Kaunta Nyuki Rahisi: Hatua 10 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Kukabiliana na Nyuki Rahisi V.1

Kwa Maswali au Masuala !! Tafadhali chapisha kwenye tovuti ya github hapa!

Toleo hili la kaunta ya nyuki ni rahisi kutengeneza na kukusanyika (shimo lote). Imejaribiwa na inafanya kazi * na nambari ya sampuli iliyotolewa.

Ubunifu wa sasa uliojaribiwa ni rahisi kupanga na kufikika kwa waanzilishi wa programu. Bodi ya mzunguko iliyochapishwa inakubali majukwaa mengi ya Arduino yaliyotengenezwa na Adafruit pamoja na safu yao ya wadhibiti wa aina ndogo ya Manyoya ya Adafruit na watawala wadogo wa Adafruit ItsyBitsy. Manyoya ya Adafruit ni pamoja na wifi na vipengee vya redio anuwai (esp8266 *, esp32, na LoRA). Aina zote za ItsyBitsy 3V (M0, M4, na 32u4) zinapaswa kufanya kazi vizuri.

* Manyoya esp8266 haipo A5. Ikiwa unatumia uController hii lazima uruke kwa pini nyingine inayopatikana.

Hatua ya 1: Uchambuzi wa Takwimu - Kwanini Uhesabu Nyuki?

Matumizi yanayowezekana

• kiwango cha upanuzi au kupungua kwa ndege za nyuki kunaweza kuonyesha afya ya mzinga
• upanuzi au kupungua kwa mwelekeo wa ndege kwa siku kunaweza kuashiria afya ya malkia
• Kuhama kwa muda kati ya vilele vya nyuki vinavyoondoka na kurudi kunaweza kuonyesha idadi ya walishaji na umbali wa poleni / chanzo cha nekta.

• kulinganisha kati ya mbili au hoja mizinga ili kujaribu ujanja; kama vile,

  • kuongeza / kuondoa chakula cha jioni cha asali
  • kulisha sukari ya ndani ya sukari
  • matibabu ya asidi ya oxalic
• kuanzishwa kwa vifaa vya elektroniki, uuzaji na programu ndogo ya kudhibiti
• elimu ya nyuki wa asali au ufungaji wa aina ya makumbusho

Afya ya mzinga

Kulinganisha data ya kukimbia kwa nyuki na ndege za mwelekeo juu ya afya ya mzinga au afya ya malkia inaonekana inawezekana. Ndege za mwelekeo ni tabia ya nyuki 'wenye umri wa kati' karibu siku 20. Kabla ya kula chakula cha nyuki wa umri huu kitaacha mzinga kama kikundi karibu katikati ya siku na kusababisha mwonekano rahisi wa ~ 45min kwa data.

Ikiwa kuna kushuka kwa ndege za mwelekeo inaweza kuonyesha kupunguzwa kwa kutaga yai ~ siku 42 kabla (siku 22 za kutaga + siku 20 hadi lishe).

Umbali wa kulisha

Ni rahisi kuona katika data mabadiliko kidogo lakini tofauti kati ya nyuki OUT na nyuki IN. Hii inaonyesha ujazo wa nyuki ambao wanaondoka na kurudi pamoja na umbali mbaya au wakati kwa eneo la malisho.

Hatua ya 2: Maboresho ya Ubunifu wa awali

• Vipengele vyote vya shimo kwa kutengenezea rahisi
• Nyayo mbili, zilizofungwa, nje ya rafu eControllers => Manyoya na ItsyBitsy
• Programu katika Arduino, Lua, na microPython - Jumla ya milango 24, sensorer 48, rejista 6 za mabadiliko
• ~ 14.75 "ikinyoosha kwa muda mrefu ufunguzi wote wa mzinga wa langstroth kwa uwekaji rahisi
• kutumia 2 PCB kuunda sandwich ni suluhisho la bei rahisi la haraka. PCB lazima ziamriwe nyeusi (angalia maagizo) kwa hivyo mtoaji wa LED ya IR huingizwa kwenye nyenzo hiyo.
• kutumia vichwa 6 vya pini kuunda mitindo ya kugeuza au milango
• N-Ch mosfet inadhibitiwa LED za IR kama vile LED zinaweza kudhibitiwa KWA vipindi vifupi wakati wa kuhisi (~ 75us). Inaruhusu kupunguzwa kwa nguvu chini ya 1ma (pamoja na eController).

