নর্দমার পথ: 3 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:57

স্যুয়ার লাইন পরিষ্কারের বর্তমান প্রক্রিয়াটি সক্রিয় নয় বরং প্রতিক্রিয়াশীল। কোনো এলাকায় নর্দমার লাইন আটকে যাওয়ার ঘটনায় ফোন কল নিবন্ধিত হয়। তাছাড়া, ম্যানুয়াল স্ক্যাভেঞ্জারদের জন্য ত্রুটির স্থানে শূন্য-ইন করা কঠিন। তারা ক্ষতিগ্রস্ত এলাকার একাধিক ম্যানহোলে পরিষ্কার প্রক্রিয়া চালানোর জন্য হিট-অ্যান্ড-ট্রায়াল পদ্ধতি ব্যবহার করে, অনেক সময় নষ্ট করে। অতিরিক্তভাবে বিষাক্ত গ্যাসের উচ্চ ঘনত্ব বিরক্তিকরতা, মাথাব্যথা, ক্লান্তি, সাইনাস সংক্রমণ, ব্রঙ্কাইটিস, নিউমোনিয়া, ক্ষুধা হ্রাস, স্মৃতিশক্তি হ্রাস এবং মাথা ঘোরাতে পারে।

সমাধান হল একটি প্রোটোটাইপ ডিজাইন করা, যা একটি ছোট যন্ত্র - একটি কলমের ফর্ম -ফ্যাক্টর সহ - একটি ম্যানহোলের idাকনার উপর এম্বেড করা। Ofাকনা বন্ধ থাকাকালীন যন্ত্রের নিচের অংশ যা ম্যানহোলের ভিতরে উন্মুক্ত থাকে - সেন্সর নিয়ে গঠিত যা নর্দমার ভিতরে জলের স্তর এবং গ্যাসের ঘনত্ব যা মিথেন, কার্বন মনোক্সাইড, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং নাইট্রোজেন অক্সাইড । ডেটা একটি মাস্টার স্টেশনে সংগ্রহ করা হয়, যা লোরাওয়ানের উপর প্রতিটি ম্যানহোলে ইনস্টল করা এই ডিভাইসগুলির সাথে যোগাযোগ করে এবং ক্লাউড সার্ভারে ডেটা পাঠায়, যা পর্যবেক্ষণের উদ্দেশ্যে একটি ড্যাশবোর্ড হোস্ট করে। উপরন্তু, এটি নর্দমা রক্ষণাবেক্ষণ এবং আবর্জনা সংগ্রহের জন্য দায়ী পৌর কর্তৃপক্ষের মধ্যে ব্যবধান দূর করে। শহর জুড়ে এই ডিভাইসগুলি স্থাপন করা হলে বর্জ্য জল পৃষ্ঠে পৌঁছানোর আগে আটকে থাকা নর্দমার লাইনের অবস্থান চিহ্নিত এবং চিহ্নিত করতে একটি প্রতিরোধমূলক সমাধানের অনুমতি দেবে।

সরবরাহ

1. অতিস্বনক সেন্সর - HC -SR04

2. গ্যাস সেন্সর - MQ -4

3. LoRa গেটওয়ে - রাস্পবেরি পাই 3

4. LoRa মডিউল - Semtech SX1272

5. NodeMCU

6. বুজার মডিউল

7. 500mAh, 3.7V Li-ion ব্যাটারি

ধাপ 1:

প্রথম প্রোটোটাইপের জন্য, আমি ঘের হিসাবে একটি টিক-টাক (তাজা মিন্টের বাক্স) ব্যবহার করেছি। অতিস্বনক সেন্সরের সংযুক্তি এমনভাবে করা হয়েছিল যাতে Tx এবং Rx নিকাশী প্রবাহের দিকে নির্দেশ করে। অতিস্বনক সেন্সর এবং গ্যাস সেন্সরের সাথে সংযোগগুলি খুব সহজ। কেবলমাত্র পৃথক সেন্সরগুলিকে শক্তি দিতে হবে এবং ডেটা পড়ার জন্য নোডএমসিইউতে উপলব্ধ 8 টি ডিজিটাল পিনের যে কোনও একটি ব্যবহার করতে হবে। আমি ভাল বোঝার জন্য সংযোগগুলি আঁকছি।

