Inteligentná raketa EAL-Industry 4.0: 8 krokov (s obrázkami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:06

Toto je školský projekt vyrobený na Erhversakademiet Lillebælt v Dánsku.

Projekt je vyrobený v triede s názvom „Industri 4.0“.

Úlohou je implementovať automatický systém podľa princípov priemyslu 4.0.

Systém by mal byť schopný zaznamenávať údaje a nahrávať ich do databázy.

Údaje by potom mali byť schopné čítať z databázy.

Krok 1: Výroba plášťa pre vaše senzory, Arduino a batériu

Plášť je nakreslený v programe Inventor a vytlačený v programe Makerbot 2+

(Nejako sme mali chybu tlačiarne, ktorá spôsobila, že povrch na jednej zo strán vyzeral trochu divne.)

Plášť je navrhnutý s 5 miestnosťami. Prvá je pre batériu, druhá pre kartu SD, tretia je pre barometrický snímač, štvrtá je pre diódy a posledná je pre arudino.

Na jednej z častí sú vytvorené drážky pre miestnosť senzora a diódy, takže dajte senzoru vzduch a aby boli vidieť diódy.

Dôvod, prečo je to na 4 častiach, je ten, že tlačiareň, ktorú sme použili, nebola dostatočne veľká na dĺžku plášťa. Miesto montáže sa líši v týchto dvoch častiach, takže je menej pravdepodobné, že sa zlomí

Čo robiť

1.) Zostavte diely (na obrázku 1, 2 biele a 2 hnedé) a zlepte ich dohromady.

2.) Na zadnú stranu plášťa vyvŕtajte do drážky 3 otvory pre diódy. (Obrázok 2).

Krok 2: Nastavenie hardvéru

Čo potrebuješ:

1 Arduino nano, 1 čítačka SD kariet + SD karta, 1 barometrický senzor, 3 diódy + odpory, 1 9V batéria a vodiče.

Pod a nad všetkým hardvérom je nejaká vata, než sa plášť zavrie. To má zaistiť, aby bol hardvér bezpečný a aby sa pri výstrele rakety nepohol.

Arduino je spojené takto (obrázok 1)

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

Barometrický snímač VCC_IN 5VGND GNDSCL analógový 5SDA analógový 4

Diódy:

GND GND

Zelená + digitálna 7

Žltá + digitálna 5

Červená + digitálna 6

Čo robiť

1.) Spájkujte GND na všetkých diódach dohromady, aby ste vytvorili zdieľaný GND, aby ste do arduina vyrobili menej drôtov.

2.) Spájkujte k diódam vami preferované odpory.

3.) Odstrihnite všetky vodiče do vhodných dĺžok a spojte ich alebo spájkujte s arduinom a hardvérom.

4.) Prilepte vodiče k plášťu, aby ste s nimi nemuseli hádzať pri získavaní údajov z karty SD.

5.) Prilepte batériu a požadované komponenty k puzdru. (Dbajte na to, aby ste kartu SD neprilepili k puzdru, pretože ju chcete vysunúť kvôli získaniu údajov).

6.) Oddeľte zraniteľné drôty lepidlom, aby ste sa presvedčili, že sa drôty navzájom nedotýkajú a nespôsobujú skrat. Urobili sme to pomocou rezistora a diódových vodičov. (Obrázok 3)

Krok 3: Výroba rakety

čo potrebuješ:

Prázdne rolky toaletného papiera, PVC armatúra, lepiaca páska, technický nôž, malá jemná píla a plastový pohár na šampanské

Ako postaviť raketu:

1.) Vezmite 4 kotúče toaletného papiera a zalepte ich lepiacou páskou. (Obrázok 2)

2.) Potom spodnú časť 3 roliek zalepte lepiacou páskou. (Obrázok 3)

3.) Teraz odlepte celú raketu páskou, až kým neuvidíte rolku toaletného papiera.

4.) Vyrežte 2 otvory v rakete tak, aby boli vidieť diódy a senzor mohol dostať vzduch. (Obrázok 4)

5.) Vezmite svoju malú jemnú pílu a nakrájajte koniec šampanského pohára a potom ho nakrájajte na 2 kusy. (Obrázok 5)

6.) Potom vezmite 2 kusy pohára na šampanské, ohnite ich okolo rolky toaletného papiera a zalepte páskou. Hornú časť zatiaľ k rakete neprilepujte. Najprv chcete do rakety plášť a senzory.

7.) Lepiacou páskou prilepte PVC armatúru k spodnej časti rakety.

Krok 4: Výroba raketometu

Čo potrebuješ:

1 solenoidový ventil, 1 plynová nádrž, 1 pravidelný ventil, 1 PVC trubica a 1 PVC armatúra.

