ניטור ביו: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

שלום לכולם, במסגרת פרויקט סטודנטים, התבקשנו לפרסם מאמר המתאר את כל התהליך.

לאחר מכן נציג לך כיצד פועלת מערכת הניטור הביולוגי שלנו.

הוא אמור להיות מכשיר נייד המאפשר לעקוב אחר הלחות, הטמפרטורה והבהירות בתוך חממה, כאן בקמפוס אוניברסיטת פייר-א-מארי-קורי בפריז.

שלב 1: רכיבים

חיישני רצפה: טמפרטורה (גרוב 101990019) ולחות (גרוב 101020008)

חיישני אוויר: טמפרטורה ולחות DHT22 (קיים מחוץ לקופסה)

חיישן בהירות: Adafruit TSL2561

מיקרו -בקר: STM32L432KC

אנרגיה: סוללה (3, 7 V 1050 mAh), תאים סולאריים וסת מתח (LiPo Rider Pro 106990008)

מסך LCD (128X64 ADA326)

תקשורת: מודול Sigfox (TD 1208)

מודול WiFi: ESP8266

שלב 2: תוכנה

Arduino: ממשק זה אפשר לנו להעלות את הקודים שלנו

הבקר המיקרו שלנו לשלוט בערכים השונים של החיישנים. ניתן לתכנת את המיקרו -בקר לנתח ולהפיק אותות חשמליים, על מנת לבצע משימות שונות כגון אוטומציה ביתית (שליטה במכשירי חשמל ביתיים - תאורה, חימום …), נהיגה ברובוט, מחשוב מוטבע וכו '.

מעצב אלטיום: הוא שימש לעיצוב ה- PCB של הכרטיס האלקטרוני שלנו כך שיתאים לחיישנים השונים שלנו.

SolidWorks: SolidWorks היא תוכנת עיצוב בעזרת מחשב תלת ממדי הפועלת על Windows. עיצבנו קופסה מותאמת אישית לכרטיס שלנו, החיישנים השונים שלנו ותצוגת LCD. הקבצים שנוצרו נשלחים למדפסת תלת מימד שתייצר את אב הטיפוס שלנו.

שלב 3: תפיסה

השלב הראשון היה לבצע בדיקות שונות על

חיישנים לנתח את הערכים שהוחזרו לנו ובאיזה פורמט.

לאחר עיבוד ובחירת כל הערכים המעניינים, הצלחנו לאתר את החיישנים השונים אחד אחד. כך שנוכל לבצע אבות טיפוס ראשונים על Labdec כרית.

לאחר שהקודים הושלמו ואב -טיפוס נוכל לעבור ל- PCB. עשינו את טביעות האצבע של הרכיבים השונים המנתבים את הכרטיס בהתאם לאב -הטיפוס שלנו.

ניסינו לייעל את החלל למקסימום; קוטר הכרטיס שלנו הוא 10 ס מ וזה יחסית קומפקטי.

שלב 4: דיור

במקביל עיצבנו את התיק שלנו. עדיף היה לנו לסיים את ניהול התיק והניהול לאחר השלמת הכרטיס כדי לקבל תוצאה קומפקטית התואמת את צורת הכרטיס. יצרנו משושה כשהמסך מוטבע על פני השטח מייעל מדי את החלל

פרצופים מרובים לניהול החיישנים במארז: קישוריות בחזית לחיישני חוץ: גם חיישן הלחות, האור והטמפרטורה שלנו, כמובן.

זה איפשר לנו להגביל את סיכוני הלחות בדיור המופחתים למקסימום

שלב 5: אופטימיזציה של צריכת האנרגיה

לנתח את מקורות הצריכה השונים אנחנו

השתמשו בהתנגדות Shunt (1 אוהם)

אז יכולנו למדוד את זה: יש כוח שיא של מאה mA (~ 135 mA) כאשר המערכת שלנו מתקשרת וישנה צריכה רציפה של חיישנים והמסך בערך ~ 70mA. לאחר החישוב הערכנו אוטונומיה של 14 שעות עבור סוללת 1050mAh.

פתרון:

ניהול חיישן על ידי הפרעות לפני שליחה

הפעולה המשפיעה ביותר היא כלכלת הבדיקה ולכן יש לנו לשנות את תדירות השליחה אך נוכל גם לשים הפרעה.

שלב 6: תקשורת

השתמשנו במודול כדי לתקשר עם לוח מחוונים:

Actoboard

Sigfox היא רשת שיש לה יתרונות עצומים כגון טווח Longue וצריכה נמוכה. עם זאת חובה זרימת נתונים נמוכה. (זרימה נמוכה לטווח ארוך)

הודות לסינרגיה זו הגענו למעקב בזמן אמת עם נתונים נגישים באינטרנט

שלב 7: תוצאות

כאן אנו יכולים לראות את תוצאת העבודה שנעשתה במהלך סמסטר. היינו

מסוגל לשלב מיומנויות תיאורטיות ומעשיות. אנו שמחים מהתוצאות; יש לנו מוצר קומפקטי למדי שעומד במפרט שלנו. עם זאת, יש לנו כמה בעיות בתקשורת האקטוברד מאז שסיימנו להלחם את הרכיבים האחרונים. WIP!