתר על כן, נקדח חור לכבלים.

מעטפת ה- pi, לאן יגיע האיזון, היא עניין אחר לגמרי. ממוקם בקופסת פלסטיק מוארכת, המשמשת לאחסון, הפאי וחוטיו בטוחים מפני רוב מניפולציות פיזיות. נוצרו חורים כך שהעברת הנתונים באמצעות כבלים.

האיזון עצמו מסובך, אני ממליץ לקנות תא מטען בנוי מראש, כי אני מתקשה להרכיב את התוצאה הרצויה בלשון המעטה. אני, עצמי, השתמשתי בשילוב של עץ קידוח, עם המידות הנכונות, שימוש בברגים, שהיו באותן המידות כמו ראש המקדח, ובסרט ברווז, הקלטות החזקות ביותר. התוצאה היא מאזן שהוא יציב מספיק כדי לשקול מתחת ל -500 גרם (מצא זאת בדרך הקשה).

כשהכל מחובר, המוצר הסופי צריך להיות מוכן.