ধাপ 2: SEMTECH SX1272 এর সাথে পরিচিত হওয়া

আমাদের পরবর্তী ধাপ হবে আমাদের NodeMCU- এ লাইব্রেরি ইনস্টল করা।

আপনি এই লিঙ্কে সেমটেক লোরা মডিউলের লাইব্রেরিগুলি খুঁজে পেতে পারেন:

এই গ্রন্থাগারটি ইনস্টল করতে:

• আরডুইনো লাইব্রেরি ম্যানেজার ("স্কেচ" -> "লাইব্রেরি অন্তর্ভুক্ত করুন" -> "লাইব্রেরি পরিচালনা করুন …") ব্যবহার করে এটি ইনস্টল করুন, অথবা
• "ডাউনলোড জিপ" বোতামটি ব্যবহার করে গিটহাব থেকে একটি জিপ ফাইল ডাউনলোড করুন এবং আইডিই ("স্কেচ" -> "লাইব্রেরি অন্তর্ভুক্ত করুন" -> "জুড়ুন। জিপ লাইব্রেরি যোগ করুন …"
• আপনার স্কেচবুক/লাইব্রেরি ফোল্ডারে এই গিট রিপোজিটরিটি ক্লোন করুন।

এই লাইব্রেরিটি কাজ করার জন্য, আপনার Arduino (অথবা আপনি যে Arduino- সামঞ্জস্যপূর্ণ বোর্ড ব্যবহার করছেন) ট্রান্সসিভারের সাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত। সঠিক সংযোগগুলি ট্রান্সসিভার বোর্ড এবং ব্যবহৃত Arduino- এর উপর কিছুটা নির্ভরশীল, তাই এই বিভাগটি ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করে যে প্রতিটি সংযোগ কী এবং কোন ক্ষেত্রে এটি প্রয়োজন (নয়)।

মনে রাখবেন যে SX1272 মডিউল 3.3V এ চলে এবং সম্ভবত তার পিনগুলিতে 5V পছন্দ করে না (যদিও ডেটশীট এই সম্পর্কে কিছু বলছে না, এবং আমার ট্রান্সসিভার স্পষ্টতই ঘটনাক্রমে কয়েক ঘন্টা 5V I/O ব্যবহার করার পরে ভাঙেনি)। নিরাপদ থাকার জন্য, একটি লেভেল শিফটার, অথবা 3.3V এ চলমান একটি Arduino ব্যবহার করতে ভুলবেন না। সেমেটেক মূল্যায়ন বোর্ডের সিরিজের 100 টি ওহম প্রতিরোধক রয়েছে যা সমস্ত ডেটা লাইনের সাথে রয়েছে যা ক্ষতি রোধ করতে পারে, কিন্তু আমি তার উপর নির্ভর করব না।

SX127x ট্রান্সসিভারগুলির 1.8V এবং 3.9V এর মধ্যে সরবরাহের ভোল্টেজ প্রয়োজন। একটি 3.3V সরবরাহ ব্যবহার সাধারণত। কিছু মডিউলে একটি একক পাওয়ার পিন থাকে (যেমন হোপআরএফ মডিউল, 3.3V লেবেলযুক্ত) তবে অন্যরা বিভিন্ন অংশের জন্য একাধিক পাওয়ার পিন প্রকাশ করে (যেমন সেমটেক মূল্যায়ন বোর্ড যার VDD_RF, VDD_ANA এবং VDD_FEM আছে), যা সবগুলো একসাথে সংযুক্ত হতে পারে। যেকোন GND পিনকে Arduino GND পিন (গুলি) এর সাথে সংযুক্ত করতে হবে।

