EAL-Industry 4.0-Smart Rocket: 8 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Jedná se o školní projekt vytvořený na Erhversakademiet Lillebælt v Dánsku.

Projekt je vytvořen ve třídě s názvem „Industri 4.0“.

Úkolem je implementovat automatický systém podle principů průmyslu 4.0.

Systém by měl být schopen zaznamenávat data a nahrávat je do databáze.

Data by pak měla být schopná číst z databáze.

Krok 1: Výroba pláště pro vaše senzory, Arduino a baterii

Plášť je nakreslen v aplikaci Inventor a vytištěn v programu Makerbot 2+

(Nějak jsme měli chybu tiskárny, která způsobila, že povrch na jedné ze stran vypadal trochu divně.)

Plášť je navržen s 5 místnostmi. První je pro baterii, druhý je pro kartu SD, třetí je pro barometrický senzor, čtvrtý je pro diody a poslední je pro arudino.

Na jedné z částí jsou vytvořeny drážky pro senzorovou a diodovou místnost, takže dávejte senzoru vzduch a aby byly vidět diody.

Důvod, proč je to ve 4 částech, je ten, že tiskárna, kterou jsme použili, nebyla dostatečně velká na délku pláště. Místo montáže se liší na 2 částech, takže je méně pravděpodobné, že se zlomí

Co dělat

1.) Sestavte díly (na obrázku 1, 2 bílé a 2 hnědé) a slepte je dohromady.

2.) Na zadní straně pláště vyvrtejte do drážky 3 otvory pro diody. (Obrázek 2).

Krok 2: Nastavení hardwaru

Co potřebuješ:

1 Arduino nano, 1 čtečka karet SD + karta SD, 1 barometrický senzor, 3 diody + odpory, 1 9V baterie a vodiče.

Pod a přes veškerý hardware je nějaká vata, než se plášť zavře. To má zajistit, že hardware je bezpečný a nebude se hýbat, když bude raketa vystřelena.

Arduino je připojeno takto (obrázek 1)

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

Barometrický senzor VCC_IN 5VGND GNDSCL analogový 5SDA analogový 4

Diody:

GND GND

Zelená + digitální 7

Žlutá + digitální 5

Červená + digitální 6

Co dělat

1.) Spojte GND na všech diodách dohromady, abyste vytvořili sdílený GND, abyste vytvořili méně vodičů k arduinu.

2.) Na diody připájejte vámi preferované odpory.

3.) Uřízněte všechny vodiče ve vhodných délkách a připojte je nebo pájejte k arduinu a hardwaru.

4.) Přilepte dráty k plášti, abyste s nimi nemuseli šmátrat, když získáváte data z SD karty.

5.) Přilepte baterii a požadované součásti k plášti. (Ujistěte se, že kartu SD nepřilepíte k pouzdru, protože chcete kartu vysunout, abyste získali data).

6.) Oddělte zranitelné dráty lepidlem, abyste se ujistili, že se dráty navzájem nedotýkají a způsobují zkrat. Udělali jsme to pomocí odporu a diodových vodičů. (Obrázek 3)

Krok 3: Výroba rakety

co potřebuješ:

Prázdné role toaletního papíru, PVC armatura, lepicí páska, nůž, malá jemná pila a plastová sklenička na šampaňské

Jak postavit raketu:

1.) Vezměte 4 role toaletního papíru a spojte je lepicí páskou. (Obrázek 2)

2.) Poté lepicí páskou nasaďte spodní část 3 rolí. (Obrázek 3)

3.) Nyní odlepte celou raketu lepicí páskou, dokud neuvidíte žádnou roli toaletního papíru.

4.) Vyřízněte 2 otvory v raketě, aby byly vidět diody a senzor mohl dostat vzduch. (Obrázek 4)

5.) Vezměte svou malou jemnou pilku a nakrájejte konec šampaňského skla a poté jej rozřízněte na 2 kusy. (Obrázek 5)

6.) Potom vezměte 2 kusy sklenice na šampaňské, ohněte je kolem role toaletního papíru a spojte lepicí páskou. Ještě nelepte vršek na raketu. Nejprve chcete do rakety plášť a senzory.

7.) Lepicí pásku připevněte PVC armaturou k bottu rakety.

Krok 4: Výroba raketometu

Co potřebuješ:

1 elektromagnetický ventil, 1 plynová nádrž, 1 pravidelný ventil, 1 PVC trubka a 1 PVC armatura.

