UCL - IIoT - Trg kmetov: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Denarnico Farmersmarket lahko uporabljate na sejmih, kmečkih trgih ali drugih srečanjih, kjer se prodaja blago.

Denarnica Farmersmarket je stroj za štetje kovancev, ki omogoča hiter vpogled v celotno vsebino škatle s kovanci. Denarnica Farmermarket bo skupaj naložila tudi na strežnik, programiran prek Node-red.

Izdelujejo ga trije študentje univerze Lillebælt na Danskem. Od našega prejšnjega projekta Sorter kovancev smo se naučili veliko novih stvari, ki jih bomo vključili v gradnjo. Odločili smo se razvrščanja kovancev in namesto tega jih stroj prešteval ter jih odložil v skupni predal za kovance.

Denarnica je sestavljena iz petih diapozitivov ali rež, po enega za vsako vrsto kovanca. Ko je kovanec vstavljen v ustrezno režo, bo padel navzdol mimo reflektorja, ki pošilja VISAK signal arduinu. Signal bomo uporabili za dodajanje vrednosti kovancev prešteti seštevki, jo prikazali na zunanjem zaslonu in novo skupno vrednost poslali na strežnik. Ko strežnik prejme vsoto, bo posodobil uporabniški vmesnik, ki je bil najden na spletu, in prikazuje novo skupno vrednost.

Opis Škatla s petimi režami za kovance, ki vodijo do petih posameznih notranjih diapozitivov, po enega za vsako vrsto kovanca: 1kr, 2kr, 5kr, 10kr, 20kr

LCD zaslon, ki prikazuje skupni znesek gotovine na vrhu škatle.

Zgornji del škatle je zavarovan z loputami. Če dvignete vrh, odstranite ohišje arduina skupaj z vrhom, ki vsebuje LCD, reže za kovance, reflektorje itd., Pri čemer ostane le škatla, v katero je odložen kovanec.

Sestavni deli in materiali - Orodja in oprema za izdelavo škatle (lahko iz kartona ali lesa)

- Arduino Mega 2560

- 30 mostičnih žic

- 5 x LDR "Senzor svetlobe"

- 5 x 220 ohmski upori

- 5 x 10k ohmski upori

- 5 x bele LED diode

- Modul LCD 16x02

- kovanci

Koda v Arduinu

Kot smo že omenili, ta projekt izvira iz prejšnjega projekta, ki smo ga naredili pred približno osmimi meseci (https://www.instructables.com/id/Coin-Sorting-Machine/). Zaradi tega lahko v arduinu znova uporabimo velik del kode, čeprav je v njej nekaj manjših sprememb. Kot boste videli, je koda dokaj preprosta, kar bi morala razumeti vsaka oseba z malo izkušnjami z Arduinom.

Node-RED Node-RED je orodje, ki ga bomo uporabili za pridobivanje podatkov iz arduina in v vaš računalnik ter naprej v internet, če je to v vašem interesu. Drug pomemben razlog za uporabo Node-RED je možnost predstavitve podatkov iz Arduina na način, ki je enostaven za razumevanje, za ljudi, ki nimajo izkušenj s programiranjem/kodiranjem z Arduinom in Node-RED.

Baza podatkov S pomočjo Wampserverja lahko svoje vrednosti iz Arduina shranimo v bazo podatkov. Z Wampserverjem lahko ustvarite in zamenjate svojo bazo podatkov, kot želite, z uporabo phpMyAdmin za upravljanje MySQL. V našem primeru imamo šest vrednosti, ki jih moramo shraniti (eno za vsako vrsto kovanca in eno za rezultat), zato smo ustvarili šest stolpcev, v katere je mogoče shraniti vsako vrednost.

1. korak: Kako deluje?

V podrobnejšem dvorcu bomo zdaj razložili, kako deluje naš sistem.

Kot boste videli na diagramu poteka, prva stvar, ki nastavi proces, je, ko je kovanec vstavljen v pravilno režo.

Svetlobni senzor LDR bo opazil zmanjšano količino svetlobe, ko bo kovanec šel mimo senzorja, kar bo sprožilo program Arduino, da spremenljivko "Antal" (število) poveča z enim, saj je zdaj v stroju en kovanec. Hkrati se vrednost kovanca doda spremenljivki "rezultat". "rezultat" bo prikazan na LCD -ju z novo vrednostjo.

Nove vrednosti "Antal" in "result" se pošljejo v Node-RED, v katerem se bo nadzorna plošča sama posodobila s temi vrednostmi. Nazadnje Node-RED pošlje vrednosti v našo bazo podatkov.

In ponovite.

2. korak: Izdelava škatle

Tokrat smo za oblikovanje naše škatle uporabili Illustrator. Z laserskim rezalnikom smo natančno izdelali to škatlo in funkcije, ki so potrebne za naš projekt. Na koncu se morate sami odločiti, kako narediti popolno škatlo za vaš projekt.

