Счетчик медоносных пчел II: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

18.03.2020 - новые инструкции…

21.12.2019 Проект, который не умирает!… Внес несколько обновлений в этот дизайн. Просто заканчиваю этот дизайн, но хотел начать его продвигать. Эта версия счетчика пчел состоит из сквозных компонентов. Я действительно хотел сделать комплект, который можно было бы легко собрать для начинающих.

www.instructables.com/id/Easy-Bee-Counter/

Это старый проект … последние разработки см. По ссылке выше.

Здравствуйте, я упростил создание этого проекта, ведение журнала и публикацию данных. Этот счетчик пчел, как и предыдущая конструкция, считает пчел, входящих и выходящих через двенадцать ворот.

Мы объединились с некоторыми новыми исследователями и владельцами бизнеса, чтобы предоставить данные о пчелах. Вы можете связаться со мной на Thomashudson.org.

…. и мы по-прежнему заинтересованы в том, чтобы помочь вам создать свой собственный счетчик пчел, и этот новый дизайн позволяет вам добавлять регистрацию данных, подключаться к Ethernet, Wi-Fi или сотовой связи. Это также упрощает защиту наиболее чувствительных электронных компонентов.

Шаг 1. Что вам нужно

Что мне нравится в этом проекте, так это то, что вы можете строить его по частям по мере того, как вы привыкаете к деталям …

Вам нужен uController … скажем, Arduino

Вам понадобится плата датчика пчелы: Печатная плата через Oshpark 19 долларов США для 3… Qre1113 датчиков отражения (24 датчика на 12 ворот) 10,08 долларов США Количество регистров сдвига (3) 1,08 доллара США 74HC165 1) Массив резисторов 47 Ом за 0,68 долл. США Кол-во заголовков (13) Шестиконтактные разъемы для затворов за 5,85 долл. США!

Кроме того, вам понадобятся пластиковые или деревянные детали, чтобы окружить ваш пчелиный счетчик, возможно, вам понадобится Ethernet, Wi-Fi или экран регистрации данных для регистрации данных пластиковый корпус для вашего ucontroller.

Шаг 2: Как это работает - Электроника

У каждого затвора есть два датчика QRE1113. Когда пчела присутствует, отраженный ИК-свет активирует ВЫСОКИЙ уровень ИК-датчика, а регистр сдвига показывает ВЫСОКИЙ. В противном случае резисторы 100 кОм подтянут ИК-датчики к низкому уровню (к земле).

В этой конструкции используются 3 регистра сдвига. Каждый сдвиговый регистр может считывать данные с 8 датчиков или 4 ворот, всего 24 датчика и 12 ворот. Регистры сдвига продолжают отслеживать присутствие пчел и определяют, в каком направлении пчела идет.

Используется только один светодиод от каждого датчика; так что один ИК-светодиод обеспечивает достаточно света для отражения, чтобы активировать оба ИК-приемника, когда пчела проходит под одним. Это уменьшает количество деталей и упрощает плату.

Список деталей для основной платы выглядит следующим образом:

Затраты на плату 6,5 долл. США через датчики отражения oshparkQre1113 (24 датчика) 10,08 долл. США Количество регистров сдвига (3) 1,08 долл. США Резисторы 74HC165 100 тыс. Шт. (3) 2,04 долл. США Матрица резисторов 100 тыс. Светодиодов (47 или 100) шт. (1) 0,68 долл. кол-во (13) 5,85 $, шестиконтактные разъемы

Вы подключаете счетчик пчел к Arduino с помощью пяти проводов.

VCC => 3,3 В или 5 В (для 3,3 В используйте светодиодный резистор 45 Ом, а для 5 вольт используйте светодиодный резистор 100 Ом) MISO - master_in_serial_out, подключается к QHSCK - clockLoad - Контакт параллельной нагрузки Gnd - земля

Это очень стандартные соединения для чтения регистров сдвига. Вот классический пример кнопки от Arduino

Вы можете заметить, что я сломал VCC для ИК-светодиодов. Это делается, если вы хотите импульсировать (ШИМ) светодиоды и экономить электроэнергию.

