LabInv: 9 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας και της πληροφορικής, η ώθηση προς την ψηφιοποίηση και την απλοποίηση των θέσεων εργασίας αυξάνεται με αυτό. Στο έργο μου, θέλω να εξετάσω πώς να απλοποιήσω και να ψηφιοποιήσω τη στάθμιση των ουσιών σε εργαστηριακό περιβάλλον. Σε μια κανονική κλασική εγκατάσταση εργαστηρίου, τα δεδομένα συλλέγονται σε χαρτί και είναι έτσι για όσο διάστημα υπήρχε η επιστήμη. Αυτό όμως έρχεται με ζητήματα, όπως είναι χρονοβόρο όταν κάποιος θέλει να ψηφιοποιήσει τα εν λόγω δεδομένα, η αναγνωσιμότητα εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τον συγγραφέα, η απουσία σκέψης που οδηγεί σε λανθασμένη σημείωση των εν λόγω δεδομένων κ.λπ.

Το έργο μου επιδιώκει να απλοποιήσει ένα άλλο πράγμα που σχετίζεται στενά με τη συλλογή δεδομένων σε εργαστηριακό περιβάλλον: τη διαχείριση εργαστηρίου.

Ορισμένες αποθηκευμένες ουσίες μπορεί να εξαντληθούν γρηγορότερα από άλλες και εναπόκειται στο άτομο που ζύγισε την τελευταία ουσία να αναφερθεί στον προϊστάμενο του τμήματος ή στους υπεύθυνους, να παραγγείλει και να ανεφοδιάσει. Αυτό μπορεί εύκολα να πάει στραβά, λόγω του ότι τείνουμε να ξεχνάμε πράγματα όταν έχουμε άλλα πιεστικά αντικείμενα στο μυαλό μας.

Η λύση λοιπόν είναι η παρακολούθηση των ουσιών και των γεγονότων όπου ζυγίζονται. Εδώ θα επεξεργαστώ μερικά βασικά: παρακολουθώ πόση ποσότητα μιας ουσίας αφαιρείται και ποιος έχει πρόσβαση στο ντουλάπι που περιέχει τις ουσίες.

Προμήθειες

Για αυτό το έργο χρησιμοποίησα ορισμένα πράγματα:

• Raspberry Pi 3B+
• Σαρωτής RFID
• Οθόνη OLED
• Ενότητα σαρωτή γραμμωτού κώδικα (2D)
• Ηλεκτρομαγνητική κλειδαριά
• Κυψέλη φόρτωσης, συμπεριλαμβανομένης μιας πλακέτας HX711
• Ρελέ (0RZ-SH-205L)
• Αρκετές μπαταρίες για να φτιάξετε μια πηγή 12V
• Τρανζίστορ (BC337)
• Ενα κουμπί
• Λίγες αντιστάσεις
• Ένα σωρό καλώδια

Βήμα 1: BOM: Ο λογαριασμός των υλικών

Βήμα 2: Ρύθμιση του Raspberry Pi 3B+

Βεβαιωθείτε ότι έχετε αποκτήσει προγράμματα όπως στόκος για εύκολη πρόσβαση στο Pi μέσω απομακρυσμένης απόστασης. Τοποθετήστε μια εικόνα στο Pi που έχει Raspbarian και έχει ένα σταθερό φόρεμα APIPA.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε εγκαταστήσει πολλά προγράμματα στο Pi, όπως MySQL, Python και pip.

Βήμα 3: Σύνδεση των στοιχείων σας

Όλα τα συστατικά συνδέονται όπως αναπαρίσταται όπως στα σχήματα.

Χρησιμοποιήθηκαν οι ακόλουθες διεπαφές:

• Σειριακή επικοινωνία για το σαρωτή γραμμωτού κώδικα
• I2C για την οθόνη OLED και το RFID
• Digitalηφιακή γραμμή για το HX711

Βήμα 4: Δημιουργία κατάλληλης βάσης δεδομένων

Το έργο μου μπορεί να θεωρηθεί ως 2 ξεχωριστά πράγματα: η ντουλάπα και η ισορροπία. Ως εκ τούτου, η βάση δεδομένων μου αποτελείται επίσης από 2 οντότητες: ένα μοντέλο βάσης δεδομένων για το υπόλοιπο και το ντουλάπι.

Αυτά δεν είναι τίποτα φανταχτερά, αλλά υπάρχουν και τα δύο από 2 πίνακες. Και οι δύο περιέχουν έναν πίνακα για το ιστορικό, ο ένας περιέχει έναν πίνακα για πληροφορίες ουσίας και ο άλλος έχει έναν πίνακα για το προσωπικό.

