Transcript Hovedrapport - Høgskulen i Sogn og Fjordane

Panteautomaten ”APPS”
HO2-300 Hovedprosjekt 2011
Espen S. Huseklepp
Vegard Hammerseth
Johannes Møgster
Rune Sagevik
Avdeling for Ingeniør og Naturfag
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
STUDENTRAPPORT
Boks 523 , 6803 FØRDE. Tlf: 57722500, Faks: 57722501 www.hisf.no
TITTEL
RAPPORTNR.
DATO
Panteautomaten “APPS”
HOV-04/11
24.05.2011
PROSJEKTTITTEL
TILGANG
ANTAL SIDER
HO2-300 Hovedprosjekt
Åpen
52
FORFATTERER
ANSVARLIGE VEILEDERER
RETLEIARARsvarlege
er
Joar Sande(PA)
STYRINGSGRUPPE RETTLEIARAR
Espen S Huseklepp
Vegard Hammerseth
Johannes Møgster
Rune Sagevik
Marcin Fojcik
Olav Sande
OPPDRAGSGIVER
Repant ASA
SAMMENDRAG
Panteautomaten APPS er en Automatisk Papp- og Plastkopp Sorterer. Automaten bruker
avansert gjenkjenningssystem og er tiltenkt et kontorlandskap for å bedre kildesortering. Pant
gis ved opplading av et nøkkelkort som tenkes brukt til rabatt ved neste kjøp av f.eks. kaffe.
SUMMARY
The reverse vending machine «APPS» is an Automatic Paper and Plastic cup Sorter. The
machine uses advanced recognition system to improve recycling e.g in an office environment.
A keycard is used to store credit for each pawned item. This credit can be used for discount at
next purchase of e.g coffee.
EMNEORD
APPS, automatisk, plast, papp, kopp, sortering, kamera, servo, paper, plastic, cup, automatic,
machine, camera, computer vision, RFID, OpenCV, Arduino
2
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Forord
I faget hovedprosjekt i siste semester ved Høgskolen i Sogn og Fjordane, avdeling for ingeniør og
naturfag, skal studentene gjennomføre et prosjekt så nært virkeligheten som mulig. Det
oppfordres til å definere et prosjekt selv eller få en ekstern oppdragsgiver, der det siste er å
foretrekke. Vår gruppe valgte å konstruere en prototype av en panteautomat for Repant ASA.
Dette er et teknisk prosjekt der en ser på tekniske og teoretiske løsninger. Prosjektet ble valgt
fordi utfordringene i rammebetingelsene var spennende og vi så det positive i miljøaspektet, samt
at muligheten for å utvikle en prototype som kan bli masseprodusert var til stede.
Førde, den 25.05.11
________________
________________ _________________ ________________
Espen S Huseklepp
Johannes Møgster
Vegard Hammerseth Rune Sagevik
3
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Sammendrag
I Januar 2011 startet samarbeidet mellom fire studenter fra Høgskolen i Sogn og Fjordane og
Repant ASA i Drammen, om bygging av en panteautomat som hovedprosjekt. Denne automaten
skulle fortrinnsvis ta i mot papp- og plastkopper, men også kunne tenkes å tilpasses andre
returemballasjer. En del av målet for Repant ASA var også å få nye innspill og idèer som kunne
inspirere dem til utvikling av sine produkter.
I forprosjektet kom det frem flere ulike mekaniske løsninger. Prosjektgruppen og oppdragsgiver
ble enige om hvilken løsning som var mest aktuell og jobbet videre med denne. Valg av tekniske
løsninger ble også tatt stilling til i forprosjektet. I forprosjektperioden ble det også utført ulike
forsøk. Å skille mellom papp og plast ved hjelp av kapasitans- og tykkelsemåling er et av
forsøkene som ble utført, der konklusjonen ble at det er mulig.
Automaten bruker kamera gjenkjenning for å verifisere om et objekt er en kopp. Kamera ser
blandt annet på at kopper har mindre på diameter på bunn enn topp, at sidevinkel ligger i et
spesifikt område og om bunnen er uthevet eller ikke. Pappkopper har en brettekant nederst for å
holde bunnen på plass der plastkopper gjerne er støpt i et stykke.
