UCL - IIoT - Chợ nông sản: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Ví nông dân có thể được sử dụng tại hội chợ, chợ nông sản hoặc các cuộc tụ họp khác nơi hàng hóa được bán.

Ví Agriculturalmarket là một máy đếm tiền xu, được tạo ra để giúp bạn có thể nhanh chóng xem tổng số nội dung của một hộp chứa tiền xu. Ví nông dân cũng sẽ tải tổng số tiền lên một máy chủ được lập trình thông qua Node-red.

Nó được thực hiện bởi ba sinh viên của Đại học Cao đẳng Lillebælt ở Đan Mạch. Kể từ dự án trước của chúng tôi, Người phân loại tiền xu, chúng tôi đã học được nhiều điều mới mà chúng tôi sẽ kết hợp vào quá trình xây dựng. Chúng tôi đã chọn bỏ qua việc phân loại tiền xu và thay vào đó làm cho máy đếm chúng, gửi chúng vào hộp tiền xu chung.

Ví bao gồm năm trang trình bày hoặc khe cắm, mỗi ô dành cho mỗi loại tiền xu. Khi một đồng xu được đưa vào khe thích hợp, nó sẽ rơi xuống đi qua một tấm phản xạ, nó sẽ gửi tín hiệu CAO đến arduino. Chúng tôi sẽ sử dụng tín hiệu để thêm giá trị tiền xu vào tổng số đã đếm, hiển thị nó trên màn hình bên ngoài và gửi tổng giá trị mới đến máy chủ. Sau khi máy chủ nhận được tổng số, nó sẽ cập nhật giao diện người dùng được tìm thấy trực tuyến hiển thị tổng số mới.

Mô tả Một hộp có năm khe cắm tiền xu dẫn đến năm trang trình bày riêng lẻ, bên trong, một trang cho mỗi loại tiền xu: 1kr, 2kr, 5kr, 10kr, 20kr

Một màn hình LCD hiển thị tổng số tiền mặt được gửi trên đầu hộp.

Mặt trên của hộp được cố định bằng các cửa sập. Nhấc phần trên lên sẽ lấy ra nhà chứa arduino cùng với phần trên chứa màn hình LCD, khe cắm đồng xu, gương phản xạ, v.v., chỉ để lại hộp nơi đồng xu được gửi vào.

Các thành phần và vật liệu - Dụng cụ và phương tiện để làm hộp (có thể là bìa cứng hoặc gỗ)

- Arduino Mega 2560

- 30 dây nhảy

- 5 x LDR "Cảm biến ánh sáng"

- Điện trở 5 x 220 ohm

- Điện trở 5 x 10k ohm

- 5 x đèn LED trắng

- Mô-đun LCD 16x02

- Đồng xu

Mã trong Arduino

Như đã đề cập trước đó, dự án này bắt nguồn từ một dự án trước đó mà chúng tôi đã thực hiện khoảng tám tháng trước (https://www.instructables.com/id/Coin-Sorting-Machine/). Bởi vì điều này, chúng tôi có thể sử dụng lại một phần lớn mã trong arduino, mặc dù có một số thay đổi nhỏ hơn đối với nó. Như bạn sẽ thấy mã này khá đơn giản, mà bất kỳ người nào có một chút kinh nghiệm với Arduino đều có thể hiểu được.

Node-RED Node-RED là công cụ chúng tôi sẽ sử dụng để lấy dữ liệu từ arduino và máy tính của bạn, cũng như trên internet, nếu bạn quan tâm. Một lý do quan trọng khác để sử dụng Node-RED là khả năng trình bày dữ liệu từ Arduino theo cách dễ hiểu, dành cho những người chưa có bất kỳ kinh nghiệm lập trình / mã hóa nào với Arduino và Node-RED.

Cơ sở dữ liệu Sử dụng Wampserver, chúng ta có thể lưu trữ các giá trị của mình từ Arduino trong cơ sở dữ liệu. Với Wampserver, bạn có thể tạo và thay thế cơ sở dữ liệu của riêng mình theo ý muốn, sử dụng phpMyAdmin để quản trị MySQL. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi có sáu giá trị mà chúng tôi cần lưu trữ (một cho mỗi loại đồng xu và một cho kết quả), và do đó chúng tôi đã tạo sáu cột trong đó mỗi giá trị có thể được lưu trữ.

Bước 1: Nó hoạt động như thế nào?

Trong một trang viên chi tiết hơn, bây giờ chúng tôi sẽ giải thích cách hệ thống của chúng tôi hoạt động.

Như bạn sẽ thấy trên sơ đồ, điều đầu tiên tạo ra các quy trình, là khi một đồng xu được đưa vào đúng vị trí của nó.

Cảm biến ánh sáng LDR sẽ thông báo lượng ánh sáng giảm đi, khi đồng xu đi qua cảm biến, điều này sẽ kích hoạt chương trình Arduino để tăng biến "Antal" (Số lượng) bằng một, vì hiện tại có một đồng xu trong máy. Đồng thời giá trị của đồng xu được thêm vào biến "kết quả". "kết quả" sẽ được hiển thị trên màn hình LCD với giá trị mới của nó.

Các giá trị mới của "Antal" và "result" được gửi đến Node-RED, trong đó bảng điều khiển sẽ tự cập nhật các giá trị này. Cuối cùng, Node-RED gửi các giá trị vào cơ sở dữ liệu của chúng tôi.

Và lặp lại.

Bước 2: Làm hộp

Lần này chúng tôi đã sử dụng Illustrator để thiết kế hộp của chúng tôi. Với máy cắt laser, chúng tôi đã chế tạo chính xác hộp này và các tính năng cần thiết cho dự án của chúng tôi. Cuối cùng, tùy thuộc vào bạn, quyết định làm thế nào để tạo ra chiếc hộp hoàn hảo cho dự án của bạn.

