UCL - Industry 4.0: Candy Mixer 4.000: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

بالنسبة لمشروعنا في الصناعة 4.0 ، قررنا صنع خلاط للحلوى. الفكرة هي أن لدينا لوحة مستخدم ، مصنوعة في Node-Red ، حيث يمكن للعملاء طلب الحلوى ، ثم يقوم اردوينو بمعالجة الطلب وخلط الحلوى في وعاء. ثم لدينا قاعدة بيانات في SQL حيث نحتفظ بإحصائيات حول أنواع الحلوى التي يتم طلبها في الغالب وحجمها.

كانت المسودة الأولى هي صنع خلاط لـ 8 أنواع من الحلوى ، مع وجود محركات لفتح وإغلاق حاويات الحلوى. واجهتنا بعض المشاكل في التصميم مع الحاويات ، وتعلق الحلوى ، لذلك قررنا الابتعاد عن المحركات واستخدام بعض مصابيح LED للإشارة إلى تشغيل المحركات.

الخطوة 1: التصميم

نموذجنا مصنوع من 4 أوعية للحلوى ، حيث يتم استخدام غطاء منزلق لفتح وإغلاق الحلوى. تحت الحاويات لدينا شلال وصولاً إلى وعاء. ثم يتم وضع الوعاء فوق خلية تحميل.

تم تقسيم التصميم في Node-Red إلى قسمين ، العملاء والإدارة.

في قسم العملاء لدينا 5 أزرار ، 4 منها تستخدم لطلب الحلوى ، و 1 تستخدم لقبول الشراء. باستخدام زر الشراء ، يمكن للعميل رؤية وزن الحلوى والسعر المتوقع ، ثم عند الضغط على زر الشراء ، سيظهر الوزن والسعر عند الشراء.

في قسم الإدارة ، يمكننا أن نرى مدى امتلاء حاوياتنا والكمية الإجمالية للحلوى المشتراة.

في SQL ، يمكننا أن نرى إحصائيات حول الحلوى المختارة والوزن الإجمالي والدخل من المشتريات.

الخطوة 2: اردوينو Curcuit

على لوحة اردوينو ، قمنا بتوصيل 4 أزرار انضغاطية و 4 مصابيح LED ثنائية اللون وخلية تحميل واحدة بوحدة HX711.

تُستخدم الأزرار الانضغاطية لمشغل الحلوى للدفع عندما تمتلئ الحاويات بالحلوى.

يستخدم مصباح LED ذو اللونين اللونين الأحمر والأخضر. يشير اللون الأحمر إلى أن الحاوية فارغة ويجب ملؤها ، ويشير اللون الأخضر إلى نوع الحلوى التي تم اختيارها ثم يمكننا فتحها لتلك الحاوية. تم افتراض أن هذا الجزء مؤتمت ولكن نظرًا لمشاكل التصميم ، قررنا جعله يدويًا.

الخطوة 3: قائمة الإدخال / الإخراج

من خلية التحميل ، نحصل على 4 كابلات ، يتم توصيلها بوحدة HX711

أحمر إلى E +

أبيض إلى E-

أخضر إلى A-

أصفر إلى A +

ثم يتم توصيل HX711 بلوحة اردوينو بواسطة

GND على الأرض

DT إلى Pin 3

SCK إلى Pin 2

VCC إلى 5V

يتم توصيل الأزرار الانضغاطية الخاصة بنا بالمسامير 44 و 46 و 48 و 50 ، ومصباح LED الأخضر متصل بالمسامير 30 ، و 32 ، و 34 ، و 36 ، ومصباح LED الأحمر متصل بأطراف التوصيل 31 ، و 33 ، و 35 ، و 37.

الخطوة 4: الكود

في كود اردوينو ، نبدأ بتحديد المتغيرات الخاصة بنا ، وتعيين مصابيح LED وأزرار الضغط الخاصة بنا على بعض المسامير.

قمنا أيضًا بإعداد متغير لاستلام الملف من Node-Red.

عندما يتم الضغط على الأزرار الموجودة على اردوينو ، نرسل الحالة 5 إلى Node-red ، مما يشير إلى أن الحاويات ممتلئة وأننا مستعدون لتفريق الحلوى من تلك الحاوية.

عندما نضغط على زر على جانب العميل Node-Red ، نرسل الرقم 1-4 إلى arduino. ثم يتحقق Arduino من الرقم ويفتح الحاوية المرتبطة بهذا الرقم. يتم ذلك باستخدام مصباح LED الأخضر لمدة 5 ثوانٍ. في نفس الوقت نقوم بخصم 1 من حالة الحاوية للإشارة إلى أن بعض الحلوى قد تم إخراجها من تلك الحاوية.

