Био мониторинг: 8 кадам (Сүрөттөр менен)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:53

Баарыңарга салам, Студенттик долбоордун контекстинде бизден бардык процессти сүрөттөгөн макала жарыялоону суранышты.

Андан кийин биз сизге био мониторинг системабыздын кантип иштээрин көрсөтөбүз.

Бул Париждеги Пьер-э-Мари-Кюри университетинин кампусунда, күнөскананын ичиндеги нымдуулукту, температураны жана жаркыроону көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берген портативдүү түзүлүш.

1 -кадам: Компоненттер

Кабат сенсорлору: Температура (Grove 101990019) жана Нымдуулук (Grove 101020008)

Аба сенсорлору: DHT22 температурасы жана нымдуулугу (кутунун сыртында)

Жарыктык сенсор: Adafruit TSL2561

Микроконтроллер: STM32L432KC

Энергия: Батарея (3, 7 V 1050 мАч), Күн батареялары жана чыңалуу жөндөгүчү (LiPo Rider Pro 106990008)

ЖК экран (128X64 ADA326)

Байланыш: Sigfox модулу (TD 1208)

Wifi модулу: ESP8266

2 -кадам: Программалык камсыздоо

Arduino: Бул интерфейс бизге коддорубузду жүктөөгө мүмкүнчүлүк берди

сенсорлордун ар кандай баалуулуктарын көзөмөлдөө үчүн биздин микроконтроллер. Микроконтроллерди электрдик сигналдарды анализдөө жана өндүрүү үчүн программалаштырууга болот, андыктан үйдү автоматташтыруу (тиричилик техникасын башкаруу - жарык берүү, жылытуу …), робот айдоо, камтылган эсептөө ж.

Altium Designer: Бул биздин электрондук картанын ПХБсын ар кандай сенсорлорубузга ылайыкташтыруу үчүн колдонулган.

SolidWorks: SolidWorks-бул Windowsтун жардамы менен иштей турган 3D компьютердик дизайн программасы. Биз картыбызга, ар кандай сенсорлорубузга жана ЖК дисплейге ылайыкташтырылган кутучаны иштеп чыктык. Жасалган файлдар биздин прототипибизди чыгаруучу 3D принтерге жөнөтүлөт.

3 -кадам: Концепция

Биринчи кадам ар кандай сыноолорду аткаруу болчу

сенсорлор бизге кайтып келген баалуулуктарды талдоого жана кандай форматта.

Бардык кызыктуу баалуулуктар иштетилип, тандалгандан кийин, биз ар кандай сенсорлорду биринин артынан бирин иштете алдык. Ошентип, биз биринчи прототипти Labdec аянтчасында жасай алабыз.

Коддор толтурулуп, прототиптелгенден кийин биз ПХБга өтө алдык. Биз прототипибизге ылайык картаны багыттоочу ар кандай компоненттердин манжа издерин жасадык.

Биз мейкиндикти максималдуу оптималдаштырууга аракет кылдык; биздин картанын диаметри 10см, бул салыштырмалуу компакт.

4 -кадам: Турак жай

Параллелдүү түрдө биз өз ишибизди иштеп чыктык. Картаны толтургандан кийин биздин ишти жана көлөмдү башкарууну аягына чыгаруунун өзү, картанын формасына дал келген кыска натыйжага ээ болгону жакшы. Биз экрандын бетине кыналган алты бурчтукту жасап, мейкиндикти оптималдаштырдык

Корпустагы сенсорлорду башкаруу үчүн бир нече жүздөр: Сырткы сенсорлор үчүн алдыңкы байланыш: Албетте, биздин нымдуулук, жарык жана температура сенсорлору.

Бул максималдуу азайган турак нымдуулук тобокелдиктерди чектөөгө мүмкүндүк берди

5 -кадам: Энергияны керектөөнү оптималдаштыруу

Ар кандай керектөө булактарын талдоо үчүн

шунт каршылыгын колдонгон (1 ом)

Ошентип, биз муну өлчөй алмакпыз: биздин система байланышканда жүз мА (~ 135 мА) чокусунун күчү бар жана сенсорлор менен экранды ~ 70мА жөнүндө үзгүлтүксүз керектөө бар. Эсептөөдөн кийин 1050 мАч батарея үчүн 14 саат автономияны эсептеп чыктык.

Чечим:

Жөнөтүүдөн мурун сенсорлорду башкаруу үзгүлтүккө учурайт

Эң таасирдүү аракет - бул текшерүү экономикасы, ошондуктан биз жөнөтүү жыштыгын өзгөрттүк, бирок биз дагы бир аз үзгүлтүккө учурата алабыз.

6 -кадам: Байланыш

Биз панель менен байланышуу үчүн модулду колдондук:

Actoboard

Sigfox - бул Longue Range жана аз керектөө сыяктуу чоң пайдалары бар тармак. Бирок маалыматтын аз агымы болушу милдеттүү. (Low Flow Long Range)

Бул синергиянын аркасында биз Интернетте жеткиликтүү маалыматтар менен реалдуу убакытта мониторинг жүргүздүк

7 -кадам: Жыйынтыктар

Бул жерде биз бир семестр ичинде кылган ишибиздин натыйжасын көрө алабыз. Биз болгонбуз

теориялык жана практикалык көндүмдөрдү айкалыштыра алат. Биз натыйжаларга кубанычтабыз; бизде абдан жакшы даяр продукт бар, биздин техникалык шарттарга жооп берет. Бирок, акыркы компоненттерди эритүүнү бүтүргөндөн кийин, биз актобоард байланышында кээ бир көйгөйлөргө туш болуп жатабыз. WIP!