Абанын булганышын аныктоо + Аба чыпкасы: 4 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Германиянын Швейцария эл аралык мектебинин окуучулары (Аристобулус Лам, Виктор Сим, Натан Розенцвейг жана Деклан Логес) MakerBayдин кызматкерлери менен бирге абанын булганышын өлчөө жана абаны чыпкалоонун эффективдүүлүгүнүн комплекстүү системасын чыгаруу үчүн иштешти. Бул интегралдык система сизге чыпкаланган жана чыпкаланбаган абанын сапатын бир убакта көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берет. Маалыматтар эффективдүүлүк коэффициентине айландырылат жана графикке түшүрүлөт. Бул долбоор 15 жашка чейинкилерге сунушталат, бирок жаш курактагы адамдар токко урунуу коркунучун жана программалоонун татаалдыгын эске алышы керек.

Эмне үчүн сиз муну кылышыңыз керек:

Ооба, биз абанын булганышына мониторинг жүргүзүү үчүн маалыматтарды берүү үчүн көптөгөн мотивациялар бар деп ойлойбуз (бул Smartcitizen веб -сайтында кеңири түшүндүрүлгөн, бирок биз сиздин айланаңыздагы абанын булганышы канчалык экенин билүү сиздин ден соолугуңуз үчүн эч нерсе кылбайт деп ишенебиз. Биз өзүбүз аракет кылышыбыз керек деп эсептейбиз, ошондуктан бул интегралдык сенсорлорду жана аба чыпкасын түздүк.

Жабдуулар

• Бир чоң картон
• 2x PC күйөрмандары
• Аба чыпкаларынын бир нече түрү
• 2 LED жарык
• 2x Smartcitizen башталгыч комплекттери (бул жерден сатып алыңыз)
• 2x резисторлор
• 1 электр которгуч
• Jupyter Notebook, Matplotlib жана Python менен иштөөгө жөндөмдүү 1 компьютер
• Мындан тышкары сиз каалаган башка декорациялар !!!

1 -кадам: SCK сенсорун орнотуу

Сиздин эки SCK сенсоруңуз бар экенин текшериңиз. Биринчисин тандап, аны батареяга же компьютериңизге туташтырыңыз. Андан кийин, орнотуу сайтына барып, көрсөтмөлөрдү аткарыңыз. Башка сенсор үчүн да ушундай кылыңыз. Аларды атоо керек болгондо, чыпкаланбаган жана чыпкаланган аба сенсору үчүн аларды А жана В деп атаңыз. Андан кийин, экөөнү тең бир эсепке каттаңыз жана маалыматтарды алуу үчүн каттоо эсебине киргениңизди текшериңиз.

Бул платформага барып, сенсорлоруңуздун аттарын издөө менен сенсорлор иштеп жатканын текшериңиз. Ал ар дайым мүнөт сайын маалыматтарды жарыялап тураарын текшериңиз.

2 -кадам: Корпустун дизайны

Жогоруда айтылган картонду колдонуп, алдыңызга коюңуз. Бардык өлчөөлөр биздин акыркы прототипибизге ылайык болот. Бир тараптан 12,5 см ченеп, картонду кесип алыңыз. Андан кийин, желдеткичти картонго коюп, желдеткичти колдонуп картонду түртө баштаңыз. Толук чарчы түзгөндөн кийин, чекитти маркер менен белгилеңиз. Кесүү үчүн кайчыны колдонуңуз. Муну башка күйөрман үчүн кайталаңыз.

3 -кадам: Күйөрмандарга күч

Биз аба тазалагычты күйгүзүп -күйгүзүүчү которгуч жасадык. Коммутатордун кантип иштээрин түшүндүрүү үчүн, диаграмманы шилтеме үчүн колдонсоңуз болот. Диаграмманын сол жагынан баштап, бизде 220 вольттун AC менен DC конвертери бар, ал коопсуз колдонуу үчүн вольтту 12 вольтко чейин азайтат. Бул аппарат болбосо, энергия булагынан алынган электр энергиясы биз үчүн өтө коркунучтуу болот. Вольт бир кыйла төмөндөгөндөн кийин, бизде 2 светодиод бар, алар 2 светодиоддук жарыкка жана которгучка туташкан. Сиз зымдарды LED чырактарына ширетишиңиз керек, андыктан алар бири -бирине туташып турат. Район бүткөндө жана эки LED чырагы тең сыналганда, желдеткичке эки оң, бир терс зымдарды туташтырыңыз. Орнотуу аяктагандан кийин, розеткага сайыңыз. Муну аткаргандан кийин, "күйгүзүү" LEDи күйүшү керек. Которгучту которгондон кийин, "күйөрман күйгүзүлгөн" LED жарыгы күйүп, желдеткич иштей башташы керек.