عندما تصل حالة الحاوية إلى 0 ، سيتم تشغيل مؤشر LED الأحمر للإشارة إلى ضرورة ملء هذه الحاوية مرة أخرى.

عند إجراء عملية شراء ، يتم إرسال الرقم 5 إلى arduino ، ثم يقوم بحساب السعر وإرسال السعر والوزن مرة أخرى إلى node-red و SQL.

يرسل الجزء الأخير من كود اردوينو الحالة والوزن / السعر مرة أخرى إلى اللون الأحمر.

الخطوة 5: العقدة الحمراء

تقوم Node Red بإجراء جميع الاتصالات بين اردوينو وقاعدة بيانات SQL.

تنتقل البيانات الواردة من شاشة العميل في Node-red إلى arduino حيث تتم معالجتها. ثم تعود البيانات التي تمت معالجتها إلى Node Red وشاشة الإدارة.

إذا أخذنا الزر 1 كـ excampel ، فسنقوم بتوصيله بالخطوط لكل من arudino من خلال com4 وخادم SQL. عندما نفتح الزر بعد ذلك ، يمكننا أن نرى أن المعلومات المرسلة إلى arduino هي الحمولة ويتم إرسال الموضوع إلى SQL.

نستخدم funktion في Node-Red لإرسال المعلومات من arduino إلى SQL. في هذه الوظيفة ، نحتاج إلى بعض رموز جافا لإخبار Node-red بما يجب فعله بالشفرة.

كود Funktion:

var data = msg.payload.split ("،")؛ var Vægt = data [13] ؛

var Kroner = البيانات [14] ؛

var out = "UPDATE blanding SET Vægt = '" + Vægt + "'، Kroner = '" + Kroner + "' WHERE id = 1"؛

msg.topic = خارج ؛

عودة الرسالة ؛

في الكود هنا ، نحصل على سلسلة من البيانات من arduino ويتم تقسيمها بـ "،" بين الأرقام.

بالنسبة لهذه الوظيفة ، نحتاج إلى الأرقام التي تأتي في المرتبة 13 و 14 ، ونضعها في المتغيرين "Vægt و Kroner". ثم نأخذ الكود الذي يجب تنفيذه في SQL ووضعه في المتغير "out" ، ويتم إرساله كموضوع إلى SQL.

الخطوة 6: SQL

في قاعدة بيانات SQL ، نحتفظ بإحصائيات حول عدد المرات التي تم فيها طلب كل نوع من الحلوى في اليوم ، ووزن الحلوى وسعرها.

يأتي زر statestik من عداد متصل بكل زر في Node-Red ويأتي الوزن والسعر من اردوينو من خلال funktion في Node-Red.

الخطوة 7: الفيديو

نوضح في الفيديو أنه يتم ملء حاوية في لوحة المسؤول ، ثم يتم طلب بعض الحلوى من خلال النقر على الأزرار الموجودة على لوحة العميل. في نفس الوقت ، يتم عرض الوزن والتكلفة المقدرة للحلوى على لوحة العميل.

عندما يكون العميل راضيًا عن مزيج الحلوى الخاص به ، فإنه يضغط على زر الشراء ، ويظهر الوزن الفعلي والتكلفة أسفل الزر. ثم يكمل هذا الجزء الخاص بالعميل ، ثم يتم نقل الوزن والتكلفة إلى لوحة الإدارة وقاعدة بياناتنا في sql.

في قاعدة البيانات ، نتتبع عدد المرات التي تم فيها طلب قطعة حلوى ومقدار وزن الحلوى وتكلفتها.

الخطوة 8: التقييم

كان هذا مشروعًا جيدًا حيث عملنا مع 3 برامج وجعلها تتفاعل مع بعضها البعض. في البداية ، كان لدينا بعض الوظائف التي يتم تنفيذها في Node-Red والبعض الآخر في Arduino ، ولكن للحفاظ على نظرة عامة أفضل ، قررنا وضع جميع الوظائف في arduino ومن ثم وضع Node-Red لجميع العناصر المرئية.

الخطوة 9: تمديد المشروع

كانت فكرتنا أن تكون إحدى الحاويات مفتوحة بمحرك ، لذا ستكون الخطوة التالية هي عمل تصميم لا تعلق فيه الحلوى.