EAL-Industry 4.0-Smart Rocket: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

Това е училищен проект, направен на Erhversakademiet Lillebælt в Дания.

Проектът е направен в клас, наречен "Industri 4.0".

Задачата е да се внедри автоматична система от принципите на индустрията 4.0.

Системата трябва да може да регистрира данни и да ги качва в база данни.

След това данните трябва да могат да се четат от базата данни.

Стъпка 1: Направете обвивка за вашите сензори, Arduino и батерия

Ножницата е изтеглена в Inventor и отпечатана в Makerbot 2+

(По някакъв начин имахме грешка в принтера, която причини повърхността от едната страна, така че изглежда малко странно.)

Ножницата е проектирана с 5 стаи. Първият е за батерията, вторият е за SD-картата, третият е за барометричния сензор, четвъртият е за диодите, а последният е за arudino.

На една от частите има направени канали за сензорната и диодната стая, така че дайте на сензора въздух и така диодите да се виждат.

Причината, поради която е в 4 части, е, че използваният от нас принтер не беше достатъчно дълъг за дължината на обвивката. Мястото на сглобяване е различно на двете части, така че е по -малко вероятно да се счупи

Какво да правя

1.) Сглобете частите (на снимка 1, 2 бели и 2 кафяви) и ги залепете заедно.

2.) На гърба на обвивката пробийте 3 отвора за диодите в жлеба. (Снимка 2).

Стъпка 2: Настройка на хардуера

От какво имаш нужда:

1 Arduino nano, 1 четец на SD карти + SD карта, 1 барометричен сензор, 3 диода + резистори, 1 9v батерия и проводници.

Под и над целия хардуер има малко памучна вата, преди обвивката да се затвори. Това е за да се гарантира, че хардуерът е безопасен и няма да се движи при изстрелване на ракетата.

Arduino е свързан по този начин (Снимка 1)

SD карта: GND GND+5 5VCS Digital 4MOSI Digital 11SCK Digital 13MI SQ Digital 12

Барометричен сензорVCC_IN 5VGND GNDSCL Аналогов 5SDA Аналогов 4

Диоди:

GND GND

Зелено + цифрово 7

Жълто + цифрово 5

Червен + цифров 6

Какво да правя

1.) Запоявайте GND на всички диоди заедно, за да направите споделен GND, за да направите по -малко проводници към arduino.

2.) Запоявайте предпочитаните от вас резистори към диодите.

3.) Изрежете всички проводници на подходящи дължини и ги свържете или запойте към arduino и хардуера.

4.) Залепете проводниците към обвивката, така че да не се налага да бъркате с тях, когато получавате данни от SD-картата.

5.) Залепете батерията и желаните компоненти към обвивката. (Уверете се, че не залепвате SD картата за обвивката, тъй като искате да извадите картата за получаване на данни).

6.) Отделете уязвимите проводници с лепило, за да сте сигурни, че проводниците не се допират един до друг и причиняват късо съединение. Направихме това с резисторните и диодните проводници. (Снимка 3)

Стъпка 3: Изработване на ракетата

от какво имаш нужда:

Празни ролки от тоалетна хартия, монтаж от pvc, тиксо, помощен нож, малък фин трион и пластмасова чаша за шампанско

Как да изградим ракетата:

1.) Вземете 4 ролки тоалетна хартия и ги залепете заедно (Снимка 2)

2.) След това залепете дъното на 3 -те ролки. (Снимка 3)

3.) Сега залепвате цялата ракета, докато не видите ролка тоалетна хартия.

4.) Изрежете 2 дупки в ракетата, така че да се виждат диодите и сензорът да може да поема въздух. (Снимка 4)

5.) Вземете своя малък фин трион и отрежете края на чашата за шампанско и след това го нарежете на 2 части. (Снимка 5)

6.) След това вземете 2 -те парчета чаша за шампанско, огънете ги около ролка тоалетна хартия и я залепете заедно. Все още не залепвайте върха на ракетата. Първо искате обвивката и сензорите в ракетата.

7.) Лепяща лента, пвц монтаж към дъното на ракетата.

Стъпка 4: Изработване на ракета -носител

От какво имаш нужда:

1 електромагнитен клапан, 1 резервоар за газ, 1 обикновен вентил, 1 PVC тръба и 1 pvc фитинг.