Hatua ya 3: Operesheni ya Jumla

Sensorer za infrared (IR)

Nyuki wa asali hulazimishwa kupitia milango 24 ambapo sensorer za macho (sensorer 48) huamua ikiwa nyuki yupo na huamua mwelekeo wa harakati ya nyuki. Kila sensorer macho ina IR IR na sensorer IR. Ikiwa hakuna nyuki aliyepo taa ya IR imeingizwa ndani ya uso mweusi. Ikiwa nyuki yupo taa ya IR huangazia nyuki na husababisha sensorer.

LED 48 zimegawanywa katika seti mbili za 24 na kila seti inadhibitiwa na mosfet ya N-ch. Voltage ya kawaida ya mbele ya kila IR IR ni 1.2V na karibu 20ma kama inavyoonyeshwa kwenye karatasi ya data. LED mbili zimeunganishwa kwa safu na kontena la 22ohm. Kuna kuruka kwenye bodi ambayo inaruhusu LED kupitisha vipinga vya sasa vya kizuizi. Usifunge jumper hadi ujaribiwe kikamilifu! Rejea maagizo ya mkutano.

Daftari za kuhama

Kuna madaftari 6 ya kuhama. Hapa kuna maelezo mazuri ya jinsi ya kuunganisha na kupanga rejista za mabadiliko. Pini za SPI za mdhibiti mdogo zinasoma rejista za mabadiliko. Sajili zote sita za zamu husomwa kwa wakati mmoja. Sensorer kawaida huvutwa chini na huonyesha 3.3V au JUU wakati transistor inasababishwa na nyuki yupo.

Ubunifu wa PCB unaunganisha pini ya umeme ya USB kutoka kwa mdhibiti mdogo hadi kwa mdhibiti wa 3.3V ili kebo ya USB iliyounganishwa na mdhibiti mdogo iweze kuwezesha mradi mzima.

Hatua ya 4: Maagizo ya Mkutano

Toleo hili la kaunta ya nyuki ni kupitia vifaa vya shimo. Ni rahisi kutengeneza na kukusanyika. Hii ndio toleo la 2 la bodi (V1) iliyokamilishwa Machi 2020. Ikiwa umepata bodi ya Toleo 0 (Jan / Feb 2020) inabidi urekebishe makosa yangu ya hapo awali ikiwa ni pamoja na kuongeza waya ya kuruka iliyoonyeshwa hapa.

1) Sakinisha sensorer za IR - QRE1113 au ITR8307

2) sakinisha rejista za kuhama qty (6), vipingaji vya LED vya SIP 22R na vipingaji vya 100k.

- Rejista za Shift, vipingaji vya qty (6) 74HC165- 22ohm, bussed, qty (4) SIP Vifurushi, bussed - 100k ohm resistors bussed, qty (6) SIP-9, resistors 8, pini 9

3) sakinisha mbu za nguvu qty (2), - N-Channel Mosfet FQP30N06

4) kufunga capacitors ndogo

5) mahali / solder 3.3V mdhibiti wa nguvu

- Mdhibiti wa 3.3V, (pembejeo, ardhi, pato - IGO, pinout), qty (1)

6) kufunga Capacitor kubwa

- 560uF, 6.3V Capacitor

7) sakinisha vituo vya kijani kibichi, qty (3)

- vituo vya screw Pini mbili, 0.1 , qty (3)

