UCL - IIoT - سوق المزارعين: 7 خطوات

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

يمكن استخدام محفظة Farmersmarket في المعارض أو أسواق المزارعين أو التجمعات الأخرى التي تُباع فيها البضائع.

محفظة Farmersmarket عبارة عن آلة لعد العملات المعدنية ، تم تصميمها لتتيح رؤية المحتويات الإجمالية للصندوق الذي يحمل العملات المعدنية بسرعة. ستقوم محفظة سوق المزارعين أيضًا بتحميل الإجمالي على خادم مبرمج عبر Node-red.

وهي مصنوعة من قبل ثلاثة طلاب من جامعة كلية ليليبلت في الدنمارك. منذ مشروعنا السابق ، فارز العملات المعدنية ، تعلمنا العديد من الأشياء الجديدة التي سنقوم بدمجها في البناء. لقد اخترنا التخلي عن فرز العملات المعدنية وبدلاً من ذلك ، نجعل الآلة تحسبها ، وتودعها في صندوق عملات مشترك.

تتكون المحفظة من خمس شرائح أو فتحات ، واحدة لكل نوع من العملات المعدنية. عندما يتم وضع عملة معدنية في الفتحة المناسبة ، فسوف تسقط مرورًا بعاكس ، والذي يرسل إشارة عالية إلى اردوينو. سنستخدم الإشارة لإضافة قيمة العملات إلى الإجمالي المحسوب ، وعرضها على الشاشة الخارجية وإرسال الإجمالي الجديد إلى الخادم. بمجرد أن يتلقى الخادم الإجمالي ، سيقوم بتحديث واجهة المستخدم الموجودة على الإنترنت والتي تعرض الإجمالي الجديد.

الوصف صندوق به خمس فتحات للعملات المعدنية تؤدي إلى خمس شرائح داخلية فردية ، واحدة لكل نوع من العملات المعدنية: 1 كرونة ، 2 كرونة ، 5 كرونة ، 10 كرون ، 20 كرون

شاشة LCD تعرض إجمالي المبالغ النقدية المودعة أعلى الصندوق.

الجزء العلوي من الصندوق مؤمن بفتحات. سيؤدي رفع الجزء العلوي إلى إخراج غلاف اردوينو جنبًا إلى جنب مع الجزء العلوي الذي يحتوي على شاشة LCD ، وفتحات العملة المعدنية ، والعاكسات وما إلى ذلك ، تاركًا فقط الصندوق الذي يتم إيداع العملة فيه.

المكونات والمواد - أدوات ومعدات لصنع صندوق (يمكن أن يكون من الورق المقوى أو الخشب)

- اردوينو ميجا 2560

- 30 سلك توصيل

- 5 × LDR "مستشعر الضوء"

- مقاومات 5 × 220 أوم

- مقاومات 5 × 10 كيلو أوم

- 5 × LED بيضاء

- وحدة LCD 16x02

- عملات معدنية

كود في اردوينو

كما ذكرنا سابقًا ، نشأ هذا المشروع من مشروع سابق قمنا بإنشائه منذ حوالي ثمانية أشهر (https://www.instructables.com/id/Coin-Sorting-Machine/). لهذا السبب ، يمكننا إعادة استخدام جزء كبير من الكود في اردوينو ، على الرغم من وجود بعض التغييرات الصغيرة عليه. كما سترى ، فإن الكود بسيط إلى حد ما ، والذي يجب أن يكون قادرًا على فهمه أي شخص لديه القليل من الخبرة في Arduino.

Node-RED Node-RED هي الأداة التي سنستخدمها للحصول على البيانات من اردوينو وجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، ثم إلى الإنترنت ، إذا كان ذلك في مصلحتك. سبب آخر مهم لاستخدام Node-RED ، هو القدرة على تقديم البيانات من Arduino بطريقة يسهل فهمها ، للأشخاص الذين ليس لديهم أي خبرة في البرمجة / الترميز مع Arduino و Node-RED.