ট্রান্সসিভারের সাথে যোগাযোগের প্রাথমিক উপায় হল SPI (সিরিয়াল পেরিফেরাল ইন্টারফেস)। এটি চারটি পিন ব্যবহার করে: MOSI, MISO, SCK এবং SS। প্রাক্তন তিনটিকে সরাসরি সংযুক্ত করা দরকার: সুতরাং MOSI থেকে MOSI, MISO থেকে MISO, SCK থেকে SCK। যেখানে এই পিনগুলি আপনার Arduino- এ পরিবর্তিত হয়, উদাহরণস্বরূপ Arduino SPI ডকুমেন্টেশনের "সংযোগ" বিভাগটি দেখুন। SS (স্লেভ সিলেক্ট) কানেকশন একটু বেশি নমনীয়। SPI স্লেভ সাইডে (ট্রান্সসিভার), এটি অবশ্যই NSS লেবেলযুক্ত পিন (সাধারণত) এর সাথে সংযুক্ত থাকতে হবে। SPI মাস্টার (Arduino) পাশে, এই পিনটি যেকোন I/O পিনের সাথে সংযুক্ত হতে পারে। বেশিরভাগ Arduinos- এর "SS" লেবেলযুক্ত একটি পিন থাকে, কিন্তু এটি তখনই প্রাসঙ্গিক হয় যখন Arduino একটি SPI স্লেভ হিসেবে কাজ করে, যা এখানে হয় না। আপনি যে পিনই বাছুন না কেন, পিন ম্যাপিংয়ের মাধ্যমে আপনি কোন পিনটি ব্যবহার করেছেন তা লাইব্রেরিকে জানাতে হবে (নিচে দেখুন)।

ট্রান্সসিভার বোর্ডে DIO (ডিজিটাল I/O) পিন বিভিন্ন ফাংশনের জন্য কনফিগার করা যায়। LMIC লাইব্রেরি ট্রান্সসিভার থেকে তাত্ক্ষণিক অবস্থা তথ্য পেতে তাদের ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন একটি LoRa ট্রান্সমিশন শুরু হয়, DIO0 পিন একটি TxDone আউটপুট হিসাবে কনফিগার করা হয়। ট্রান্সমিশন সম্পন্ন হলে, DIO0 পিনটি ট্রান্সসিভার দ্বারা উঁচু করা হয়, যা LMIC লাইব্রেরি দ্বারা সনাক্ত করা যায়। LMIC লাইব্রেরিতে শুধুমাত্র DIO0, DIO1 এবং DIO2 এর অ্যাক্সেস প্রয়োজন, অন্যান্য DIOx পিন সংযোগ বিচ্ছিন্ন থাকতে পারে। Arduino দিকে, তারা যেকোন I/O পিনের সাথে সংযোগ করতে পারে, যেহেতু বর্তমান বাস্তবায়ন বাধা বা অন্যান্য বিশেষ হার্ডওয়্যার বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে না (যদিও এটি বৈশিষ্ট্যটিতে যুক্ত করা যেতে পারে, "টাইমিং" বিভাগটিও দেখুন)।

লোরা মোডে DIO পিনগুলি নিম্নরূপ ব্যবহার করা হয়:

• DIO0: TxDone এবং RxDone
• DIO1: RxTimeoutIn

এফএসকে মোড এগুলি নিম্নরূপ ব্যবহৃত হয়::

• DIO0: PayloadReady এবং PacketSent
• DIO2: টাইমআউট

উভয় মোডের প্রয়োজন মাত্র ২ টি পিন, কিন্তু ট্রান্সিভার তাদের এমনভাবে ম্যাপিং করার অনুমতি দেয় না যে সমস্ত প্রয়োজনীয় মানচিত্র একই 2 পিনে বাধা দেয়। সুতরাং, যদি LoRa এবং FSK মোড উভয়ই ব্যবহার করা হয়, তবে তিনটি পিন অবশ্যই সংযুক্ত থাকতে হবে। Arduino পাশে ব্যবহৃত পিনগুলি আপনার স্কেচে পিন ম্যাপিংয়ে কনফিগার করা উচিত (নীচে দেখুন)। রিসেট করুন ট্রান্সসিভারে একটি রিসেট পিন রয়েছে যা স্পষ্টভাবে রিসেট করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এলএমআইসি লাইব্রেরি এটি ব্যবহার করে যাতে চিপটি স্টার্টআপের সময় সামঞ্জস্যপূর্ণ অবস্থায় থাকে। অনুশীলনে, এই পিনটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা যেতে পারে, যেহেতু ট্রান্সসিভার ইতিমধ্যেই পাওয়ার-অনের ক্ষেত্রে একটি সুস্থ অবস্থায় থাকবে, কিন্তু এটি সংযুক্ত করা কিছু ক্ষেত্রে সমস্যা প্রতিরোধ করতে পারে। Arduino দিকে, যে কোন I/O পিন ব্যবহার করা যেতে পারে। ব্যবহৃত পিন নম্বরটি পিন ম্যাপিংয়ে কনফিগার করতে হবে (নিচে দেখুন)।