4 -кадам: Коддоо

15+ сунушталат

Бул программа Виктор Сим тарабынан даярдалган. Бул программа акылдуу жаран сенсорунун маалыматтарын акылдуу жаран веб -сайтынын иштеп чыгуучу APIсинен алууга жана эффективдүүлүк маанисин эсептеп чыгууга мүмкүндүк берет. Мен колдонгон программа Python 3те жазылат. Мен кодду Mac OS менен жабдылган Macbook абадагы Jupyter блокнотуна жаздым (10.14.6 версиясы).

Бул программа үчүн сизге эмне керек: Matplotlib Numpy Pandas JSON CSV A python 3 IDE

1 -кадам: Керектүү китепканаларды импорттоо APIге кирүүнү сурануу жана APIнин URLин ачуу үчүн urllib.request inorder керек болот. Файлды csv файлына айландыруу үчүн csv керек болот, аны оңой башкарууга болот. Api кирген JSONду окуу үчүн сизге JSON керек болот. Маалымат алкагын оңой талдоо үчүн сизге пандар керек болот. Matplotlib маалыматтар интуитивдүү графикте көрсөтүлүшү үчүн керек.

2-кадам: Smart-Citizen APIге кирүүнү сурануу: Бул код APIден маалыматтарды сурайт. Тажрыйбадан, жооп алуу үчүн өтүнүчтү булактарга коюу керек. Суралган URLлердин экөө төмөнкүдөй форматталган: акылдуу жаран APIге кайрылуу, түзмөктөр үчүн маалымат алуу, белгилүү бир түзмөктүн идентификаторун текшерүү, 87 сенсорунун идентификаторуна шилтеме берүү (PM 2.5 сенсор) жана маалыматты мүнөт сайын жазып туруу. Андан кийин APIге кирүүнү суранат.

3 -кадам: Ачуу жана маалыматтарды талдоо:

Бул саптар маалыматтарды окуйт, анан маалыматтарды "татынакай басып чыгарууга" киргизет. Бул маалыматтарды оңой окууну жеңилдетет жана ошону менен көйгөйлөрдү чечүүнү жеңилдетет.

4 -кадам: Берилиштерди CSV файлына айландырыңыз: Бул коддук саптарда pandas китепканасы маалыматтарды окуйт жана аны оңой башкарыла турган csv түрүнө айлантат. CSV файлы анда data_csv өзгөрмөсүнүн астында сакталат.

5 -кадам: CSV маалыматтарынын сиңимдүү болушун камсыздаңыз: CSV тилкелери азыр керексиз индекстин катарына "этибарга албоо", жазуу үчүн "убакыт" жана PM 2.5 концентрациясынын "мааниси" деп аталат. Бардык сызыктар жана баалуулуктар жок кылынат, андыктан маанилер графикке оңой эле түшүрүлүшү мүмкүн.

6 -кадам: Баалар тилкесинин орточо өлчөмүн табыңыз:

Бул саптар баалуулуктар тилкесинин орточо маанисин табат, анан аларды оңой пландоо үчүн баалуулуктарды тизмеге киргизет.

7 -кадам: Салыштыруу үчүн көбүрөөк маалымат түзүү: Салыштыруу үчүн В сенсорунун кодун 1ден 6га чейин кайталаңыз

8 -кадам: маалыматтарды плоттоо:

Сызык сенсордун каражаттарын пландаштырып, айырманы көрсөтөт

9 -кадам: натыйжалуулугун табуу:

Эффективдүүлүктү баштапкы орточо жана кийинчерээк орточо эсеп менен, андан кийин баштапкы орточога бөлүүгө болот. Муну пайыз катары эсептесе болот.

ТОЛУК: Сиз пайыз жана графикти өндүрүш катары алышыңыз керек. Сиздин чыгарууңуз төмөнкү сүрөттө окшош болушу керек: