Model eines Inkubators(Brutkasten) für Neugeborene mit einer Überwachungsfunktion: Unterschied zwischen den Versionen

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| 001
| 001
| Temperatursensor DHT11
| Temperatursensor  
| Startkommando für den Beginn der Messungen
| Umgebungstemperatur (Analog)
| Temperatur als Byte Datenpaket
| Temperatur als Byte Datenpaket
| Messen der Temperaturen im erfassten Messbereich in einer Matrix mit fester Größe
| Messen der Temperaturen innerhalb des Inkubators
| Hardwarekomponente
| Hardwarekomponente
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| 002
| 002
| Mikrocontroller
| Feuchtigkeitssensor
| Byte Datenpaket mit Temperaturen
| Feuchtigkeitswerte (Analog)
| Startkommando für den Sensor und Ansteuerungssignale für die Visualisierung
| Feuchtigkeitswerte als Byte Datenpaket
| Steuert das gesamte System und führt die Datenverarbeitung durch
| Messen der Feuchtigkeit innerhalb des Inkubators
| Hardwarekomponente
| Hardwarekomponente
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| 003
| 003
| Visualisierung
| Lautstärkesensor
| Ansteuerungssignale vom Mikrocontroller
| Lautstärkewerte (Analog)
| keine
| Lautstärkewerte als Byte Datenpaket
| Gibt den Detektionsstatus für die aktuelle Messung wieder
| Messen der Lautstärke innerhalb des Inkubators
| Hardwarekomponente
| Hardwarekomponente
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| 004
| 004
| Datenverarbeitung
| Gewichtssensor/ Drucksensor
| Byte Datenpaket mit Temperaturen
| Gewichtswerte (Analog)
| Ansteuerungssignale für die Visualisierung
| Gewichtswerte als Byte Datenpaket
| Berechnet aus dem Datenpaket die Temperaturen im Messbereich und führt den Detektionsalgorithmus durch; <br/> Entsprechend der Ergebnisse wird die Visualisierung angesteuert
| Messen des Gewichts des Kindes
| Softwarekomponente
| Hardwarekomponente
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Version vom 7. Januar 2023, 13:09 Uhr

Autoren: Olga Ruhe, Robert Leidig
Betreuer: TBD

→ zurück zur Übersicht: WS 22/23: Angewandte Elektrotechnik (BSE)

Einleitung

Bei dem vorliegenden Artikel handelt es sich um ein Projekt aus dem Praktikum Angewandte Elektrotechnik des Studiengangs Business and Systems Engineering (BSE) aus dem Wintersemester 2022/2023. Das Ziel dieses Projektes ist ein einfaches Model eines Inkubators für Neugeborene mit einer Überwachungsfunktion.

Anforderungen

Tabelle 1: Testbare, atomare Anforderungen
ID Inhalt Ersteller Datum Geprüft von Datum
1.0 Für die Überwachungsfunktion sollen die folgenden Werte aufgenommen werden: Temperatur, Feuchtigkeit, Lautstärke,Gewicht. Olga Ruhe 04.10.2022 Robert Leidig 04.10.2022
1.1 Alle aufgenommenen Werte sollen mittels eines Displays angezeigt werden. Olga Ruhe 04.10.2022 Robert Leidig 04.10.2022
2.0 Die aufgenommenen Werte (IST-Werte) sollen mit SOLL-Werten verglichen werden. Olga Ruhe 04.10.2022 Robert Leidig 04.10.2022
2.1 Mittels eine LED Lampe soll angezeichnet werden, ob die Werte im grünen oder roten Bereich liegen. Robert Leidig 04.10.2022 Olga Ruhe 04.10.2022
3.0 Mit Hilfe eines Gassensors soll ermittelt werden, ob Windel gewechselt werden muss. Robert Leidig 04.10.2022 Olga Ruhe 04.10.2022
3.1 Die Empfehlungen sollen auf dem Display angezeigt werden. Robert Leidig 04.10.2022 Olga Ruhe 04.10.2022
0.1.0 Optionale Erweiterung: Zusätzlich ab gewisser Lautstärke vom Baby-Schreien kann das Baby-Weiße-Rauschen als Ton abgespielt werden, um das Kind zu beruhigen. Olga Ruhe 04.10.2022 Robert Leidig 04.10.2022

Funktionaler Systementwurf

Funktionaler Systementwurf Inkubator


Mit dem funktionalen Systementwurf werden die wesentlichen Funktionen dargestellt. Die Unterteilung wird in diesem Fall in drei Schritte eingeteilt. Im ersten Schritt befindet sich die "Eingabe". Hier werden die Sensor Daten eingelesen. Diese werden im zweiten Schritt verarbeitet. Bei diesem Projekt werden die Daten mit zuvor definierten Soll Werten verglichen. Die Ergebnisse des Vergleichs werden im dritten Schritt durch ein Bildschirm sowie LED Lampen visualisiert.

Technischer Systementwurf

Technischer Systementwurf Inkubator


Im Gegensatz zum funktionalen Systementwurf werden im technischen Systementwurf die Komponenten definiert bzw. genannt. Der obigen Grafik können die Modellbezeichnungen der verwendeten Sensoren entnommen werden. Die Sensor Daten werden von einem Arduino Uno Mikrocontroller verarbeitet und die Ergebnisse im Anschluss auf einem LCD Bildschirm angezeigt.

Komponentenspezifikation

Die Komponenten des Systems werden in Tabelle 2 aufgeführt.

ID Komponente Eingangsparameter Ausgangsparameter Aufgabe Struktur
Tabelle 2: Komponentenspezifikation
001 Temperatursensor Umgebungstemperatur (Analog) Temperatur als Byte Datenpaket Messen der Temperaturen innerhalb des Inkubators Hardwarekomponente
002 Feuchtigkeitssensor Feuchtigkeitswerte (Analog) Feuchtigkeitswerte als Byte Datenpaket Messen der Feuchtigkeit innerhalb des Inkubators Hardwarekomponente
003 Lautstärkesensor Lautstärkewerte (Analog) Lautstärkewerte als Byte Datenpaket Messen der Lautstärke innerhalb des Inkubators Hardwarekomponente
004 Gewichtssensor/ Drucksensor Gewichtswerte (Analog) Gewichtswerte als Byte Datenpaket Messen des Gewichts des Kindes Hardwarekomponente

Umsetzung (HW/SW)

Hardware

Stückliste

ID Anzahl Kosten pro Stück € Summe Bezeichnung / Komponente technische Bezeichnung Beschreibung Datenblatt Abbildung

Komponententest

Ergebnis

Zusammenfassung

Lessons Learned

Projektunterlagen

Projektplan

Projektdurchführung

YouTube Video

Weblinks

Literatur

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