Kopper mates liggende i en v-formet lukeinnretning. Kamera gjenkjenning er montert i taket av
automat, rettet ned mot objektet som ligger i innmatingen. Ultralydsensor er montert i bakkant for
å måle avstand til objektet. Når objektet blir godkjent åpner v-luken på papp eller plast side.
Komponenter er montert i automaten på en slik måte at service skal være enklest mulig. Platene
på front, sider og bak er festet med magneter slik at de lett kan fjernes for videre utvikling.
Resultatet av prosjektet ble en fungerende prototype av en automat som sorterer papp- og
plastkopper ved hjelp av kamera deteksjon og avstandsmåling. Papp- og plastkopper blir skilt ved
å sjekke om bunnen er flat eller innpresset. For å få pant av automaten er det brukt RFID fremfor
tradisjonelle papirkvitteringer.
Prosjektet beviser at geografisk plassering av oppdragsgiver og studenter ikke et hinder for et
godt samarbeid.
4
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Forkortelser
APPS
Automatisk Papp- og Plastkopp Sortering
CAD
Computer Aided Design
CE
Comitè Europèen
FSM
Finite-State Machine
HMI
Human Machine Interface
HMS
Helse Miljø og Sikkerhet
IDE
Integrated Development Environment
LCD
Liquid Crystal Display
LSA-PLUSS
Lötfrei, Schraubfrei, Abisolierfrei, Preiswert, Leicht zu handhaben,
Universell anwendbar, Sicher und schnell (Hurtig og enkel
koblingsenhet for kabler)
PA
Prosjektansvarlig
PWM
Pulse-Width Modulation (pulsbredde modulasjon)
RFID
Radio Frequency Identification
5
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Innholdsliste
1. Innledning ............................................................................................................................................. 8 2. Problemstilling ..................................................................................................................................... 9 2.1 Rammebetingelser ........................................................................................................................................ 9 2.2 Hovedmål ........................................................................................................................................................ 9 2.3 Delmål .......................................................................................................................................................... 10 3. Drøfting av ulike løsninger .............................................................................................................. 10 3.1 Innmating .................................................................................................................................................... 10 3.2 Lagring ......................................................................................................................................................... 11 3.3 Skille mellom kopper ut fra fysiske egenskaper ................................................................................. 11 3.4 Test av måleprinsipper ............................................................................................................................. 11 3.4.1 Dielektrikum konstant ......................................................................................................................................... 12 3.4.2 Gjennomlysning ..................................................................................................................................................... 13 3.4.3 Ultralydsensor ........................................................................................................................................................ 13 3.4.4 Kamera ...................................................................................................................................................................... 14 3.5 Makulering- og komprimeringstester ................................................................................................... 15 3.6 Mekaniske løsninger ................................................................................................................................. 16 3.6.1 Løsning med vertikal sylinder .......................................................................................................................... 17 3.6.2 Løsning med liggende innmating, X-krybbe ............................................................................................... 18 3.6.3 Løsning med liggende innmating, V-luke .................................................................................................... 19 3.7 Grensesnitt .................................................................................................................................................. 20 3.8 Styring .......................................................................................................................................................... 20 4. Valg av løsning ................................................................................................................................... 20 5.1 Prinsipp ........................................................................................................................................................ 22 5.2 Automatens utforming ............................................................................................................................. 24 5.2.1 Byggestruktur ......................................................................................................................................................... 25 5.2.2 Enheter ...................................................................................................................................................................... 26 5.3 Styringsteknikk .......................................................................................................................................... 29 5.3.1 Inn- og utganger ..................................................................................................................................................... 29 5.3.2 Kommunikasjon ..................................................................................................................................................... 29 5.3.3 Programvare ............................................................................................................................................................ 29 5.4 Algoritmer ................................................................................................................................................... 31 5.4.1 Datamaskin .............................................................................................................................................................. 32 5.4.2 Mikrokontroller ...................................................................................................................................................... 34 5.5 Automatspesifikasjoner ............................................................................................................................ 37 6. HMS ..................................................................................................................................................... 38 7. Drøfting og utvidelser ....................................................................................................................... 40 8. Konklusjon .......................................................................................................................................... 42 9. Prosjektadministrasjon .................................................................................................................... 43 9.1 Organisering ............................................................................................................................................... 43 9.2 Prosjektgruppen ........................................................................................................................................ 44 9.3 Styringsgruppen ......................................................................................................................................... 44 9.4 Historikk ...................................................................................................................................................... 44 9.5 Møter ............................................................................................................................................................ 45 9.6 Måloppnåelse .............................................................................................................................................. 45 6
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
10. Økonomi og ressurser .................................................................................................................... 47 11. Nettside .............................................................................................................................................. 48 Figur- og tabelliste ................................................................................................................................. 49 Referanseliste .......................................................................................................................................... 50 Vedlegg ..................................................................................................................................................... 52 7
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
1. Innledning
Hovedprosjekt ved Høgskolen i Sogn og Fjordane, avdeling for ingeniør og naturfag blir
gjennomført av 3. klasse studenter, i siste semester av utdanningen. Prosjektet utgjør 2/3 av
semesteret, gir 20 studiepoeng og går over ca. 23 uker, der 7 uker er forprosjekt.