1.) Поставете обикновения вентил на резервоара за газ

2.) Поставете електромагнитния клапан на обикновения вентил

3.) Поставете пвц фитинга върху електромагнитния клапан и се уверете, че е херметичен

4.) Поставете PVC тръбата в пвц фитинга.

Стъпка 5: УСТАНОВЕНА СТЪПКА (Изработване на парашута)

Тъй като нямаме време да направим нашия проект, решихме да премахнем парашута и вместо това да хванем ракетата с брезент.

Но тъй като вече направихме парашута, решихме да запазим стъпката, в случай че все пак искате да дадете на ракетата си парашут.

_

Не искаме ракетата да падне и да се счупи, затова се нуждаем от парашут.

За да направим това, се нуждаем от:

1 пластмасова кърпа, въже, 1 предпазен щифт, лента и гумена лента.

1.) Нарежете пластмасата "изкопана" на квадрат.

2.) Сгънете го така, че да има 2 слоя. (Снимка 2)

3.) Сгънете го на квадрат, така че да има 4 слоя. (Снимка 3)

4.) Сгънете го в триъгълник, така че ще бъде 8 слоя. (Снимка 4)

5.) Направете линейна линия X cm от ъгъла и я отрежете. (Снимка 5)

6.) Сгънете го обратно на 1 слой. Сега трябва да изглежда като снимка 6.

7.) Изрежете 2 въжета с дължина:

8.) Вземете ъглите и ги съберете, поставете 1 край на въжето в средата и го залепете заедно. (снимка 7)

9.) Направете възел, така че двете въжета да получат малка примка. (Снимка 8)

Стъпка 6: Програма Arduino

Програмата започва да работи веднага щом свържете батерията към arduino.

Трите диода ще покажат в какво състояние е ракетата.

Червеното означава, че има проблем със SD картата и данните няма да бъдат регистрирани. Жълтото означава, че ракетата е настроена, но все още не е регистрирана. Зелената означава, че данните се регистрират.

От момента, в който батерията е свързана, ракетата ще бъде в режим на изчакване за 2 минути. (Жълтият диод е включен)

След 2 минути жълтият диод ще изгасне, а зеленият ще светне. Ракетата вече е готова за изстрелване.

Програмата съдържа поплавък, наречен "Looptime". Тази променлива показва колко често се записват данните. В тази програма времето за изчакване е настроено на 0,5, което означава, че данните се записват на всеки 0,5 секунди.

Данните ще бъдат отпечатани в серийния монитор, ако arduino е свързан към компютър. Но също така ще отпечата на SD картата, ако е свързана. Данните са разделени с точка и запетая. Първо идва времето, след това температурата, след това налягането и в края идват 3 точки и запетая, това е така, защото е необходимо в "Ракетния калкулатор" да се правят празни колони за изчисленията.

Стъпка 7: „Ракетен калкулатор“

Програмата е направена в Microsoft Visual Studio.

Когато отворите програмата, първото нещо, което ще видите, е поздрав. (Снимка 1)

Натиснете „Импортиране..“, за да започнете да импортирате данните си.

Натиснете „Импортиране на файл …“, за да намерите файла на компютъра си (Снимки 2 и 3)

След като сте избрали файла, натиснете open и трябва да получите изскачащ прозорец, който ви казва, че вашият файл е импортиран. (Снимка 4)

Данните вече са импортирани и готови.

Ако натиснете „Данни“, ще видите всичките си данни и изчислената височина (Снимка 5)

Ако натиснете "Височина", ще видите графика над височината. (Снимка 6)

Стъпка 8: Тестване на ракетата

Резултатът от изстрелването на ракетата беше малко разочароващ. Надявахме се ракетата да получи повече височина. Но поне ракетата се изстреля и получихме някои данни, които можем да обработим в нашата програма. Данните не са толкова добри, защото има малка разлика, но има малка разлика.

Между първия и втория тест рестартирахме ardunio, така че данните са в един документ.

За тестване на „Ракетния калкулатор“се нуждаехме от повече данни с различия в резултата. За да получим това, включихме arduino и се качихме по стълбите до 4 -тия етаж, и обратно надолу.