IL COLLARE INTELLIGENTE
Qualche volta si ha la necessità di monitorare, per un tempo limitato e non,
sotto l'aspetto:sanitario, alimentare, posizionamento , movimento, ecc..
lo stato di salute di BRUNA - MARINELLA -NERINA -LATTARELLA, ecc..
Ma sono nomi di mucche che ricordano i tempi dell'infanzia? .... si
Una mucca fornisce costantemente dei segnali relativi al suo benessere ed alla sua salute.
Essa invia segnali tramite il proprio comportamento, atteggiamento, linguaggio del corpo
e le condizioni fisiche.
Si possono "estrapolare" i sensori necessari al suo controllo.
Materiale occorrente:
serie di pellicole fotovoltaiche
formelle di batterie lipo poste in parallelo
microduino
micro SD CARD per microduino
mini regolatore di carica per batterie
vari sensori:GPS, movimento tipo beccheggio , temperatura,ecc..
il tutto inseriti in opportune tasche o sedi del collare supertecnologico.
Ecco il contenuto della campana del "collare intelligente" disegnato in 3D per verificare gli ingombri.
Sui vari pianetti sono presenti le varie sezioni:
- Alimentazione 5 Vcc (Regolatore di carica - semi pianetto superiore) e 3.3 Vcc
- Trasmissione tramite modulo XBEE
- Posizionamento tramite modulo GPS
- Controllo tramite Microduino Core+
Ecco la nostra campana fornita di guarnizione.
Tensione di ingresso DC 6V ~ 20V(pannelli solare) Tensione di Uscita 5 Vcc 2A
Per motivi di opportunità il tutto verrà stampato in 3D con l' ANYCUBIC mega S.
Ecco la stampa 3D di tutti i componenti:
Regolatore di carica 5 Vcc. alimentatore 3.3 Vcc modulo XBEE
Microduino Core+ modulo GPS
Teca "NO TOUCH" per la salvaguardia dell'antenna del modulo XBEE(Stampata con l'ANYCUBIC).
La curiosità impone di toccare con l'indice la consistenza dell'antenna con la conseguente rottura.
Ecco l'assieme:
Batteria lipo
Miniregolatore di carica TP4056 Micro USB 5V 1A
La resistenza SMD da 1200 ohm indicata con 122 va opportunamente "sostituita" in funzione della Lipo da ricaricare.
es. Batteria lipo da 1500 mA si ricarica al 40% = 1500 mA x 0,4 = 600 mA => Resistenza da 2k ohm
Modulo Convertitore Step Up DC-DC Regolabile MT3608
Dimensione dei pannellini fotovoltaici con spessore 3 millimetri
Per l'alimentazione del sistema elettronico sono necessari 6/8 pannellini fotovoltaici:
Realizzazione pratica:
- Realizzare 2 coppie da 3/4 pannellini collegati in serie
- Le 2 coppie poi vanno collegate in parallelo
Test eseguito correttamente, in pratica, con un prototipo multipiano da inserire all'interno della campana di MARINELLA.
Il fondo di chiusura sarà munito di una opportuna guarnizione per evitare infiltrazioni di acqua.
I pianetti ellittici sono stati realizzati con la fresatrice a c.n.c.
Il tutto viene avvolto con fogli di pellicola da cucina; in seguito per ammortizzare gli
urti, all'interno della campana, utilizzeremo una imbottitura di plastica a bolle.
Le informazioni memorizzate su SD CARD saranno elaborate in sede,
dopo il ritorno a casa della mucca presa in esame.
Inizialmente per il test utilizzeremo ARDUINO UNO e:
successivamente sostituiremo ARDUINO UNO con MICRODUINO, il risultato è identico.
PRIMI TEST ELEMENTARI CON ARDUINO UNO
Primo esercizio elementare:
Rilevare il valore di una temperatura e visualizzarla sul Monitor del P.C.
Uso del sensore di temperatura LM35DZ
Collegamenti Arduino e sonda LM35DZ
Occorrono solo 3 cavetti di collegamento:
PIN centrale della sonda al PIN A2 di Arduino
PIN +5 della sonda al PIN 5 Volt di Arduino
PIN - della sonda al PIN GND di Arduino
Collegamento del sensore di temperatura LM35DZ ad Arduino:
PROGRAMMA e risultato sul monitor
Secondo esercizio elementare:
GPS UBLOX NEO-6M
Collegamenti Arduino e GPS
Occorrono solo 3 cavetti di collegamento:
PIN TX del GPS al PIN 2 di Arduino
PIN VCC del GPS al PIN 5 Volt di Arduino
PIN GND del GPS al PIN GND di Arduino
Collegamenti effettuati su ARDUINO UNO
PROGRAMMA:
Risultato sul Monitor del P.C.
