LabInv: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

مع نمو التكنولوجيا والمعلوماتية ، ينمو معها الدفع نحو الرقمنة وتبسيط الوظائف. في مشروعي ، أريد أن أبحث عن كيفية تبسيط ورقمنة وزن المواد في بيئة معملية. في إعداد المختبر الكلاسيكي العادي ، يتم جمع البيانات على الورق ، وكانت كذلك طالما كان العلم موجودًا. ومع ذلك ، يأتي هذا مع مشكلات ، مثل مضيعة الوقت عندما يريد المرء رقمنة البيانات المذكورة ، وتعتمد إمكانية القراءة كليًا على الكاتب ، وغياب الذهن الذي يؤدي إلى تدوين البيانات المذكورة بشكل خاطئ ، وما إلى ذلك.

يسعى مشروعي إلى تبسيط شيء آخر يرتبط ارتباطًا وثيقًا بجمع البيانات في بيئة معملية: إدارة المختبر.

يمكن أن تنفد بعض المواد المخزنة بشكل أسرع من غيرها ، ويعود الأمر إلى الشخص الذي قام بوزن المادة المذكورة مؤخرًا لإبلاغ رئيس القسم أو المسؤولين ، لطلبها وإعادة تخزينها. يمكن أن ينحرف هذا بسهولة ، بسبب حقيقة أننا نميل إلى نسيان الأشياء عندما يكون لدينا عناصر ملحة أخرى في أذهاننا.

لذا فإن الحل هو مراقبة المواد والأحداث التي يتم وزنها فيها. سأقوم هنا فقط بعمل بعض الأساسيات: تتبع كمية المادة التي يتم إخراجها ومن يصل إلى الخزانة التي تحتوي على المواد.

اللوازم

بالنسبة لهذا المشروع ، استخدمت أشياء معينة:

• Raspberry Pi 3B +
• ماسح RFID
• شاشة OLED
• وحدة ماسح الباركود (2D)
• قفل كهرومغناطيسي
• خلية تحميل ، بما في ذلك لوحة HX711
• مرحل (0RZ-SH-205L)
• بطاريات كافية لعمل مصدر 12 فولت
• الترانزستور (BC337)
• الزر
• عدد قليل من المقاومات
• حفنة من الكابلات

الخطوة 1: BOM: فاتورة المواد

الخطوة 2: إعداد Raspberry Pi 3B +

تأكد من الحصول على برامج مثل المعجون لسهولة الوصول إلى Pi عبر مسافة بعيدة. قم بتركيب صورة على Pi تحتوي على Raspbarian ولها فستان APIPA متناسق.

تأكد من تثبيت عدة برامج على Pi ، مثل MySQL و Python و pip.

الخطوة 3: توصيل المكونات الخاصة بك

يتم اقتران جميع المكونات كما هو موضح في الأشكال.

تم استخدام الواجهات التالية:

• الاتصال التسلسلي لماسح الباركود
• I2C لشاشة OLED و RFID
• خط رقمي لـ HX711

الخطوة 4: إنشاء قاعدة بيانات مناسبة

يمكن رؤية مشروعي على أنه شيئين منفصلين: الخزانة والميزان. على هذا النحو ، تتكون قاعدة البيانات الخاصة بي من كيانين أيضًا: نموذج قاعدة بيانات للميزان وخزانة.

هذه ليست شيئًا خياليًا ، لكن كلاهما موجود من طاولتين. يحتوي كلاهما على جدول للتاريخ ، يحتوي أحدهما على جدول لمعلومات المواد والآخر يحتوي على جدول للموظفين.

الخطوة 5: إنشاء خلفية وظيفية

تم إجراء جميع عمليات الترميز في Python 3.5

لديها التبعيات التالية:

• flask، flask_cors and flask_socketio
• gevent و geventwebsocket
• RPi

• مدمج:

  • خيوط
  • زمن

• محلي:

  • SimpleMFRC522
  • HX711
  • ماسح الباركود
  • OLED
  • قاعدة البيانات
  • زر

يمكن العثور على الرمز هنا.

الخطوة السادسة: تصميم الواجهة الأمامية

يجب أن يكون موقع الويب البسيط كافيًا ليس فقط لعرض البيانات التي تم جمعها من الخزانة والوزن. ولكن يجب أن تكون هناك أيضًا صفحة تقدم لنا بيانات في الوقت الفعلي من كل من الماسح الضوئي والميزان.

تم تصميم كل هذا ليكون متحركًا أولاً ، اجعله بسيطًا وحافظ عليه نظيفًا.

يمكن العثور على الرمز المذكور هنا أيضًا.

الخطوة السابعة: بناء الموقع

تم ترميز الموقع في HTML و CSS ، مع مراعاة (بالنسبة للجزء الأكبر) الممارسات الجيدة ، مثل تدوين BEM ، في الاعتبار. كان المحرر المستخدم هو VS Code ، لإطلاق الخوادم بسرعة وسهولة (بفضل المكونات الإضافية) ، وتنظيف وفرز الكود واقتراح ما قد تكتبه بسرعة باستخدام القوائم المنسدلة. هو مبسط ولا شيء خيالي ، لكنه سيفي بالغرض ، خاصة بالنسبة للخطوة التالية.

الخطوة الثامنة: فرض الوظيفة

مع وجود الأساس (الموقع) الآن ، يمكننا البدء في تنفيذ الوظائف اللازمة لتمثيل البيانات على الموقع.

يتم ذلك باستخدام Javascript ، وهي لغة سهلة التعلم تتماشى جنبًا إلى جنب مع HTML و CSS. المحرر المعني هو مرة أخرى VS Code. تم تنظيم الكود أيضًا بطريقة تجعل قراءته سهلة وسهلة الاستخدام ، كل ذلك بفضل المناطق.

باستخدام هذا ، يمكن للموقع التواصل مع قاعدة البيانات الموجودة على raspberry pi وتصور البيانات للمستخدم.

مرة أخرى ، يمكن استخدام نفس الرابط للعثور على كود JS.

الخطوة 9: تحقيق الغلاف

يستخدم صندوق خشبي صغير لمحاكاة خزانة ، ووضع القفل الكهرومغناطيسي في الداخل. إنه خام ، لكن يمكن استخدام الشريط لربط المكونين معًا. علاوة على ذلك ، يتم حفر ثقب للكابلات.

إن غلاف pi ، حيث سيذهب الميزان ، هو أمر آخر مختلف تمامًا. يوضع pi وأسلاكه في صندوق بلاستيك ممدود ، يستخدم للتخزين ، آمنًا من معظم التلاعب المادي. تم عمل ثقب حتى يتم نقل البيانات عبر الكابلات.

التوازن بحد ذاته صعب ، أوصي بشراء خلية تحميل مسبقة الصنع ، لأنني أجد صعوبة في تجميع النتيجة المرجوة على أقل تقدير. أنا ، بنفسي ، استخدمت مزيجًا من خشب الحفر ، مع القياسات الصحيحة ، واستخدام البراغي ، والتي كانت نفس قياسات رأس الحفر ، وشريط البط ، أقوى الأشرطة. نتج عن ذلك توازن قوي بما يكفي لوزن أقل من 500 جرام (اكتشف ذلك بالطريقة الصعبة).

مع كل شيء متصل ، يجب أن يكون المنتج النهائي جاهزًا.