1.) Namontujte pravidelný ventil na plynovú nádrž

2.) Namontujte elektromagnetický ventil na bežný ventil

3.) Nasaďte PVC armatúru na vrch solenoidového ventilu a uistite sa, že je vzduchotesná

4.) Nasaďte rúrku z PVC do armatúry z PVC.

Krok 5: ODSTRÁNENÝ KROK (Výroba padáka)

Pretože nám na realizáciu projektu chýba čas, rozhodli sme sa odstrániť padák a namiesto toho chytiť raketu plachtou.

Ale pretože sme už vyrobili padák, rozhodli sme sa ponechať krok, pre prípad, že by ste predsa len chceli dať svojej rakete padák.

_

Nechceme, aby raketa spadla a rozpadla sa, preto potrebujeme padák.

Aby sme to urobili, potrebujeme:

1 plastová tkanina, lano, 1 zatvárací špendlík, páska a gumička.

1.) Plastový „vykopaný“nakrájajte na štvorec.

2.) Zložte ho tak, aby to boli 2 vrstvy. (Obrázok 2)

3.) Zložte ho na štvorec, takže to budú 4 vrstvy. (Obrázok 3)

4.) Zložte ho na trojuholník, bude to teda 8 vrstiev. (Obrázok 4)

5.) Urobte lineárnu čiaru X cm od rohu a odstrihnite ju. (Obrázok 5)

6.) Zložte ho späť na 1 vrstvu. Teraz by to malo vyzerať ako na obrázku 6.

7.) Odstrihnite 2 laná s dĺžkou:

8.) Vezmite rohy a spojte ich, vložte 1 koniec lana do stredu a zalepte ho páskou. (obrázok 7)

9.) Vytvorte uzol, aby 2 laná dostali malú slučku. (Obrázok 8)

Krok 6: Program Arduino

Program sa spustí, hneď ako batériu pripojíte k arduinu.

Tri diódy povedia, v akom stave sa raketa nachádza.

Červená znamená, že je problém s kartou SD a údaje sa nezaznamenajú. Žltá znamená, že raketa je nastavená, ale zatiaľ sa neprihlasuje. Zelená znamená, že sa zaznamenávajú údaje.

Od okamihu pripojenia batérie bude raketa v režime čakania 2 minúty. (Žltá dióda je zapnutá)

Po 2 minútach žltá dióda zhasne a zelená sa rozsvieti. Raketa je teraz pripravená na štart.

Program obsahuje plavák s názvom „Looptime“. Táto premenná udáva, ako často sa údaje zaznamenávajú. V tomto programe je doba cyklu nastavená na 0,5, čo znamená, že údaje sa zaznamenávajú každých 0,5 sekundy.

Ak je arduino pripojené k počítaču, údaje sa vytlačia na sériovom monitore. Ale bude tlačiť aj na kartu SD, ak je pripojená. Údaje sú oddelené bodkočiarkou. Najprv príde čas, potom teplota, potom tlak a na konci prídu 3 bodkočiarky, pretože v „Rocket Calculator“je to potrebné na vytvorenie prázdnych stĺpcov na výpočty.

Krok 7: „Raketová kalkulačka“

Program je vytvorený v programe Microsoft Visual Studio.

Prvá vec, ktorú uvidíte, keď otvoríte program, je pozdrav. (Obrázok 1)

Kliknutím na „Importovať..“spustíte import údajov.

Kliknutím na „Importovať súbor…“vyhľadajte súbor vo svojom počítači (obrázky 2 a 3)

Hneď ako vyberiete súbor, stlačte tlačidlo Otvoriť a zobrazí sa vyskakovacie okno s informáciou, že váš súbor bol importovaný. (Obrázok 4)

Údaje sú teraz importované a pripravené.

Ak stlačíte „Údaje“, zobrazia sa všetky vaše údaje a vypočítaná výška (obrázok 5)

Ak stlačíte „Výška“, zobrazí sa graf nad výškou. (Obrázok 6)

Krok 8: Testovanie rakety

Výsledok štartu rakety bol trochu sklamaním. Dúfali sme, že raketa získa väčšiu nadmorskú výšku. Ale aspoň raketa odštartovala a získali sme nejaké údaje, ktoré môžeme spracovať v našom programe. Údaje nie sú také dobré, pretože existujú malé rozdiely, ale je tu malý rozdiel.

Medzi prvým a druhým testom sme identicky resetovali ardunio, takže údaje sú v jednom dokumente.

Na testovanie „raketovej kalkulačky“sme potrebovali viac údajov s rozdielom vo výsledku. Aby sme to dosiahli, zapli sme arduino a vyšli po schodoch na 4. poschodie a späť dole.