قاعدة البيانات باستخدام Wampserver يمكننا تخزين قيمنا من Arduino في قاعدة بيانات. باستخدام Wampserver ، من الممكن إنشاء قاعدة البيانات الخاصة بك وتبديلها كما تريد ، باستخدام phpMyAdmin لإدارة MySQL. في حالتنا لدينا ست قيم نحتاج إلى تخزينها (واحدة لكل نوع من العملات المعدنية وواحدة للنتيجة) ، وبالتالي قمنا بإنشاء ستة أعمدة يمكن تخزين كل قيمة فيها.

الخطوة 1: كيف يعمل؟

في مزيد من التفاصيل ، سنشرح الآن كيفية عمل نظامنا.

كما ستلاحظ في المخطط الانسيابي ، فإن أول شيء يقوم به مجموعة العمليات ، هو عندما يتم وضع عملة معدنية في الفتحة الصحيحة.

سيلاحظ مستشعر الضوء LDR انخفاض كمية الضوء ، عندما تمر العملة المعدنية من المستشعر ، مما يؤدي إلى تشغيل برنامج Arduino لزيادة المتغير "أنتال" (رقم) بواحد ، حيث يوجد الآن عملة واحدة في الجهاز. في نفس الوقت تضاف قيمة العملة إلى "النتيجة" المتغيرة. سيتم عرض "النتيجة" على شاشة LCD بقيمتها الجديدة.

يتم إرسال القيم الجديدة لـ "أنتال" و "نتيجة" إلى Node-RED ، حيث ستقوم لوحة القيادة بتحديث نفسها بهذه القيم. أخيرًا ، ترسل Node-RED القيم إلى قاعدة البيانات الخاصة بنا.

ثم كرر.

الخطوة 2: عمل صندوق

هذه المرة كنا نستخدم Illustrator لتصميم صندوقنا. مع أداة القطع بالليزر ، قمنا بصياغة هذا الصندوق بدقة ، والميزات المطلوبة لمشروعنا. في النهاية ، الأمر متروك لك ، لتقرر كيفية صنع الصندوق المثالي لمشروعك.

الخطوة 3: إضافة Arduino

حان الوقت لتطبيق Arduino في الصندوق. قد يكون هذا صعبًا جدًا ، حيث يمكن أن يتصرف المستشعر بشكل غير متوقع. (جديد) في هذه الخطوة قمنا بتغيير المستشعر الذي نستخدمه ، بسبب عدم موثوقية هذه المستشعرات المذكورة سابقًا (tcrt 5000). بدلاً من ذلك ، اخترنا مستشعر LDR أكثر بساطة (مقاوم يعتمد على الضوء). الناتج من هذا المستشعر هو قيمة تمثيلية تتغير حسب كمية الضوء التي تصل إلى المستشعر نفسه.

الخطوة 4: كود اردوينو

في هذه الخطوة نضع تركيزنا على البرنامج. يبدو كود Arduino كما يلي:

const int sensorPin1 = 3 ؛ // مستشعر TCRT-5000 المتصل بـ pin nr. 2 int sensorState1 = 0 ؛ // يحتوي على قيمة المستشعر (مرتفع / منخفض)

أنت أنتال 10 = 0 ؛ // المتغير الذي يخزن كمية العملات التي تم وضعها في الجهاز int

النتيجة = 0 ؛ // متغير يخزن القيمة المجمعة لجميع العملات المعدنية الموضوعة في الآلة

إعداد باطل () {Serial.begin (9600) ؛ }

حلقة فارغة () {int sensorState1 = analogRead (sensorPin1) ؛ // يقرأ حالة المستشعر

if (540 <sensorState1 <620) {// عندما تكون قيمة خرج المستشعرات بين 540 و 620

أنتال 10 + = 10 ؛ // - توجد عملة معدنية تمر عبر المستشعر ، مما يحجب بعض الضوء

نتيجة + = 10 ؛ // - وسيقوم المستشعر بقراءة مستوى منخفض من الضوء}

Serial.print (Resultat) ؛

Serial.print ("،") ؛ // يفصل المتغيرات بفاصلة ، وهو أمر ضروري عند قراءة قيم المتغيرات في Node-RED

