昆虫の出現パターンの検出の正確かつ自律システム

1. システム構築 次の構築される各チャネルの部品数を印刷 PLA フィラメントを使用して: 1 コレクター マニホールド (collector_manifold.stl)、1 エンド キャップ (end_cap.stl)、6 のプラットフォーム サポート (platform_support.stl)、4 管ラック ベース プレート (base_plate.stl)、4チューブ ラック面板 (face_plate.stl)。プリンターは印刷する前にアイテムを印刷するのに十分な大きさであることを確認します。補足データですべて *.stl ファイルがあります。 3 プラットフォーム サポートとプラダンの 33 × 30 cm の部分は、図 2に示すように、構築されるチャネルあたり 2 管ラック プラットフォームを組み立てるためホット接着剤を使用します。段ボール プラスチックは、各コーナーの曲げを可能にする 1 つの側面に得点できます。 コレクター マニホールドにエレクトロニクスをインストールします。 赤外線エミッタと赤外線検出器と両方のカソードに 22 GA ワイヤーの ~ 5 cm の長さの両方のアノード (長い脚) に 120 Ω 抵抗をはんだ付けします。後の手順で混乱を避けるために配線の異なる色を使用します。 慎重に 1 つのソケット (図 3に青色で強調表示) コレクター マニホールドと (赤色で強調表示) 2 番目のソケットにエミッタに検出器を挿入します。両方のコンポーネントは、ぴったりとフィットする必要があります。 検出器ワイヤ (図 3に黄色で強調表示) ケーブル チャネルを介してフィード、(緑色で強調表示) のアクセス穴を介してすべての 4 つの線を引き出します。裸電線に触れておらず、ホット接着剤を使用して場所でそれらを確保することを確認します。 RJ45 すべて 4 本のワイヤをはんだ付け (イーサネット) ジャック、ピンの後ろの行を使用します。両方の陽極は、一番左の端子、一番右の端子にエミッタの陰極とセンター ピン (図 4) のいずれかに検出器のカソードに半田付けする必要があります。 マニホールド内裸線が触れていないことを確認、ホット接着剤で (図 3の緑色で強調表示) コレクター マニホールド アクセス穴に RJ45 ジャックを固定します。 図 5に示すように、立ち下がりボール コレクター (構築されるチャネルごとの 1) の構築します。 1 つの有線コレクター マニホールド、1 つのエンド キャップ、プラダンの 24 x 30 cm 断面とユニット (赤、緑、および光灰色のコンポーネント図 5) のベースを接続するのにホット接着剤を使用します。 プラダンの 8 × 27 cm] セクションを使用して、コレクター (図 5の暗い灰色コンポーネント) に落下ボール ランプを追加します。エンド キャップとコレクターのマニホールド デザインには、適切な配置を確保するための棚が含まれます。使用中に渋滞を避けるためにコレクターにランプからのスムーズな移行を確認します。 (図 6の詳細な) システムの中央処理装置を構築します。 システム構築のためのカスタムのプリント回路ボードを印刷します。補足データでは、PCB 基板の印刷に必要なすべてのファイルがあります。 はんだスルーホールというラベルの付いた次のインストール済みの女性のヘッダー: Arduino ナノ、温度、時計、SD モジュール、液晶ディスプレイ (LCD) スクリーン (ラベルのない 2 x 5 貫通穴エリア PCB 基板の左上隅の)。 カチッと PCB 基板の下端に沿って六つの RJ45 ジャックをはんだ付けします。 RJ45 ジャックのすぐ上にある穴を通してサイトに 6 470 k ω プルダウン抵抗器をはんだ。 Arduino ナノ、DHT 温度と湿度センサー、時計、および PCB 基板上に SD モジュールをインストールします。DHT 温度および湿度センサーは、精度を確保するための実験で使用する前にテスト必要があります。 10 コネクタ リボン線を PCB 基板の液晶スクリーン コネクタに接続します。図 4に示すように画面ピンが Arduino のピンに対応するように液晶画面にリボン線のもう一方の端をはんだ付けします。液晶配線に関する詳細は https://Learn.adafruit.com/character-lcds/wiring-a-character-lcd でご利用いただけます。 システム プログラミング ダウンロードして www.arduino.cc から適切なオペレーティング システムのための Arduino IDE の最新バージョンをインストールします。 初めて使用するとき、リアル タイム クロック (github.com/adafruit/RTClib)、温度/湿度センサー (github.com/adafruit/DHT-sensor-library) のための Arduino のライブラリをインストールします。ライブラリに含まれている ds1307 スクリプトを使用して、現在のローカル時刻に時計を設定します。 システム Arduino スクリプト、補足データをアップロードします。 