1.) Namontujte pravidelný ventil na plynovou nádrž

2.) Namontujte elektromagnetický ventil na běžný ventil

3.) Nasaďte armaturu z PVC na elektromagnetický ventil a ujistěte se, že je vzduchotěsná

4.) Nasaďte trubku z PVC do armatury z PVC.

Krok 5: ODSTRANĚNÝ KROK (Výroba padáku)

Protože nám na realizaci projektu chybí čas, rozhodli jsme se odstranit padák a místo toho chytit raketu plachtou.

Ale protože jsme už vyrobili padák, rozhodli jsme se krok ponechat, pro případ, že byste i přesto chtěli dát své raketě padák.

_

Nechceme, aby raketa spadla a rozbila se na kusy, proto potřebujeme padák.

K tomu potřebujeme:

1 plastový hadřík, lano, 1 zavírací špendlík, páska a gumička.

1.) Plastový „vykopaný“nastříhejte na čtverec.

2.) Přeložte ho tak, aby to byly 2 vrstvy. (Obrázek 2)

3.) Složte ho na čtverec, takže to budou 4 vrstvy. (Obrázek 3)

4.) Složte ho do trojúhelníku, takže to bude 8 vrstev. (Obrázek 4)

5.) Vytvořte lineární čáru X cm od rohu a odřízněte ji. (Obrázek 5)

6.) Složte ho zpět na 1 vrstvu. Nyní by to mělo vypadat jako na obrázku 6.

7.) Uřízněte 2 lana o délce:

8.) Vezměte rohy a spojte je, dejte doprostřed 1 konec lana a spojte jej páskou. (obrázek 7)

9.) Udělejte uzel, aby 2 lana dostala malou smyčku. (Obrázek 8)

Krok 6: Program Arduino

Program se spustí, jakmile připojíte baterii k arduinu.

Tři diody řeknou, v jakém stavu je raketa.

Červená znamená, že je problém s kartou SD a data nebudou zaznamenána. Žlutá znamená, že raketa je nastavena, ale zatím se neloguje. Zelená znamená, že data se zaznamenávají.

Od okamžiku připojení baterie bude raketa v režimu čekání po dobu 2 minut. (Žlutá dioda svítí)

Po 2 minutách žlutá dioda zhasne a zelená se rozsvítí. Raketa je nyní připravena ke startu.

Program obsahuje plovák s názvem „Looptime“. Tato proměnná udává, jak často jsou data protokolována. V tomto programu je doba smyčky nastavena na 0,5, což znamená, že data jsou protokolována každých 0,5 sekundy.

Pokud je arduino připojeno k počítači, budou data vytištěna na sériovém monitoru. Ale bude také tisknout na kartu SD, pokud je připojena. Data jsou oddělena středníkem. Nejprve přijde čas, potom teplota, tlak a na konci jsou 3 středníky, protože v „Rocket Calculator“je potřeba vytvořit prázdné sloupce pro výpočty.

Krok 7: „Rocket Calculator“

Program je vytvořen v Microsoft Visual Studio.

Když otevřete program, první, co uvidíte, je pozdrav. (Obrázek 1)

Import dat zahájíte stisknutím „Importovat..“.

Stisknutím tlačítka „Importovat soubor…“vyhledejte soubor ve svém počítači (obrázky 2 a 3)

Jakmile vyberete soubor, stiskněte tlačítko Otevřít a zobrazí se vyskakovací okno s oznámením, že váš soubor byl importován. (Obrázek 4)

Data jsou nyní importována a připravena.

Pokud stisknete „Data“, zobrazí se všechna vaše data a vypočítaná výška (obrázek 5)

Pokud stisknete „Výška“, zobrazí se graf nad výškou. (Obrázek 6)

Krok 8: Testování rakety

Výsledek startu rakety byl trochu zklamáním. Doufali jsme, že raketa získá větší nadmořskou výšku, ale alespoň raketa odstartovala a získali jsme nějaká data, která můžeme zpracovat v našem programu. Data nejsou tak dobrá, protože existuje malý rozdíl, ale existuje malý rozdíl.

Mezi prvním a druhým testem jsme resetovali ardunio, takže data jsou v jednom dokumentu.

K testování „raketové kalkulačky“jsme potřebovali více dat s rozdílem ve výsledku. Abychom toho dosáhli, zapnuli jsme arduino a vyšli po schodech do 4. patra a zpět dolů.