8) weka vichwa vya microprocessor

9) weka vipandikizi vya qty (4) 10K (picha ni mbaya.. inaonyesha tu vipinga 2) - i2c pullup resistors - vipingaji vya pulldown kwa misitu ya nguvu

Hatua ya 5: Upimaji wa Awali

Sensorer za Mtihani Kabla ya kwenda mbali zaidi, jaribu LED / sensorer zako zote! Ni rahisi sana kujaribu hizi sasa kabla ya kuendelea zaidi. Tumia nambari ya sampuli Blink_IR_Leds.ino

Taa za IR hazionekani kwa macho ya mwanadamu lakini simu nyingi na kamera zinakuruhusu kuona LED za IR. Tazama picha. (kwa bahati mbaya iphone nyingi zina vichungi vya IR kwa hivyo jaribu simu nyingine mpaka uone vionjo vya IR). Hatua hii ni muhimu sana kwa hivyo hakikisha unaweza kuona LED zote.

LED zinaonekana nzuri? Ikiwa hakuna LED zinazopepesa? Angalia kuhakikisha kuwa una 3.3V kwenye kichwa cha pini 3.3V. Ikiwa taa moja au mbili ziko nje, paza tena pini zako na / au ubadilishe taa hizo hadi upate taa za 100% zikipepesa pamoja. LED ni nzuri, nzuri, kisha ujaribu rejista za kuhama na nambari ya sampuli test_shift_registers.ino

Tumia karatasi nyeupe kuchochea sensorer. Ikiwa sensorer zingine hazifanyi kazi, angalia pini zako, pasha moto na urejeshe solder kwenye pini kama inahitajika.

Hatua ya 6: Mkutano wa Mwisho

Maliza mkusanyiko mara tu sensorer zote zinajaribiwa. Sakinisha vichwa vinavyounganisha PCB ya juu na PCB ya chini. !

Sawa, mara tu kila kitu kitakapojaribiwa nje, unaweza kuziba vinaruka…. Kuunganisha warukaji 24 huongeza anuwai ya sensorer za IR kwa kuongeza voltage ya mbele na ya sasa katika LED. Hii ni sawa kufanya ikiwa tunaweka LED kwenye wakati chini ya 100us. Hii imeelezewa kwenye karatasi ya data.

Hati mbili zilizotolewa, zote mbili test_shift_registers.ino na bee_counting.ino zinakidhi mahitaji haya kwa kuwasha tu LED za 75us. Hii imeonyeshwa kwenye laini ya 68 (rejista ya kuhama) na laini ya 158 (hesabu ya nyuki). Kufuatia wakati wa ON kuna ucheleweshaji wa ~ 15-20ms kabla ya kuwasha tena ambayo huhifadhi uhai wa LED.

Solder wote 24 ya wanarukaji.

Hatua ya 7: Vipimo viwili vya Kidhibiti Kidogo cha Nyayo

Bodi ya mzunguko iliyochapishwa inakubali mtindo mbili wa Adafruit wa vidhibiti vidogo. Mdhibiti wa aina ya Manyoya ya Adafruit na wadhibiti wadogo wa Adafruit ItsyBitsy. Manyoya ya Adafruit ni pamoja na wifi na vipengee vya redio anuwai (* esp8266, esp32, na LoRA). Aina zote za ItsyBitsy 3V (M0, M4, na 32u4) zinapaswa kufanya kazi vizuri.

Kwa bahati mbaya rejista za mabadiliko tunazotumia (chip maarufu zaidi ya sajili ya mabadiliko!) Sio vifaa kamili vya SPI na hawatashiriki SPI na vifaa vingine.. Ni kama vifaa vya SPI mbaya zaidi!… Kwa hivyo bodi zingine kama Adalogger au LoRa hautafanya kazi nje ya sanduku. Bado unaweza kuifanya kwa kukata athari kadhaa na kuweka viraka kwenye laini za SPI na kuweka laini ya SPI kwa rejista za kuhama lakini hiyo ni ngumu kuelezea kwa ufundishaji.