Βήμα 5: Κάνοντας ένα λειτουργικό πίσω μέρος

Όλη η κωδικοποίηση έχει γίνει στο Python 3.5

Έχει τις ακόλουθες εξαρτήσεις:

• φιάλη, φιάλη_cors και φιάλη_socketio
• gevent και geventwebsocket
• RPi

• Ενσωματωμένο:

  • σπείρωμα
  • χρόνος

• Τοπικός:

  • SimpleMFRC522
  • HX711
  • Σάρωση γραμμοκώδικα
  • OLED
  • Βάση δεδομένων
  • Κουμπί

Μπορείτε να βρείτε τον κωδικό εδώ.

Βήμα 6: Σχεδιάζοντας το Front End

Ένας απλός ιστότοπος πρέπει να αρκεί για να μην εμφανίζονται μόνο τα δεδομένα που συλλέγονται από το ντουλάπι και το βάρος. Αλλά θα πρέπει επίσης να υπάρχει μια σελίδα που να μας παρουσιάζει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο τόσο από το σαρωτή όσο και από το υπόλοιπο.

Όλα αυτά έχουν σχεδιαστεί για να είναι πρώτα κινητά, να είναι απλά, να είναι καθαρά.

Ο εν λόγω κώδικας μπορεί επίσης να βρεθεί εδώ.

Βήμα 7: Δημιουργία του ιστότοπου

Ο ιστότοπος ήταν κωδικοποιημένος σε HTML και CSS, έχοντας κατά νου (ως επί το πλείστον) καλές πρακτικές, όπως το συμβολισμό BEM. Ο επεξεργαστής που χρησιμοποιήθηκε ήταν VS Code, για γρήγορη και εύκολη εκκίνηση διακομιστών (χάρη στις προσθήκες), καθαρισμός και ταξινόμηση κώδικα και γρήγορη πρόταση για το τι πληκτρολογείτε με τα αναπτυσσόμενα μενού. Ο ιστότοπος (ο κώδικας βρίσκεται εδώ) είναι απλοϊκό και τίποτα φανταχτερό, αλλά θα το κάνει, ειδικά για το επόμενο βήμα.

Βήμα 8: Εφαρμογή της λειτουργικότητας

Με το θεμέλιο (τον ιστότοπο) τώρα στη θέση του, μπορούμε να ξεκινήσουμε την εφαρμογή της λειτουργικότητας που απαιτείται για την αναπαράσταση των δεδομένων στον ιστότοπο.

Αυτό γίνεται με Javascript, μια εύκολη στην εκμάθηση γλώσσα που συμβαδίζει με HTML και CSS. Ο εν λόγω επεξεργαστής είναι για άλλη μια φορά VS Code. Ο κώδικας ήταν επίσης δομημένος με τρόπο που καθιστά την ανάγνωση εύκολη και φιλική προς το χρήστη, όλα χάρη στις περιοχές.

Με αυτό, ο ιστότοπος μπορεί να επικοινωνήσει με τη βάση δεδομένων του raspberry pi και να απεικονίσει τα δεδομένα στον χρήστη.

Και πάλι ο ίδιος σύνδεσμος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εύρεση του κώδικα JS.

Βήμα 9: Συνειδητοποίηση περιβλήματος

Ένα μικρό ξύλινο κιβώτιο χρησιμοποιείται για να μιμηθεί μια ντουλάπα, τοποθετώντας την ηλεκτρομαγνητική κλειδαριά μέσα. Είναι ακατέργαστο, αλλά μπορεί κανείς να χρησιμοποιήσει ταινία για να συνδέσει τα δύο συστατικά μεταξύ τους. Επιπλέον, ανοίγεται μια τρύπα για τα καλώδια.

Το περίβλημα για το pi, όπου θα φτάσει η ισορροπία, είναι ένα άλλο θέμα εντελώς διαφορετικό. Τοποθετείται σε ένα μακρόστενο πλαστικό κουτί, που χρησιμοποιείται για αποθήκευση, το pi και τα καλώδια του ως ασφαλή από τους περισσότερους χειρισμούς. Η τρύπα έχει γίνει έτσι ώστε η μεταφορά δεδομένων μέσω καλωδίων.

Η ισορροπία από μόνη της είναι δύσκολη, συνιστώ να αγοράσετε μια προκατασκευασμένη κυψέλη φορτίου, επειδή δυσκολεύομαι να συναρμολογήσω το ελάχιστο αποτέλεσμα. Εγώ, ο ίδιος, χρησιμοποίησα ένα συνδυασμό ξύλου διάτρησης, με τις σωστές μετρήσεις, χρήση μπουλονιών, οι οποίες ήταν οι ίδιες μετρήσεις με την κεφαλή του τρυπανιού, και ταινία πάπιας, η πιο ισχυρή ταινία. Αυτό προέκυψε είναι μια ισορροπία που είναι αρκετά ανθεκτική για να ζυγίζει κάτω από τα 500g (διαπιστώθηκε ότι με τον δύσκολο τρόπο).

Με όλα συνδεδεμένα, το τελικό προϊόν θα πρέπει να είναι έτοιμο.