LabInv: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Con la crescita della tecnologia e dell'informatica, cresce con essa la spinta verso la digitalizzazione e la semplificazione dei posti di lavoro. Nel mio progetto, voglio esaminare come semplificare e digitalizzare la pesatura delle sostanze in un ambiente di laboratorio. In una normale configurazione di laboratorio classica, i dati vengono raccolti su carta, ed è così da quando esiste la scienza. Ciò tuttavia comporta problemi, come il dispendio di tempo quando si desidera digitalizzare tali dati, la leggibilità dipende interamente dall'autore, la distrazione che porta a annotare erroneamente tali dati, ecc.

Il mio progetto cerca di semplificare un'altra cosa strettamente correlata alla raccolta dei dati in un ambiente di laboratorio: la gestione del laboratorio.

Alcune sostanze stoccate possono esaurirsi più velocemente di altre, e sta all'ultimo che ha pesato la sostanza stessa riferire al capo reparto o ai preposti, per ordinare e rifornire. Questo può facilmente andare storto, a causa del fatto che tendiamo a dimenticare le cose quando abbiamo altre cose urgenti in mente.

Quindi la soluzione è monitorare le sostanze e gli eventi in cui vengono pesate. Qui elaborerò solo alcune nozioni di base: tenere traccia di quanta sostanza viene prelevata e chi accede all'armadio che ospita le sostanze.

Forniture

Per questo progetto ho usato alcune cose:

• Raspberry Pi 3B+
• scanner RFID
• Display OLED
• Modulo lettore di codici a barre (2D)
• Blocco elettromagnetico
• Cella di carico, inclusa una scheda HX711
• Relè (0RZ-SH-205L)
• Batterie sufficienti per creare una sorgente da 12 V
• Transistor (BC337)
• Un bottone
• Alcuni resistori
• Un mucchio di cavi

Fase 1: Distinta materiali: la distinta base

Passaggio 2: configurazione del tuo Raspberry Pi 3B+

Assicurati di acquisire programmi come stucco per un facile accesso al Pi tramite distanza remota. Monta un'immagine sul Pi che ha Raspbarian e ha un APIPA coerente a dress.

Assicurati di installare diversi programmi sul Pi, come MySQL, Python e pip.

Passaggio 3: collegamento dei componenti

Tutti i componenti sono accoppiati come rappresentato nelle figure.

Sono state utilizzate le seguenti interfacce:

• Comunicazione seriale per il lettore di codici a barre
• I2C per il display OLED e l'RFID
• Linea digitale per HX711

Passaggio 4: creazione di un database di fitting

Il mio progetto può essere visto come 2 cose separate: l'armadio e la bilancia. In quanto tale, anche il mio database è composto da 2 entità: un modello di database per la bilancia e l'armadio.

Non sono niente di speciale, ma esistono entrambi su 2 tabelle. Entrambi contengono una tabella per la cronologia, uno contenente una tabella per le informazioni sulla sostanza e l'altro con una tabella per il personale.

Passaggio 5: creare un backend funzionale

Tutta la codifica è stata eseguita in Python 3.5

Ha le seguenti dipendenze:

• pallone, flask_cors e flask_socketio
• gevent e geventwebsocket
• RPi

• Costruito in:

  • filettatura
  • tempo

• Locale:

  • SempliceMFRC522
  • HX711
  • Scanner di codici a barre
  • OLED
  • Banca dati
  • Pulsante

Il codice può essere trovato qui.

Passaggio 6: progettazione del front-end

Un semplice sito web dovrebbe essere sufficiente non solo per visualizzare i dati raccolti dall'armadio e dalla pesatura. Ma dovrebbe esserci anche una pagina che ci presenta i dati in tempo reale sia dallo scanner che dalla bilancia.

Tutto questo è progettato per essere mobile prima di tutto, mantenerlo semplice, tenerlo pulito.

Tale codice si trova anche qui.

Passaggio 7: costruzione del sito

Il sito è stato codificato in HTML e CSS, tenendo presente (per la maggior parte) le buone pratiche, come la notazione BEM. L'editor utilizzato è stato VS Code, per un avvio rapido e semplice dei server (grazie ai plug-in), la pulizia e l'ordinamento del codice e per suggerire rapidamente cosa si potrebbe digitare con i menu a discesa. Il sito (codice trovato qui) è semplicistico e niente di speciale, ma andrà bene, soprattutto per il passaggio successivo.

Passaggio 8: implementazione della funzionalità

Con la base (il sito) ora in atto, possiamo iniziare a implementare le funzionalità necessarie per rappresentare i dati sul sito.

Questo viene fatto con Javascript, un linguaggio facile da imparare che va di pari passo con HTML e CSS. L'editor in questione è ancora una volta VS Code. Il codice è stato inoltre strutturato in modo da renderlo facile e intuitivo da leggere, tutto grazie alle regioni.

Con questo il sito può comunicare con il database sul raspberry pi e visualizzare i dati all'utente.

Anche in questo caso lo stesso collegamento può essere utilizzato per trovare il codice JS.

Passaggio 9: realizzazione di un involucro

Una piccola cassapanca in legno viene utilizzata per emulare un armadio, inserendo al suo interno la serratura elettromagnetica. È rozzo, ma si può usare del nastro adesivo per legare insieme i due componenti. Inoltre, viene praticato un foro per i cavi.

L'involucro per il pi greco, dove andrà la bilancia, è un'altra questione completamente diversa. Collocato in una scatola di plastica allungata, utilizzata per la conservazione, il pi e i suoi fili sono al sicuro dalla maggior parte delle manipolazioni fisiche. Sono stati realizzati dei fori per il trasporto dei dati tramite cavi.

Il bilanciamento in sé è ostico, consiglio di acquistare una cella di carico precostruita, perché ho difficoltà a montare il risultato a dir poco desiderato. Io stesso ho usato una combinazione di perforazione del legno, con le misure corrette, l'uso di bulloni, che erano le stesse misure della testa di perforazione, e nastro d'anatra, il più resistente dei nastri. Il risultato è una bilancia abbastanza robusta da pesare sotto i 500 g (l'ho scoperto nel modo più duro).

Con tutto collegato, il prodotto finale dovrebbe essere pronto.