Vifaa vya SPI

Nambari ya mfano imeandikwa kwa Manyoya ESP32 na itsybitsy M0 / M4 lakini inapaswa kufanya kazi vizuri na wengine. Pini za vifaa vya SPI hutumiwa kwa wote: MISO & SCK.

Weka A5 kwenye ESP32 na itsyBitsy ni Shift Register LOAD * Pin A5 haipo kwenye ESP8266. Ikiwa unatumia bodi hii, unahitaji kuruka kwenda kwenye pini nyingine (sema pini ya RX ni bure)

Nguvu za Moshi

Pini mbili zimeunganishwa na mbu za umeme zinazoendesha LED za IR

• Pini za manyoya
  • Bandika 15 kwa milango 0-11
  • Bandika 33 kwa milango 12-23

• Pini za Itsits

  • Bandika 10 kwa milango 0-11
  • Bandika 11 kwa milango 12-23

Pini za ziada

Kuna vituo vya Screw (kijani) kuunganisha sensorer za ziada kwenye pini za i2C (SDA na SCL) Pia kuna pini ya analog A4 iliyounganishwa na moja ya vituo vya screw.

Hatua ya 8: Msimbo wa Arduino

Kuna hati tatu za arduino zilizoambatanishwa.

• Blink_IR_leds.ino - ilitumika kukagua LED zinazofanya kazi
• test_shift_registers.ino - kutumika kupima utendaji wa sensorer
• kuhesabu nyuki.ino - kutumika kuhesabu nyuki!

Onyo

Kuunganisha warukaji 24 huongeza anuwai ya sensorer za IR kwa kuongeza voltage ya mbele na ya sasa katika LED. Hii ni sawa ikiwa tunaweka LED kwenye wakati chini ya 100us.

Hati mbili hapo juu, zote mbili test_shift_registers.ino na bee_counting.ino zinakidhi mahitaji haya kwa kuwasha tu LED za 75us. Hii imeonyeshwa kwenye laini ya 68 (rejista ya kuhama) na laini ya 158 (hesabu ya nyuki).

Kupima kaunta ya Nyuki

Nimepata data ya kushangaza zaidi ya miaka. Inawezekana kusawazisha kaunta ya nyuki ili kufikia kurudia kunahitajika. Kuna njia tofauti za kusawazisha kaunta ya nyuki kulingana na athari inayotaka. Njia moja ni kupima kasi ya harakati za nyuki na kuhesabu tu harakati zinazojulikana na kutupa vichocheo vyote vya uwongo. Njia hii inakosa nyuki nyingi lakini inaweza kutoa maadili thabiti. Inachukua nyuki karibu 180-350ms kupita mkoa wa sensorer.

Nambari ya mfano bee_counting.ino hupima kasi ya nyuki kupitia sensa na inahesabu nyuki wakisonga kwa kasi zaidi ya 650ms na inahitaji muda kati ya kumaliza sensa moja na kumaliza sensa ya 2 ni chini ya 150ms.

Vikwazo vingine vya kusawazisha ni pamoja na:

• ingawa nyuki hawaongezi propolis kwa sensorer watatumia siku kadhaa kujaza voids na propolis wakati wa usanidi wa awali
• ndevu katika majira ya jioni na nyuki walinzi wa jumla wakilalamika juu ya vichocheo vya uwongo
• mwangaza wa jua moja kwa moja kwa pembe ya chini utapata sensorer za uwongo (hii inaweza kupunguzwa kwa urahisi)

Hatua ya 9: Muswada wa Vifaa

Mdhibiti Mdogo

Nambari ilijaribiwa na manyoya esp32 Huzzah na itsyBitsy M0 lakini itafanya kazi na bodi hizi zote.