BLOCCHI DI STRINGHE RICEVUTI.
La trasmissione dal GPS è costituita da:
- blocchi di stringhe contraddistinte dal simbolo $
- ogni intestazione es.. GPMRC - GPGGA- ecc.. ha la sua peculiarità
- una stringa $GPMRC è simile alla stringa $GPMRA
- la stringa $GPMRA non comprende la data
Adesso uniamo i due programmi ed ipotizziamo di applicare il tutto a MARINELLA.
Risultato finale:
Unito i due programmi salviamo i dati su SD CARD
Per velocizzare la memorizzazione dei dati sulla schedina SD CARD collegheremo il :
PIN TX (Trasmissione) del GPS al PIN RX (Ricezione) di ARDUINO (Pin 0)
La Serial software di ricezione non sarà più presente nei successivi programmi.
PROGRAMMA con artifizio di programmazione delle temperature per esportazione in Excel:
Dati salvati su SD CARD:
IL file datalog.txt è stato rinominato in DATI GPS LM35Z E SD CARD.txt
Il file viene fatto elaborare da un programma opportuno che genera un file
con estensione KML "leggibile" da Google Earth .
Questo è un ipotetico risultato.
Zona di pascolo desunta dalle coordinate del GPS, ecco un esempio:
TEST FINALE CON MICRODUINO
MODULI IMPILABILI necessari:
Modulo SD CARD Modulo USB2TTL
Il modulo USB2TTL può essere "sfilato" dopo aver effettuato il download su Microduino.
In seguito si utilizza esclusivamente il modulo Core+ ed il modulo SD CARD.
Per mia comodità utilizzo la seguente scheda di espansione, dotata di due connettori per
Microduino interconnessi e disposti orizzontalmente.
Microduino ha a disposizione 2 porte seriali hardware, ci facilita molto la programmazione
In tempo reale,con l'uso dei due moduli XBEE possiamo tenere sotto controllo MARINELLA.
Gli Xbee sono moduli trasmittenti e riceventi , anch'essi, di modeste dimensioni.
La portata massima di trasmissione è di circa 1.5 km (senza ostacoli).
- Un modulo Xbee ,configurato come trasmittente, va collegato a Microduino , installato nella campana
- L'altro modulo Xbee , configurato come ricevente, va collegato ad una stazione P.C. o netbook
Ecco la componentistica elettronica assemblata, perfettamente funzionante
.
Collegamento dell'XBEE calettato su supporto specifico:
Programma senza la memorizzazione delle informazioni
Questo è il risultato:
il pastore telematico super tecnologico
Ulteriore miglioramento del controllo, se la distanza di rilevazione è fuori limite, con l'uso:
- Trasmettitore e ricevitore video
- 3 xbee in rete
- Drone POLARIS che funge da controllo e da ponte di trasmissione dati e video
- Convertitore segnali AV in HDMI, collegato al ricevitore video(HDMI del P.C., video proiettore o TV)
Polaris Trasmettitore video AV e cam
Ricevitore video AV ====>> Convertitore HDMI
Stazione di controllo ipotizzabile:
MISSION PLANNER
Software per Pilota Automatico a coordinate GPS (Pilotaggio del drone senza l'uso della trasmittente)
Stesso luogo di posizionamento iniziale.
CONTINUA ...........................
Nuovi Moduli per la trasmissione a lungo raggio (LoRa) permettono di condensare la circuiteria elettronica di trasmissione.
La componentistica elettronica Microduino ed il modulo XBEE sono "condensati" con il modulo LoRa sottostante (anche con SD)
Il raggio di trasmissione dati senza ostacoli raggiunge anche i 6 km ed oltre con una opportuna antenna di trasmissione.
Vedi Link:http://xoomer.virgilio.it/ditellamario/testlora.htm
MODULO SX1276 Ver. 2
SX1276 V2 Lora ESP32 LX6 Dual-Core 0.96 Pollici Blue OLED
WiFi Kit 32 Modulo CP2012 Scheda di Sviluppo IOT 868MHZ-915MHz
INFORMAZIONI TECNICHE:
IMPORTANTE: I GPIO con asterisco sono solo di INPUT es.: GPIO38* - GPIO36* - ecc..
Il modulo GPS a 50 canali UBLOX NEO-6M: il campo di alimentazione è compreso tra 3v e 5v
Continua.... e se utilizziamo un drone .... si può fare
e dove vuoi arrivare?...