Bước 3: Thêm Arduino

Đã đến lúc triển khai Arduino vào hộp. Điều này có thể khá khó khăn, vì cảm biến có thể hoạt động không thể đoán trước. (Mới) Trong bước này, chúng tôi đã thay đổi cảm biến mà chúng tôi đang sử dụng, vì sự không đáng tin cậy đã đề cập trước đó của các cảm biến này (tcrt 5000). Thay vào đó, chúng tôi đã chọn một cảm biến LDR đơn giản hơn (Điện trở phụ thuộc ánh sáng). Đầu ra từ cảm biến này là một giá trị tương tự, giá trị này thay đổi tùy thuộc vào lượng ánh sáng đi đến chính cảm biến.

Bước 4: Mã Arduino

Trong bước này, chúng tôi đang tập trung vào phần mềm. Mã Arduino trông giống như sau:

const int sensorPin1 = 3; // Cảm biến TCRT-5000 được kết nối với chân nr. 2 int sensorState1 = 0; // Chứa giá trị của cảm biến (Cao / thấp)

int Antal10 = 0; // Biến lưu trữ số lượng xu đã được đưa vào máy int

Kết quả = 0; // Biến lưu trữ giá trị kết hợp của tất cả các đồng tiền được đưa vào máy

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

void loop () {int sensorState1 = analogRead (sensorPin1); // Đọc trạng thái của cảm biến

if (540 <sensorState1 <620) {// Khi giá trị đầu ra của cảm biến nằm trong khoảng từ 540 đến 620

Antal10 + = 10; // - có một đồng xu đi qua cảm biến, nó chặn một số ánh sáng

resultat + = 10; // - và cảm biến sẽ đọc mức độ ánh sáng thấp hơn}

Serial.print (Kết quả);

Serial.print (","); // Phân tách các biến bằng dấu phẩy, điều này cần thiết khi đọc giá trị của các biến trong Node-RED

Serial.println (Antal10); // - và cũng cần thiết khi các giá trị này được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu

chậm trễ (100); }

Mã này chỉ được viết cho một cảm biến, để dễ đọc hơn.

Hoàn thành mã:

Bước 5: Nút-ĐỎ

Khi mã Arduino đang chạy như bình thường, bạn có thể bắt đầu lập trình Node-RED, nó sẽ hoạt động như liên kết trung gian giữa Arduino và cơ sở dữ liệu và như một màn hình trực quan về cách máy hoạt động. Việc lập trình Node-RED bao gồm việc sử dụng các nút với các chức năng khác nhau và đưa vào các tham số phù hợp để các nút này hoạt động bình thường.

Khi dữ liệu của chúng tôi đến Node-RED, nó sẽ được gửi đến hai chức năng phân tách khác nhau. Một trong những chức năng này chuyển dữ liệu phân tách hiện tại vào cơ sở dữ liệu. Cái còn lại đưa ra các giá trị dữ liệu khác nhau cho mỗi nút trên bảng điều khiển của chúng, bây giờ sẽ hiển thị trên bảng điều khiển.

Như đã đề cập ealier, chúng ta có sáu giá trị cần được điều trị. Với khả năng bảng điều khiển của Node-Red, chúng tôi có thể hiển thị các giá trị này, như bạn sẽ thấy trong hình ảnh ở bên phải ở đầu Bước 3.

Mã Node-RED:

Bước 6: Cơ sở dữ liệu

Bây giờ chúng ta sẽ sử dụng một cơ sở dữ liệu để lưu trữ các giá trị. Với Wampserver, bạn có thể sử dụng phpMyAdmin để quản lý MySQL và tạo cơ sở dữ liệu của riêng bạn, sử dụng máy chủ cục bộ để phù hợp với nhu cầu chi tiêu của bạn.

Đầu tiên khi tạo cơ sở dữ liệu (thị trường nông dân) từ đầu, bạn cần tạo một bảng (mont_tabel), trong đó bạn lưu trữ các giá trị của mình. Tùy thuộc vào lượng dữ liệu bạn có và cách bạn cần đặt nó, bạn có thể tạo bao nhiêu bảng tùy ý. Bởi vì chúng tôi cần lưu trữ sáu giá trị khác nhau, và do đó chúng tôi cần sáu màu, một cho mỗi giá trị, trong bảng của chúng tôi. Trong hình trên, bạn có thể thấy cơ sở dữ liệu của chúng tôi.

Khi dữ liệu của chúng tôi đến Node-RED, nó sẽ được phân tách bởi một chức năng phân tách và dữ liệu bây giờ được gửi đến cơ sở dữ liệu.

Bước 7: Đánh giá

Trước tiên, chúng tôi muốn đề cập rằng việc làm hộp bằng gỗ thay vì bìa cứng, làm cho toàn bộ thiết lập vật lý đáng tin cậy hơn nhiều và do đó chúng tôi khuyên bạn nên làm như vậy.

Việc thay đổi các cảm biến từ TCRT-5000 và sang cảm biến ánh sáng LDR đơn giản đã mang lại sự ổn định hơn rất nhiều, vì cảm biến có khả năng đọc nhanh khi có đồng xu đi qua nó. Khi làm việc với TCRT-5000, cần phải tính đến nhiều yếu tố để cảm biến hoạt động như bạn mong muốn.

Việc kết nối hệ thống vào cơ sở dữ liệu và có thể trình bày dữ liệu của bạn một cách trực quan theo cách mà bất kỳ người nào không có bất kỳ kiến thức nào về dự án này, đều có thể hiểu được những gì đang diễn ra, dường như mang lại cho dự án nhiều giá trị hơn.