Розробка ПЗ для управління протравлювачем зерна на Raspberry Pi з сенсорним екраном

Компанія «Агросепмаш» шукає досвідченого розробника для створення програмного забезпечення для управління протравлювачем зерна. Ми знаходимося на стадії досліджень і розробок (R&D) і плануємо виробляти та продавати це обладнання. Апаратна частина протравлювача вже розроблена і протестована. Нам необхідно розробити програмне забезпечення для управління системою дозування та іншими компонентами через Raspberry Pi з сенсорним дисплеєм.

Мета проекту:

Створити надійну та точну систему управління протравлювачем зерна, яка забезпечить:

• Точне дозування протравлювального розчину з підтриманням точності в межах ±3%.
• Автоматичне управління всіма компонентами системи.
• Зручний та функціональний графічний інтерфейс користувача (GUI) на сенсорному екрані.
• Можливість оновлення програмного забезпечення "по повітрю" (OTA) через Wi-Fi.
• Підтримку різних мов інтерфейсу.
• Систему відновлення роботи після аварійного відключення.

Апаратна частина:

1. Перистальтичний насос з кроковим двигуном:

   • Управляється Raspberry Pi Zero WH.
   • Забезпечує перекачування протравлювального розчину з накопичувального бака в канал змішування зерна.

2. Імпульсний витратомір FM-HL3012:

   • Використовується для вимірювання потоку рідини.
   • Забезпечує зворотний зв'язок для точного дозування.

3. Асинхронні двигуни:

   • Шнековий змішувач зерна:
     • Однофазний асинхронний двигун на 230 В потужністю 1,5 кВт.
   • Насос змішування розчину в баку:
     • Однофазний асинхронний двигун на 230 В потужністю 0,37 кВт.

4. Управління двигунами:

   • Управління асинхронними двигунами здійснюється через твердотільні реле з опторазв'язкою.

5. Система управління:

   • Raspberry Pi Zero WH з сенсорним дисплеєм 7" DSI Capacitive Touch Screen (800×480).
   • Все обладнання надається для розробки та тестування.

Завдання для розробника:

1. Розробка програмного забезпечення для Raspberry Pi:

   • Управління перистальтичним насосом:

     • Реалізувати управління кроковим двигуном насоса для забезпечення заданого витрату розчину в мл/хв.
     • Використовувати зворотний зв'язок від витратоміра FM-HL3012 для підтримання точності дозування (±3%).
     • Розробити алгоритм регулювання (наприклад, ПІД-регулятор) для стабілізації потоку рідини.

   • Управління асинхронними двигунами:

     • Реалізувати вмикання/вимикання двигунів шнекового змішувача зерна та насоса змішування розчину в баку через твердотільні реле з опторазв'язкою.
     • Забезпечити безпечне управління високовольтним обладнанням з дотриманням заходів безпеки.

2. Розробка графічного інтерфейсу користувача (GUI):

   • Створити інтуїтивно зрозумілий та функціональний інтерфейс на сенсорному екрані Raspberry Pi.

   • Реалізувати наступні функції:

     • Запуск і зупинка всіх двигунів і насосів.

     • Введення параметрів для створення завдання на протравлювання зерна:

       • Потік зерна в т/год.
       • Необхідний витрата хімікатів в л/т.

     • Автоматичний розрахунок необхідного витрату розчину в мл/хв.

     • Відображення поточних параметрів і стану системи в реальному часі.

     • Обробка помилок і аварійних ситуацій з можливістю відновлення роботи після відключення.

     • Підтримка різних мов інтерфейсу.

   • Опис передбачуваного інтерфейсу доступний.

3. Реалізація можливості оновлення ПО "по повітрю" (OTA):

   • Забезпечити можливість безпечного та надійного оновлення програмного забезпечення через Wi-Fi.
   • Реалізувати систему сповіщень про оновлення та статус оновлення.

4. Документування та якість коду:

   • Програмне забезпечення повинно бути добре задокументоване.
     • Надати детальні інструкції з установки, налаштування та експлуатації.
     • Описати архітектуру системи та використовувані технології.
   • Код повинен бути структурованим і містити коментарі для полегшення подальшої підтримки та розвитку.
   • Використовувати модульну архітектуру для забезпечення можливості розширення функціоналу.

5. Тестування та налагодження:

   • Провести тестування програмного забезпечення на наданому обладнанні.
   • Забезпечити стабільну та надійну роботу системи в різних режимах.