• manyoya Huzzah kutoka mouser
• manyoya esp8266 kutoka kwa mouser
• manyoya LoRa 900mhz kutoka kwa mouser
• ItsyBitsy M0 kutoka kwa mouser
• ItsyBitsy M4 kutoka mouser

Bodi ya Mzunguko iliyochapishwa kutoka JLCPCB ~ $ 16-25 na usafirishaji.

Agiza PCB nyeusi. Tazama maagizo ya kuagiza ya PCB.

Sehemu na Vipande

Hapa kuna orodha ya bei ya muhtasari kutoka kwa mouser. Angalia bei mbadala hapa chini kwa chaguzi za bei rahisi haswa kwa sensorer za kutafakari.

Sensore za Kutafakari QRE1113 (48)

Vichwa 6 vya vichwa vya kike vyenye urefu wa 7mm, nafasi ya 0.1, qty (~ 36)

Vipinga vya 22ohm, bussed, qty (4) SIP Vifurushi, vizuia 9, pini 10

Vipu vya ohm 100k bussed, qty (6) SIP-9, vipinga 8, pini 9

Sajili ya Shift, qty (6) 74HC165

Mdhibiti wa 3.3V, (pembejeo, ardhi, pato - IGO, pinout), qty (1)

vituo vya screw mbili pini, 0.1 , qty (3)

0.1 capacitor kauri, kupitia shimo, qty (6)

1 uF kauri Capacitor, kupitia shimo, qty (1)

560uF, 6.3V Capacitor low esr, nafasi ya kuongoza 3.5mm, kipenyo cha 8mm

N-Channel Mosfet FQP30N06, qty (2)

Resistors 10k, qty (4), generic 1/4 watt

vichwa vya kiume 6 pini, ~ qty (32) au… 12pin qty (17) na kuvunjika kama inahitajika

Bei mbadala kutoka kwa msambazaji wa Kichina LCSC

Mtu fulani alisema bei mbadala ambazo zinaweza kupunguza gharama.

• Sensorer za kutafakari za ITR8307 ~ $ 0.13 / kila @ qty (48) (sawa na QRE1113)
• Vichwa 6 vya vichwa vya kike vyenye urefu wa 8.5mm. ~ $ 0.05 / kila @ qty (36+)
• 22 ohm SIP resistor 8, pini 9, itafaa. $ 0.44 kwa qty (4)
• 100k SIP Resistors 8 resistor, 9pin, itafaa. $ 0.44 kwa qty (6)

Hatua ya 10: Agizo la Bodi ya Mzunguko iliyochapishwa

Kuna anuwai anuwai ya watengenezaji wa PCB ya kuchagua. Maagizo haya yanaonyesha JLCPCB. Unahitaji mtengenezaji ambaye anaweza kutengeneza PCB nyeusi. LED / sensorer za IR zinahitaji kuelekeza kwenye uso mweusi kuzuia vichocheo vya uwongo, kwa hivyo PCB ya chini lazima iwe nyeusi. Kiwango cha chini cha JLCPCB ni bodi (5) na utahitaji bodi 2 kwa sandwich pamoja kukamilisha kaunta moja ya nyuki.

1. Pakua repo nzima… piga kitufe kikubwa kijani kibichi kinachosema "gamba au pakua" github… nenda kwenye faili ya "gerbers.zip" chini ya folda ya PCB.

2. Nenda kwa JLCPCB.com, fungua akaunti na bonyeza kitufe cha Agizo SASA.

3. Bonyeza kwenye "Ongeza faili yako ya Gerber" na upakie faili zilizowekwa zip

4. Chagua 'Nyeusi' kama rangi ya PCB. Pia kwa "Ondoa Nambari ya Agizo", chagua NDIYO

Gharama ni karibu $ 8 kwa agizo la chini la PCB za bei (5) pamoja na usafirishaji wa $ 9-16 kulingana na njia.

Tuzo ya pili katika Changamoto ya Kubuni ya PCB