Serial.println (أنتال 10) ؛ // - وتحتاج أيضًا عند تخزين هذه القيم في قاعدة البيانات

تأخير (100) ؛ }

هذا الرمز مكتوب لجهاز استشعار واحد فقط ، لتسهيل قراءته.

كود كامل:

الخطوة 5: Node-RED

عندما يعمل كود Arduino كما ينبغي ، يمكنك البدء في برمجة Node-RED ، والذي سيكون بمثابة رابط وسيط بين Arduino وقاعدة البيانات وكعرض مرئي لكيفية أداء الجهاز. تتكون برمجة Node-RED من استخدام عقد ذات وظائف مختلفة ، ووضع المعلمات الصحيحة لهذه العقد لتعمل بشكل صحيح.

عندما تصل بياناتنا إلى Node-RED ، يتم إرسالها إلى وظيفتين منفصلتين. يرسل أحد هذه الوظائف البيانات المقسمة الآن إلى قاعدة البيانات. يقوم الآخر بإرسال قيم البيانات المختلفة إلى كل عقد من عقد لوحة المعلومات الخاصة به ، والتي يجب أن تكون مرئية الآن على لوحة القيادة.

كما ذكرنا ، لدينا ست قيم يجب معالجتها. من خلال قدرات لوحة القيادة في Node-Red ، يمكننا عرض هذه القيم ، كما سترى في الصورة على اليمين في الجزء العلوي من الخطوة 3.

كود Node-RED:

الخطوة 6: قاعدة البيانات

الآن سنستخدم قاعدة بيانات لتخزين القيم. باستخدام Wampserver ، من الممكن استخدام phpMyAdmin لإدارة MySQL وإنشاء قاعدة بيانات خاصة بك ، باستخدام خادم محلي يناسب احتياجاتك الخاصة.

أولاً عند إنشاء قاعدة بيانات (سوق المزارعين) من البداية ، تحتاج إلى إنشاء جدول (mont_tabel) ، تخزن فيه قيمك. بناءً على كمية البيانات المتوفرة لديك وكيف تحتاج إلى طلبها ، يمكنك إنشاء أي عدد تريده من الجداول. لأننا نحتاج إلى تخزين ست قيم مختلفة ، وبالتالي نحتاج إلى ستة كولومن ، واحد لكل قيمة ، في جدولنا. في الصورة أعلاه يمكنك رؤية قاعدة البيانات الخاصة بنا.

عندما تصل بياناتنا إلى Node-RED ، يتم تقسيمها بواسطة وظيفة الانقسام ، ويتم إرسال البيانات الآن إلى قاعدة البيانات.

الخطوة السابعة: التقييم

نود أولاً أن نذكر أن إخراج الصندوق من الخشب بدلاً من الورق المقوى ، يجعل الإعداد المادي بالكامل أكثر موثوقية ، ولذلك نوصي بالقيام بذلك.

أدى تغيير المستشعرات من TCRT-5000 إلى مستشعر ضوء LDR بسيط إلى توفير المزيد من الثبات ، فيما يتعلق بقدرة المستشعرات على القراءة بسرعة عندما تمر العملة المعدنية بها. عند العمل مع TCRT-5000 ، هناك العديد من العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار ، حتى يعمل المستشعر كما تريد.

ربط النظام بقاعدة بيانات ، والقدرة على تقديم بياناتك بشكل مرئي بطريقة تجعل أي شخص بدون أي معرفة مسبقة بهذا المشروع ، قادرًا على فهم ما يجري ، يبدو أنه يعطي المشروع قيمة أكبر.