EAL-Industry 4.0-pametna raketa: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Ovo je školski projekt nastao na Erhversakademiet Lillebælt u Danskoj.

Projekt je napravljen u klasi pod nazivom "Industri 4.0".

Zadatak je implementirati automatski sustav prema načelima industrije 4.0.

Sustav bi trebao moći bilježiti podatke i učitavati ih u bazu podataka.

Podatke bi tada trebalo moći čitati iz baze podataka.

Korak 1: Izrada omotača za vaše senzore, Arduino i bateriju

Omotač je nacrtan u Inventoru i ispisan u Makerbotu 2+

(Nekako smo imali grešku u pisaču, zbog čega je površina s jedne strane izgledala pomalo čudno.)

Omotač je dizajniran sa 5 soba. Prvi je za bateriju, drugi za SD karticu, treći za barometarski senzor četvrti je za diode, a posljednji za arudino.

Na jednom od dijelova napravljeni su utori za sobu senzora i dioda, pa dajte senzoru zraka i tako da se diode vide.

Razlog zašto se nalazi u 4 dijela je taj što pisač koji smo koristili nije bio dovoljan za duljinu omotača. Sastavno mjesto je različito na dva dijela pa je manja vjerojatnost da će se slomiti

Što uraditi

1.) Sastavite dijelove (na slici 1, 2 bijela i 2 smeđa) i zalijepite ih.

2.) Na stražnjoj strani omota izbušite 3 rupe za diode u utoru. (Slika 2).

Korak 2: Postavljanje hardvera

Što trebaš:

1 Arduino nano, 1 čitač SD kartica + SD kartica, 1 barometarski senzor, 3 diode + otpornici, 1 9v baterija i žice.

Ispod i iznad cijelog hardvera nalazi se malo vate prije nego što se omotač zatvori. To je kako bi se osiguralo da je hardver siguran i da se neće pomaknuti kada se raketa ispaljuje.

Arduino je ovako povezan (Slika 1)

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

Barometrijski osjetnikVCC_IN 5VGND GNDSCL Analogni 5SDA Analogni 4

Diode:

GND GND

Zelena + Digitalna 7

Žuta + Digitalna 5

Crvena + Digitalna 6

Što uraditi

1.) Lemite GND na sve diode zajedno kako biste napravili zajednički GND kako biste napravili manje žica na arduinu.

2.) Lemite željene otpornike na diode.

3.) Izrežite sve žice odgovarajuće duljine i spojite ih ili lemite na arduino i hardver.

4.) Zalijepite žice na omotač, tako da ne morate petljati po njima kada prikupljate podatke sa SD kartice.

5.) Zalijepite bateriju i željene komponente na omotač. (Pazite da ne zalijepite SD karticu na omotač jer želite izvaditi karticu radi prikupljanja podataka).

6.) Odvojite osjetljive žice ljepilom kako se žice ne bi dodirivale i uzrokovale kratki spoj. To smo učinili pomoću otpornika i diodnih žica. (Slika 3)

Korak 3: Izrada rakete

što trebaš:

Prazne role role toaletnog papira, pvc okov, ljepljiva traka, pomoćni nož, mala fina pila i plastična čaša za šampanjac

Kako izgraditi raketu:

1.) Uzmite 4 role toaletnog papira i zalijepite ih ljepljivom trakom. (Slika 2)

2.) Zatim zalijepite ljepljivu traku na dno 3 role. (Slika 3)

3.) Sada ljepljivom trakom lijepite cijelu raketu, sve dok ne vidite rolu toaletnog papira.

4.) Izrežite 2 rupe u raketi, tako da se mogu vidjeti diode, a senzor dobiti zrak. (Slika 4)

5.) Uzmite svoju malu finu pilu i odrežite kraj čaše šampanjca, a zatim je prerežite na 2 dijela. (Slika 5)

6.) Zatim uzmite 2 komada čaše šampanjca, savijte ih oko rolne toaletnog papira i zalijepite ih ljepljivom trakom. Nemojte još lijepiti vrh rakete. Prvo želite omotač i senzore u raketi.

7.) Ljepljiva traka od PVC -a koja se nalazi na dnu rakete.

