Table des matières:
- Étape 1: Composants
- Étape 2: Logiciel
- Étape 3: Conception
- Étape 4: Logement
- Étape 5: Optimisation de la consommation énergétique
- Étape 6: Communication
- Étape 7: Résultats
Vidéo: Biosurveillance : 8 étapes (avec photos)
2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09
Bonjour à tous, Dans le cadre d'un projet étudiant, il nous a été demandé de publier un article décrivant l'ensemble du processus.
Nous vous présenterons ensuite le fonctionnement de notre système de biosurveillance.
Il s'agit d'un appareil portable permettant de surveiller l'humidité, la température et la luminosité à l'intérieur d'une serre, ici sur le campus de l'Université Pierre-et-Marie-Curie, à Paris.
Étape 1: Composants
Capteurs de sol: température (Grove 101990019) et humidité (Grove 101020008)
Capteurs d'air: Température et humidité DHT22 (présents à l'extérieur de la boîte)
Capteur de luminosité: Adafruit TSL2561
Microcontrôleur: STM32L432KC
Énergie: Batterie (3, 7 V 1050 mAh), Cellules solaires et régulateur de tension (LiPo Rider Pro 106990008)
Ecran LCD (128X64 ADA326)
Communication: module Sigfox (TD 1208)
Module Wi-Fi: ESP8266
Étape 2: Logiciel
Arduino: Cette interface nous a permis de télécharger nos codes dans
notre microcontrôleur pour contrôler les différentes valeurs des capteurs. Le microcontrôleur peut être programmé pour analyser et produire des signaux électriques, de manière à effectuer diverses tâches telles que la domotique (contrôle des appareils électroménagers - éclairage, chauffage…), la conduite d'un robot, l'informatique embarquée, etc.
Altium Designer: Il a été utilisé pour concevoir le PCB de notre carte électronique pour accueillir nos différents capteurs.
SolidWorks: SolidWorks est un logiciel de conception assistée par ordinateur 3D qui fonctionne sous Windows. Nous avons conçu un boîtier personnalisé pour notre carte, nos différents capteurs et un écran LCD. Les fichiers générés sont envoyés à une imprimante 3D qui fabriquera notre prototype.
Étape 3: Conception
La première étape a consisté à effectuer divers tests sur le
capteurs pour analyser les valeurs qui nous sont retournées et sous quel format.
Une fois toutes les valeurs intéressantes traitées et sélectionnées, nous avons pu instancier les différents capteurs un par un. Nous avons donc pu faire faire un premier prototypage sur un pad Labdec.
Une fois les codes terminés et le prototypage terminé, nous avons pu passer au PCB. Nous avons fait les empreintes des différents composants acheminant la carte selon notre prototype.
Nous avons essayé d'optimiser l'espace au maximum; notre carte fait 10cm de diamètre ce qui est relativement compact.
Étape 4: Logement
En parallèle, nous avons conçu notre boîtier. Il était préférable pour nous de finaliser notre gestion du boîtier et du volume après avoir terminé la carte pour avoir un résultat compact épousant la forme de la carte. Nous avons fait un hexagone avec l'écran intégré à la surface pour optimiser l'espace
Multiples faces pour gérer les capteurs sur le boîtier: Connectique en façade pour les capteurs extérieurs: Notre capteur d'humidité, de lumière et de température aussi, bien sûr.
Il nous a permis de limiter les risques d'humidité dans le logement réduits au maximum
Étape 5: Optimisation de la consommation énergétique
Pour analyser les différentes sources de consommation, nous
ont utilisé une résistance shunt (1 ohm)
On aurait donc pu mesurer ça: il y a une puissance Peak d'une centaine de mA (~ 135 mA) lorsque notre système communique et il y a une consommation continue des capteurs et de l'écran d'environ ~ 70mA. Après calcul nous avons estimé une autonomie de 14 heures pour notre batterie 1050mAh.
Solution:
Gestion des capteurs par interruptions avant envoi
L'action la plus impactante est l'économie de scrutation donc nous avons changé la fréquence d'envoi mais nous pourrions aussi mettre une certaine interruption.
Étape 6: Communication
Nous avons utilisé un module pour communiquer avec un tableau de bord:
Actoboard
Sigfox est un réseau qui présente d'énormes avantages tels qu'une très longue portée et une faible consommation. Cependant il est obligatoire d'avoir un faible débit de données. (Low Flow Long Range)
Grâce à cette synergie nous avons abouti à un suivi en temps réel avec des données accessibles en ligne
Étape 7: Résultats
Ici, nous pouvons voir le résultat de notre travail effectué au cours d'un semestre. Nous étions
capable de combiner des compétences théoriques et pratiques. Nous sommes satisfaits des résultats; nous avons un produit assez bien fini compact et conforme à notre cahier des charges. Cependant, nous rencontrons des problèmes de communication avec l'actoboard depuis que nous avons fini de souder les derniers composants. WIP !
Conseillé:
Prenez de superbes photos avec un iPhone : 9 étapes (avec photos)
Prenez de superbes photos avec un iPhone : la plupart d'entre nous ont un smartphone partout avec nous ces jours-ci, il est donc important de savoir comment utiliser l'appareil photo de votre smartphone pour prendre de superbes photos ! Je n'ai un smartphone que depuis quelques années et j'aime avoir un appareil photo décent pour documenter les choses que je
Plateforme avec des niveaux infinis sur GameGo avec Makecode Arcade : 5 étapes (avec photos)
Plateforme avec des niveaux infinis sur GameGo avec Makecode Arcade : GameGo est une console portable de jeu rétro compatible Microsoft Makecode développée par TinkerGen STEM education. Il est basé sur la puce STM32F401RET6 ARM Cortex M4 et est destiné aux éducateurs STEM ou simplement aux personnes qui aiment s'amuser à créer un jeu vidéo rétro
Balance intelligente bricolage avec réveil (avec Wi-Fi, ESP8266, Arduino IDE et Adafruit.io): 10 étapes (avec photos)
Balance intelligente bricolage avec réveil (avec Wi-Fi, ESP8266, Arduino IDE et Adafruit.io): Dans mon projet précédent, j'ai développé une balance de salle de bain intelligente avec Wi-Fi. Il peut mesurer le poids de l'utilisateur, l'afficher localement et l'envoyer vers le cloud. Vous pouvez obtenir plus de détails à ce sujet sur le lien ci-dessous : https://www.instructables.com/id/Wi-Fi-Smart-Scale-wi
Tapis avec capteurs/communication RF avec Arduino Micro : 4 étapes (avec photos)
Tapis avec capteurs/communication RF avec Arduino Micro : J'ai récemment terminé l'installation Tout aussi diversifiée, qui est composée d'une série de lampes qui réagissent aux capteurs placés dans un tapis sous les lampes. Voici comment j'ai fait le tapis avec des capteurs de pression. J'espère que vous trouverez ça utile.:)
Lancez votre diaporama de photos de vacances avec une touche de magie ! : 9 étapes (avec photos)
Lancez votre diaporama de photos de vacances avec une touche de magie ! : Au fil des ans, j'ai pris l'habitude d'emporter une petite figurine avec moi en voyage : j'achète souvent un petit artoy vierge (comme celui sur la photo) et je peins il correspond au drapeau et au thème du pays que je visite (dans ce cas, la Sicile). T