Шаг 3: Пайка… Размещение деталей на плате датчика

Хорошо, приготовьтесь… Это отличный проект для изучения пайки поверхностным монтажом!

Все части предназначены для поверхностного монтажа, подходят для ворот. Затворы сделаны из 6-контактных разъемов. Вам нужно вырезать средние 4 булавки. Припаиваются только два внешних контакта.

Существует множество руководств по пайке на поверхности … но все, что вам нужно для этого проекта, это:

• паяльник с полутонким острием
• немного флюса … не знаю, где лучше всего найти это сейчас … Я использую ручку.
• немного припоя
• может быть фитиль для припоя, если на вашей плате слишком много припоя
• латунная губка

Как только вы все припаяете, вы можете подать питание и проверить светодиоды с помощью камеры. Помните, что мы запитываем только один из двух светодиодов, поэтому вы увидите, что горит только светодиод, ближайший к центру.

Припаяйте перемычку V2 (обозначенную VCC), если вы не хотите управлять V2 отдельно. Согласно схеме, V2 позволяет вам управлять светодиодами независимо. Это может быть полезно для ШИМ светодиодов. Я еще не тестировал это, но он должен работать для снижения мощности.

Шаг 4: Подключение и получение данных

Прежде чем вы получите данные … и даже до того, как вы впаяете свои вентили … я предлагаю протестировать ваши датчики с помощью этого простого кода регистра сдвига.

pload Pin = 5; // Подключается к / PL aka Parallel load aka latch pin the 165dataPin = 6; // Подключается к Q7 aka MISO pin 165clockPin = 7; // Подключает к выводу часов 165plus VCC и GND.

Я использую лист белой бумаги и накладываю его примерно на 3-5 мм на каждый датчик. ИК-свет будет попадать на датчик, отражаться обратно в приемник и вызывать 1 в вашем тестовом коде, приведенном выше.

После того, как этот код будет протестирован с вашими датчиками, вы можете попытаться сохранить данные на SD-карту … отправить их на свой последовательный монитор или опубликовать в веб-сервисе. Затем вам нужно придумать несколько простых данных, чтобы ПОДСЧИТАТЬ ПЧЕЛ! Это может быть так же просто, как оператор if then. Если сначала срабатывает датчик IN, а затем датчик OUT… вы знаете, что пчела уходила. Если сначала срабатывает датчик ВЫХОДА, а затем датчик ВХОДА, вы знаете, что пчела входит. Я могу расширить этот код, но он быстро становится специфичным для приложения.

Я разместил здесь код: github

Шаг 5: Корпус счетчика пчел

Вам понадобится два корпуса. Вам нужно обернуть свой пчелиный счетчик тонким деревом или пластиком 1/8 дюйма. Затем у вас есть 18-дюймовый кабель от входа в улей до вашего uController. Вам также понадобится корпус для uController.

Я использовал куски пластика размером ~ 3/16 дюйма для верхней части счетчика пчел и 1/16 дюйма внизу. Я достал это из мусорной корзины компании Tap Plastics. Вы хотите, чтобы ваша верхняя часть была достаточно прочной, чтобы нависать над входом на 1 дюйм, чтобы прямые солнечные лучи не сработали ваши датчики. Нижняя часть вашего пчелиного вольера должна быть черной или окрашенной в черный цвет, чтобы она случайно не отражала ИК-излучение обратно в ваш датчик, даже если в спецификации указано, что диапазон составляет всего ~ 1/4 дюйма.

Кроме того, я узнал, что НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ СИЛИКОН. Пчелы ненавидят силикон и лихорадочно пытаются его удалить.

Второй корпус может быть любой водонепроницаемой коробкой, в которой может разместиться ваш uController.