Prosjektgruppen for APPS-prosjektet består av studentene Rune Sagevik, Espen S. Huseklepp,
Johannes Møgster og Vegard Hammerseth. Prosjektansvarlig er Joar Sande. Veiledere for
prosjektet er Marcin Fojcik og Olav Sande.
Oppdragsgiveren studentene utfører arbeidet for er Repant ASA i Drammen. Repant ASA er et av
de to store norske panteautomatselskapene. Deres panteautomater for flasker og bokser finnes på
utvalgte butikker i Norge og i utlandet. Disse panteautomatene skal kunne gjenkjenne strekkode,
men hver bedrift har også diverse andre egne løsninger for å gjenkjenne og skille ulike
drikkevareemballasjer.
Denne rapporten viser hele utviklingen fra problemstilling til ferdig løsning. Rapporten er et
tillegg til den funksjonelle automaten, som bekrefter den teoretiske realiseringen av prosjektet.
8
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
2. Problemstilling
Oppdragsgiveren Repant ASA hadde ønske om at det skulle konstrueres en prototype for en
automat som skal ta imot plast- og pappkopper og sortere de etter materialtype. Formålet med
automaten er å bedre kildesortering. Det er også tenkt at en ved bruk av automaten skal en motta
rabattkuponger e.l. som brukeren kan benytte for å få redusert pris ved kjøp av en ny kopp med
f.eks. kaffe.
2.1 Rammebetingelser
Repant ASA ønsker at prosjektgruppen skal utvikle en panteautomat med følgende betingelser.
•
Størrelse 500x500x1750mm
•
20,000NOK til utvikling av prototype
•
Lite støy
•
Skal kunne sortere kopper
•
Ukjente objekter skal returneres
•
Automaten bør kunne skille mellom plast og papp
•
Det er ønskelig å samle koppene på en slik måte at de tar minst mulig plass
•
Tømming skal være enkelt
•
Service og tømming skal foregå på fremsiden av automaten
•
Ta hensyn til rullestolbrukere
•
Innmatingsenhet uten transportbånd
•
Automaten skal eventuelt kunne brukes til mottak av flasker og bokser
•
Sensorer og elektronikk skal ikke monteres i bevegelige deler
2.2 Hovedmål
Hovedmålet for prosjektet var å konstruere en prototype av en panteautomat for Repant ASA.
Automaten skal gjenkjenne papp- og plastkopper, og sortere de.
9
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
2.3 Delmål
Gjennom prosjektet skulle vi nå disse delmålene
•
Innkjøp av deler
•
Bygge prototype
•
Programmere
•
Testing
•
Skrive rapport
•
Forberede presentasjon
•
CAD-tegning
•
3D modell
•
Presentasjon m/plakat
•
Ferdigstille nettside
3. Drøfting av ulike løsninger
Forprosjektperioden startet med at hvert gruppemedlem laget skisser over sine idèer. Dette ga
flere ulike resultater som kan deles inn i underkategorier. Det ble gjennomført flere økter med
idèmyldring, for å komme opp med mulige teknikker og løsninger for å skille papp og plast. Ulike
måter å lagre koppene på ble også sett på.