Korak 4: Izrada raketnog bacača

Što trebaš:

1 Elektromagnetni ventil, 1 spremnik za plin, 1 obični ventil, 1 PVC cijev i 1 pvc spojnica.

1.) Postavite obični ventil na spremnik za plin

2.) Postavite elektromagnetni ventil na obični ventil

3.) Postavite pvc armaturu na vrh elektromagnetskog ventila i provjerite je li hermetičan

4.) Postavite pvc cijev u pvc fiting.

Korak 5: UKLONJEN KORAK (Izrada padobrana)

Budući da nam nedostaje vremena za izradu našeg projekta, odlučili smo ukloniti padobran i umjesto toga uloviti raketu ceradom.

No, budući da smo već napravili padobran, odlučili smo zadržati korak, u slučaju da svojoj raketi ipak želite pokloniti padobran.

_

Ne želimo da raketa padne i raspadne se, pa nam je potreban padobran.

Za ovo nam je potrebno:

1 plastična krpa, uže, 1 sigurnosna igla, traka i gumica.

1.) Izrežite plastiku "iskopanu" u kvadrat.

2.) Preklopite ga tako da bude u 2 sloja. (Slika 2)

3.) Presavijte ga u kvadrat tako da bude 4 sloja. (Slika 3)

4.) Presavijte ga u trokut pa će biti 8 slojeva. (Slika 4)

5.) Napravite linearnu liniju X cm od ugla i odrežite je. (Slika 5)

6.) Presavijte ga natrag u 1 sloj. Sada bi to trebalo izgledati kao slika 6.

7.) Izrežite 2 užeta duljine:

8.) Uzmite uglove i spojite ih, stavite 1 kraj užeta u sredinu i zalijepite ga. (slika 7)

9.) Napravite čvor, tako da 2 užeta dobiju malu petlju. (Slika 8)

Korak 6: Arduino program

Program počinje raditi čim spojite bateriju na arduino.

Tri diode će reći u kakvom je stanju raketa.

Crveno znači da postoji problem sa SD-karticom, a podaci neće biti zabilježeni. Žuta znači da je raketa sve postavljena, ali da se još ne bilježi. Zelena znači da se podaci bilježe.

Od trenutka priključivanja baterije, raketa će biti u stanju čekanja 2 minute. (Uključena je žuta dioda)

Nakon 2 minute, žuta dioda će se isključiti, a zelena će upaliti. Raketa je sada spremna za lansiranje.

Program sadrži float pod nazivom "Looptime". Ova varijabla govori koliko često se podaci bilježe. U ovom programu vrijeme petlje je postavljeno na 0,5, što znači da se podaci bilježe svakih 0,5 sekundi.

Podaci će se ispisati na serijskom monitoru ako je arduino spojen na računalo. No ispisat će se i na SD karticu ako je spojena. Podaci su odvojeni točkom -zarezom. Prvo dolazi vrijeme, zatim temperatura, zatim tlak i na kraju dolaze 3 točke i zareza, to je zato što je potrebno u "Raketnom kalkulatoru" za izradu praznih stupaca za izračune.

Korak 7: "Raketni kalkulator"

Program je napravljen u Microsoft Visual Studiju.

Kada otvorite program, prvo što ćete vidjeti je pozdrav. (Slika 1)

Pritisnite "Uvezi.." za početak uvoza podataka.

Pritisnite "Uvezi datoteku …" da biste locirali datoteku na svom računalu (slike 2 i 3)

Nakon što odaberete datoteku, pritisnite open i trebali biste dobiti skočni prozor koji vas obavještava da je vaša datoteka uvezena. (Slika 4)

Podaci su sada uvezeni i spremni.

Ako pritisnete "Podaci", vidjet ćete sve svoje podatke i izračunatu visinu (Slika 5)

Ako pritisnete "Visina", vidjet ćete grafikon iznad visine. (Slika 6)

Korak 8: Testiranje rakete

Rezultat lansiranja rakete bio je pomalo razočaravajući. Nadali smo se da će raketa dobiti veću visinu. Ali raketa je barem lansirana i dobili smo neke podatke koje možemo obraditi u našem programu. Podaci nisu toliko dobri jer ima malih razlika, ali postoji mala razlika.

Između prvog i drugog testa, resetirali smo ardunio, pa su podaci u jednom dokumentu.

Za testiranje "Raketnog kalkulatora" bilo nam je potrebno više podataka s razlikom u ishodu. Da bismo to dobili, uključili smo arduino i popeli se stepenicama do 4. kata, pa nazad.