2. システムの使用 図 7に示すように、システムを構築してください。各チャネルで使用されている、(5.1 の手順で組み立て) ラック プラットフォームによって、どちら側 (1.4 の手順で組み立て) 1 つの落下ボール コレクターを並ぶ必要があります。作品を一緒に保持してラック プラットフォームで滑らかな丸みを帯びたエッジを作成するのには、包装テープを使用します。 偽の肯定的な信号を避けるために使用されていないチャンネルを構成します。システムは、イベント (赤外線検出器赤外線エミッタからシグナルを受信しない) を検出する信号に依存しているので、偽肯定的な信号を避けるために未使用チャネルを適切に構成する必要があります。これは、2 つの方法のいずれかによって達成することがあります。 ソフトウェアで使用されていないチャンネルを無効するには、使用されていないチャンネルに対応するループをコメント アウトします。Arduino IDE でこれは、追加することによって実現できます”/*”不要なループの前と”*/”に端。 簡単なハードウェアの宿泊施設を通じて未使用チャネルを無効にします。単に線 #6 #8 (通常固体茶色と固体緑のワイヤ市販猫 6 ケーブル) を一緒にはんだ付けし、中央処理装置の空の RJ45 ジャックに挿入します。 すぐに実験を実行する前にチューブのラックの負荷と場所 すべての穴に 0.5 mL 遠心チューブ含む削除キャップとチューブがぴったりと合うことを確認します。 最後に 1 つ金属 BB 1 つエアガン ペレットや繭蛹ケース 1 つの昆虫のひな細胞で各管を埋めます。くよくよセルのフラット端面 (キャップ) にエアガン ペレットと金属 BB に向かって直面していることを確認します。1/4 インチ ナイロンねじを使用して、ラックの下部に向かって丸みを帯びたエッジと管ラック プレートを貼ります。 場所管ラック ラック プラットフォームで落ちるボール コレクターの方を向いて開口を有する。ラックは金属の BB はコレクターに構造 (図 7) の別の部分に対してバウンスすることがなく自由に落ちることができるので、プラットフォームの非常に端に配置必要があります。ラックを置くとき上向きオープニングで始まり、金属板が解放されないように所定の位置にゆっくり回します。ラックは、チューブの斜めより少し後方に正しく配置すると、金属板の偶発的なリリースのチャンスを減らすように設計されています。 アダプターに SD カードを挿入し、Arduino と任意の適切な USB アダプターに、もう一方の端にマイクロ USB コネクタを差し込むことで中央のプロセッサを開始します。液晶画面から 6 ができたら 1 つの数字が表示されます。各チャネルの時計画面に表示に対応する数と画面の下部に表示する正しい時間ボール コレクターに単一金属の BB をドロップします。 正しい時刻が表示されない場合は、1.6.3 とクロックをリセットして 1.6.4 の手順を繰り返します。 テスト金属 BB が記録されていない場合は、コレクターがブロックされます。閉塞を視覚的に確認し、システムを再起動します。 チャネル「カウント」1 つのイベントを 1 秒ごと、チャンネルが正しく接続されていないことを示します。すべての接続をチェックし、システムを再起動します。 3. 実験終了とデータ解析 羽化後は終了しました (結果図 8 および 9時間スケールの例を参照)、装置の電源を Arduino を抜いて。ラックは、逆アセンブル、きれいに再利用の可能性があります。 実験では、データは R のプログラミング言語によってコンマ区切りファイル (CSV) アクセス可能で SD カード上に格納されます。SD カードを使用して、コンピューターおよびデータのバブル プロットを自動生成するのに RStudio にデータを転送します。 イベントと温度の両方のデータは、データの整合性を同じファイルに保存されます。したがって、分析の前にいくつかの処理を完了する必要があります。カンマ区切りファイルをスプレッドシート ・ プログラムにインポートします。I と J が日付と蜜蜂の出現の時間列2 つ目のスプレッドシートに列 A E を切り取って貼り付けて、A と B の列を作るし、保存別のファイルとして、温度データです。 タイトル列 A に、「日付」と列 B「時間」列 A、B. 保存 csv 形式でデータの並べ替えファイル。 ダウンロードして https://www.r-project.org/ から、RStudio の最新バージョンをインストールします。RStudio を使用してアップロードするを支援し、データの分析は、こちら https://cran.r-project.org/doc/manuals/r-release/R-intro.html で。 補足データで使用可能な R のスクリプトを使用して、RStudio にデータをアップロードします。場所に合わせて R スクリプトで働く先を変更、excel *。CSV ファイルがあります。スクリプトを実行し、分析するデータ ファイルを選択します。R コンソールに「プロット」を入力します。バブル プロットは”高解像度;「作業目的地に位置する高解像度 tiff (300 dpi) ファイルとして保存するファイルの名前を変更します。