3.1 Innmating
Eksisterende automater bruker i stor grad en form for transportbånd i innmatingsenheten. Repant
ASA ønsket ikke transportbånd i prototypen, men nye idéer. Konseptene fra forprosjektperioden
som bygget på å legge en kopp inn i automaten, for så å flytte koppen ved dytting eller velting ble
aktuelle. Det var ikke ønskelig å overlate flytting av innmatet objekt til tyngdekraften, da “kliss”
kan lage stor friksjon mellom kopp og automat. Innmatingen kan skje liggende eller stående, noe
som hver for seg stiller ulike krav til plassbruk i automaten. Selve åpningen for innmating vil
være forskjellig fra om en mater koppene stående eller liggende. En må da ta høyde for
henholdsvis maks høyde eller maks diameter på objekt som skal mates inn, når en skal utforme
åpningen.
10
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
3.2 Lagring
Det var ønske om å kunne lagre mest mulig kopper i automaten, og samtidig skulle den være
enkel å tømme. Dersom en samler kopper i søppelsekker kan disse lett plukkes ut av automaten
og fraktes bort. Sortere og stable hver kopp for seg kan spare plass, men kan ta lenger tid å tømme
en bare vanlige søppelsekker.
3.3 Skille mellom kopper ut fra fysiske egenskaper
Papp- og plastkopper har noen unike karakteristikker, men er også like på flere måter. Bunnen av
koppen har oftest mindre diameter enn toppen. Siden på koppen danner en vinkel på ca. 10 til 20
grader. Noen pappkopper har utbrettbare håndtak, dette er uvanlig på plastkopper. Plastkopper er
gjerne støpt i et stykke og har en bunn som er i kontakt med overflaten koppen er plassert på.
Pappkopper har en brettekant nederst for å holde bunnen på plass. Dette skaper en høydeforskjell
fra overflaten koppen står på og bunnen i koppen.
Papp og plast har ulike dielektrikum konstanter[1]. Komprimering av papp- eller plastkopper gir
ulike lyder. Plastkopper er støpt og har en annen konstruksjon enn pappkopper, og stiller dermed
andre krav til tykkelse.
Alt dette er fysiske parametre som, ved å utføre ulike målinger, teoretisk sett kan brukes til å
skille papp og plastkopper.
3.4 Test av måleprinsipper
Det finnes mange måter for å skille materiale, utforming og farger fra til dels like objekter.
Gjennom forprosjektperioden ble det testet noen måleprinsipper for dette. Det er ikke fritt
spillerom for hvilke metoder en kan bruke for å løse problemet rundt det å skille papp og plast.
Repants konkurrenter har patent på løsninger som gjorde det nødvendig for oss å tenke nytt. Å
gjenkjenne ulike typer plast er eksempel på et område der det finnes patenter hos konkurrenter.
11
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
3.4.1 Dielektrikum konstant
Dieletrikumets konstant er forskjellig fra stoff til stoff. Pappkopper består av papir, og et tynt
innvendig dekke av plast for å holde på væsken. Plastkopper kan bestå av en eller flere typer
plast.
En kan finne forskjellige stoffers dieletrikum konstant i forskjellige oppslagsverk. Tabell 3.1 viser
konstanter fra tre uavhengige kilder. En kan derimot ikke finne standardiserte verdier. Dette fordi
konstanten er avhengig av temperatur og blandingen av stoff. For plast kan en se på plasttypen
polyeten[2].
Tabell 3.1: Dielektrikum konstanter[1,3,4].
Kilde
Papir
Polyeten
Haugan
5
2,3
Wikipedia
3,5
2,25
Clipper controls
2,0
2,2-2,4
Både Haugan og Wikipedia forventer at dieletrikum konstanten for papir er høyere enn for
polyeten. Dersom en utfører kapasitansmåling kan en regne seg fram til en dieletrikum konstant.
En kan da med noe sikkerhet si om dielektrikumet er papp eller plast.
I forprosjektet ble det utført noen enkle forsøk med papir- og transparentark som dielektrikum.
Fra Figur 3.1 er X-aksen antall ark, Y-aksen er utregnet dielektrikum fra kapasitansmåling.