3. korak: Dodajanje Arduina

Čas je, da Arduino vstavite v škatlo. To je lahko precej težko, saj se senzor lahko obnaša nepredvidljivo. (Novo) V tem koraku smo spremenili senzor, ki ga uporabljamo, zaradi prej omenjene nezanesljivosti teh senzorjev (tcrt 5000). Namesto tega smo izbrali enostavnejši LDR-senzor (svetlobno odvisen upor). Izhod tega senzorja je analogna vrednost, ki se spreminja glede na količino svetlobe, ki doseže sam senzor.

4. korak: Arduino koda

V tem koraku se osredotočamo na programsko opremo. Koda Arduino izgleda tako:

const int tipaloPin1 = 3; // TCRT-5000 senzor, ki je priključen na pin št. 2 int sensorState1 = 0; // Vsebuje vrednost senzorja (visoka/nizka)

int Antal10 = 0; // Spremenljivka, ki shrani količino kovancev, ki so bili vstavljeni v stroj int

Rezultat = 0; // Spremenljivka, ki shranjuje skupno vrednost vseh kovancev, položenih v stroj

void setup () {Serial.begin (9600); }

void loop () {int sensorState1 = analogRead (sensorPin1); // Prebere stanje senzorja

if (540 <sensorState1 <620) {// Ko je izhodna vrednost senzorjev med 540 in 620

Antal10 += 10; // - skozi senzor prehaja kovanec, ki blokira svetlobo

rezultat += 10; // - in senzor bo prebral nižjo stopnjo svetlobe}

Serial.print (rezultat);

Serial.print (","); // Spremenljivke loči z vejico, kar je potrebno pri branju vrednosti spremenljivk v Node-RED

Serial.println (Antal10); // - in tudi potrebne, ko se te vrednosti shranijo v zbirko podatkov

zamuda (100); }

Ta koda je napisana samo za en senzor za lažje branje.

Popolna koda:

5. korak: Node-RED

Ko koda Arduino deluje, kot bi morala, lahko začnete programirati Node-RED, ki bo deloval kot vmesna povezava med Arduinom in bazo podatkov ter kot vizualni prikaz delovanja stroja. Programiranje Node-RED je sestavljeno iz uporabe vozlišč z različnimi funkcijami in vnošenja pravih parametrov za pravilno delovanje teh vozlišč.

Ko naši podatki prispejo v Node-RED, se pošljejo v dve različni funkciji deljenja. Ena od teh funkcij pošlje zdaj razdeljene podatke v bazo podatkov. Drugi pošilja različne vrednosti podatkov na vsako od svojih vozlišč nadzorne plošče, ki bi morala biti zdaj vidna na nadzorni plošči.

Kot smo že omenili, imamo šest vrednosti, ki jih je treba obravnavati. Z zmožnostmi nadzorne plošče Node-Red lahko prikažemo te vrednosti, kot boste videli na sliki desno na vrhu 3. koraka.

Rdeča koda vozlišča:

6. korak: zbirka podatkov

Zdaj bomo za shranjevanje vrednosti uporabili bazo podatkov. Z Wampserverjem lahko uporabite phpMyAdmin za upravljanje MySQL in izdelavo lastne baze podatkov z uporabo lokalnega strežnika, ki ustreza vašim posebnim potrebam.

Najprej morate pri izdelavi zbirke podatkov (Farmers_market) iz nič narediti tabelo (mont_tabel), v katero shranite svoje vrednote. Odvisno od tega, koliko podatkov imate in kako jih morate naročiti, lahko naredite toliko tabel, kot jih potrebujete. Ker moramo v svojo tabelo shraniti šest različnih vrednosti, zato smo potrebovali šest dvopičja, po eno za vsako vrednost. Na zgornji sliki si lahko ogledate našo bazo podatkov.

Ko naši podatki prispejo v Node-RED, jih razdeli funkcija razdelitve, zdaj pa se podatki pošljejo v bazo podatkov.

7. korak: Vrednotenje

Najprej želimo omeniti, da je zaradi izdelave škatle iz lesa namesto iz kartona celotna fizična postavitev veliko bolj zanesljiva, zato to priporočamo.

Zamenjava senzorjev s TCRT-5000 na preprost svetlobni senzor LDR je dala veliko večjo stabilnost, kar pomeni, da lahko senzorji hitro berejo, ko gre mimo kovancev. Pri delu s TCRT-5000 je treba upoštevati številne dejavnike, da senzor deluje tako, kot želite.

Če sistem povežete z bazo podatkov in zmorete vizualno predstaviti svoje podatke, tako da lahko vsaka oseba brez predhodnega znanja o tem projektu razume, kaj se dogaja, daje projektu večjo vrednost.