ট্রান্সসিভারে দুটি পৃথক অ্যান্টেনা সংযোগ রয়েছে: একটি আরএক্সের জন্য এবং একটি টিএক্সের জন্য। একটি সাধারণ ট্রান্সসিভার বোর্ডে একটি অ্যান্টেনা সুইচ চিপ থাকে, যা এই RX এবং TX সংযোগগুলির মধ্যে একটি একক অ্যান্টেনা স্যুইচ করার অনুমতি দেয়। এই ধরনের অ্যান্টেনা সুইচারকে সাধারণত বলা যেতে পারে যে এটি কোন ইনপুট পিনের মাধ্যমে হওয়া উচিত, প্রায়শই RXTX লেবেলযুক্ত। অ্যান্টেনা সুইচ নিয়ন্ত্রণ করার সবচেয়ে সহজ উপায় হল SX127x ট্রান্সসিভারে RXTX পিন ব্যবহার করা। এই পিনটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে TX এর সময় উচ্চ এবং RX এর সময় কম সেট করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, হোপআরএফ বোর্ডগুলির মনে হয় এই সংযোগটি রয়েছে, তাই তারা কোনও আরএক্সটিএক্স পিন প্রকাশ করে না এবং পিন ম্যাপিংয়ে অব্যবহৃত হিসাবে চিহ্নিত করা যেতে পারে। কিছু বোর্ড অ্যান্টেনা সুইচার পিন, এবং কখনও কখনও SX127x RXTX পিন প্রকাশ করে। উদাহরণস্বরূপ, SX1272 মূল্যায়ন বোর্ড প্রাক্তন FEM_CTX এবং পরবর্তী RXTX কে কল করে। আবার, এইগুলিকে কেবল একটি জাম্পার তারের সাথে সংযুক্ত করা সবচেয়ে সহজ সমাধান। বিকল্পভাবে, অথবা যদি SX127x RXTX পিন পাওয়া না যায়, LMIC কে অ্যান্টেনা সুইচ নিয়ন্ত্রণ করতে কনফিগার করা যায়। অ্যান্টেনা সুইচ কন্ট্রোল পিন (যেমন সেমটেক মূল্যায়ন বোর্ডে FEM_CTX) Arduino সাইডের যেকোন I/O পিনের সাথে সংযুক্ত করুন এবং পিন ম্যাপে ব্যবহৃত পিনটি কনফিগার করুন (নিচে দেখুন)। এটি সম্পূর্ণরূপে স্পষ্ট নয় কেন ট্রান্সসিভার সরাসরি অ্যান্টেনা নিয়ন্ত্রণ করতে চাইবে না।

ধাপ 3: 3D প্রিন্টিং একটি ঘের

একবার আমার সবকিছু শেষ এবং চলমান ছিল, আমি একটি ভাল চেহারা নকশা জন্য মডিউল জন্য একটি কেস 3D মুদ্রণ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে।

হাতে চূড়ান্ত পণ্য, ম্যান-হোলে ইনস্টলেশন এবং ড্যাশবোর্ডে রিয়েল-টাইম ফলাফল পাওয়া সহজ ছিল। জল-স্তরের ইঙ্গিত সহ রিয়েল-টাইম গ্যাসের ঘনত্বের মান কর্তৃপক্ষকে সমস্যা সমাধানের নিরাপদ উপায় সহ একটি সক্রিয় পদ্ধতির অনুমতি দেয়।