Rozwój oprogramowania do zarządzania zaprawiaczem ziarna na Raspberry Pi z ekranem dotykowym

Firma „Agrosepmash” poszukuje doświadczonego programisty do stworzenia oprogramowania do zarządzania zaprawiarką ziarna. Jesteśmy na etapie badań i rozwoju (R&D) i planujemy produkcję oraz sprzedaż tego sprzętu. Część sprzętowa zaprawiarki została już zaprojektowana i przetestowana. Musimy opracować oprogramowanie do zarządzania systemem dozowania i innymi komponentami za pomocą Raspberry Pi z ekranem dotykowym.

Celem projektu:

Stworzenie niezawodnego i dokładnego systemu zarządzania zaprawiarką ziarna, który zapewni:

• Dokładne dozowanie roztworu zaprawiającego z utrzymaniem dokładności w granicach ±3%.
• Automatyczne zarządzanie wszystkimi komponentami systemu.
• Wygodny i funkcjonalny interfejs graficzny użytkownika (GUI) na ekranie dotykowym.
• Możliwość aktualizacji oprogramowania „over-the-air” (OTA) przez Wi-Fi.
• Wsparcie dla różnych języków interfejsu.
• System wznawiania pracy po awaryjnym wyłączeniu.

Część sprzętowa:

1. Pompa perystaltyczna z silnikiem krokowym:

   • Zarządzana przez Raspberry Pi Zero WH.
   • Zapewnia przepompowywanie roztworu zaprawiającego z zbiornika do kanału mieszania ziarna.

2. Impulsowy przepływomierz FM-HL3012:

   • Używany do pomiaru przepływu cieczy.
   • Zapewnia sprzężenie zwrotne dla dokładnego dozowania.

3. Silniki asynchroniczne:

   • Ślimakowy mieszacz ziarna:
     • Jednofazowy silnik asynchroniczny na 230 V o mocy 1,5 kW.
   • Pompa mieszania roztworu w zbiorniku:
     • Jednofazowy silnik asynchroniczny na 230 V o mocy 0,37 kW.

4. Zarządzanie silnikami:

   • Zarządzanie silnikami asynchronicznymi odbywa się za pomocą przekaźników półprzewodnikowych z optoizolacją.

5. System zarządzania:

   • Raspberry Pi Zero WH z ekranem dotykowym 7" DSI Capacitive Touch Screen (800×480).
   • Cały sprzęt jest dostarczany do rozwoju i testowania.

Zadania dla programisty:

1. Opracowanie oprogramowania dla Raspberry Pi:

   • Zarządzanie pompą perystaltyczną:

     • Wdrożyć zarządzanie silnikiem krokowym pompy w celu zapewnienia zadanego przepływu roztworu w ml/min.
     • Użyć sprzężenia zwrotnego z przepływomierza FM-HL3012 do utrzymania dokładności dozowania (±3%).
     • Opracować algorytm regulacji (np. regulator PID) do stabilizacji przepływu cieczy.

   • Zarządzanie silnikami asynchronicznymi:

     • Wdrożyć włączanie/wyłączanie silników ślimakowego mieszacza ziarna i pompy mieszania roztworu w zbiorniku za pomocą przekaźników półprzewodnikowych z optoizolacją.
     • Zapewnić bezpieczne zarządzanie sprzętem wysokiego napięcia z zachowaniem środków bezpieczeństwa.

2. Opracowanie graficznego interfejsu użytkownika (GUI):

   • Stworzyć intuicyjny i funkcjonalny interfejs na ekranie dotykowym Raspberry Pi.

   • Wdrożyć następujące funkcje:

     • Uruchamianie i zatrzymywanie wszystkich silników i pomp.

     • Wprowadzanie parametrów do stworzenia zadania na zaprawianie ziarna:

       • Przepływ ziarna w t/h.
       • Wymagany przepływ chemikaliów w l/t.

     • Automatyczne obliczenie wymaganego przepływu roztworu w ml/min.

     • Wyświetlanie bieżących parametrów i stanu systemu w czasie rzeczywistym.

     • Obsługa błędów i sytuacji awaryjnych z możliwością wznowienia pracy po wyłączeniu.

     • Wsparcie dla różnych języków interfejsu.

   • Opis przewidywanego interfejsu jest dostępny.

3. Wdrożenie możliwości aktualizacji oprogramowania „over-the-air” (OTA):

   • Zapewnić możliwość bezpiecznej i niezawodnej aktualizacji oprogramowania przez Wi-Fi.
   • Wdrożyć system powiadomień o aktualizacjach i statusie aktualizacji.

4. Dokumentacja i jakość kodu:

   • Oprogramowanie powinno być dobrze udokumentowane.
     • Zapewnić szczegółowe instrukcje dotyczące instalacji, konfiguracji i eksploatacji.
     • Opisać architekturę systemu i używane technologie.
   • Kod powinien być uporządkowany i zawierać komentarze w celu ułatwienia dalszego wsparcia i rozwoju.
   • Używać modularnej architektury w celu zapewnienia możliwości rozszerzenia funkcjonalności.

5. Testowanie i debugowanie:

   • Przeprowadzić testowanie oprogramowania na dostarczonym sprzęcie.
   • Zapewnić stabilną i niezawodną pracę systemu w różnych trybach.