Forsøket ble utført ved å koble to metallplater til en kapasitansmåler der en la til et ekstra ark
mellom platene for hver nye kapasitansmåling.
12
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Figur 3.1: Dielektrikum verdier ved kapasitansmålinger.
For å gjøre mer nøyaktige forsøk må en tilføre likt trykk på platene, og benytte plater som er like
i størrelse og planhet, slik at dielektrikum og plater er helt parallelle. Nøyaktige forsøk avhenger
også av at avstand mellom platene blir målt eksakt. Denne avstanden vil kunne måles mer presist
med skyvelær eller mikrometer. Grafen vil med dette bli mer nøyaktig.
Ut fra dette enkle forsøket kan en observere en forskjellen i dielektrikum verdiene for plast og
papir. En kan se fra den grafiske fremstillingen av dielektrikum utrekningene i Figur 3.1 at papir
ligger over plast, som forventet fra Tabell 3.1.
3.4.2 Gjennomlysning
For å kunne skille mellom papp- og plastkopper var det forsøkt å sende lys igjennom forskjellige
typer kopper. En sensor på motsatt side gav et analogt signal utfra hvor mye lys som slapp
gjennom. Forsøket viste at en kan finne ut om noe er der, ingenting er der eller om en plastkopp
med lys farge er der.
3.4.3 Ultralydsensor
Det var usikkert om en kunne bruke ultralydsensor for å finne bunn på kopper på grunn av ekko
eller koppens utforming. Det ble derfor testet om en kunne registrere forskjell i målingen ved å
plassere et ark på en kopp når den sto på hodet. En plastkopp uten uthevet bunn gav ingen endring
i måling med eller uten ark. Pappkopp med uthevet bunn ga resultat. Når bunnen var vendt ned
13
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
kunne en registrere at pappkopp hadde høyere bunn, mens plastkopp gav nær ingen forskjell.
Bunnen i en plastkopp var under 1mm tykk så denne ble ikke tydelig registrert. Det er altså
målbar forskjell mellom papp- og plastkopper med bunnen ned.
En erfarte en oppløsning på 1mm som var oppgitt i databladet[5]. Siden pappkopper har bunn som
er ca. 5mm innhevet, kunne det tenkes at med høydemål fra utsiden ved bruk av kamera, og
høydemål ovenfra ved bruk av ultralyd, skulle kunne registrere forskjell. Med andre ord registrere
papp- eller plastbunn. Å måle dybde i en kopp går helt fint uten ekko problemer.
3.4.4 Kamera
Det ble satt opp en teststasjon med et webkamera der det ble skrevet et program som kunne
gjenkjenne en spesifikk kopp basert på bildegjennkjenning. Forsøket ble gjort for både papp- og
plastkopper. Plastkoppen var gjennomsiktig og gjorde gjenkjenning vanskeligere. Testen viste at
det var mulig å skille både papp- og plastkopper fra hverandre, fra andre objekter og fra
bakgrunn.
14
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
3.5 Makulering- og komprimeringstester
Makulering går ut på å dele koppene opp i mindre deler, komprimering går ut på å trykke
sammen, valse eller stable koppene slik at de tar mindre plass. For å få et inntrykk av hva slags
plassbesparing en kan forvente fra makulering eller komprimering ble det utført et forsøk på hvor
mange 180ml pappkopper som får plass i en vanlig handlepose når de er hele, makulert eller
komprimert. Tabell 3.2 viser resultat av forsøket som ble gjort.
Tabell 3.2: Resultat av komprimering og makulering.
Type
Antall
Løse kopper
60 (referanseverdi)
Stabel på 5 og 5
3 ganger mindre plass
Stabel på 10 og 10
4 ganger mindre plass
Kopper delt i tre
2 ganger mindre plass
Presset fra bunn til topp
2 ganger mindre plass
Presset sammen sidelengs
2 ganger mindre plass
Forsøket viste at å kutte kopper på tvers i tre deler eller klemme koppene sammen, ikke ga stor
plassbesparing i forhold til stabling. Delene av koppene hadde fortsatt så stor strukturell integritet
at de tok mye plass. Når en stablet alle 100 koppene var det ikke plass i posen på grunn av
lengden på stabelen, men forsøket viste at plassbehovet var mange ganger mindre når en stablet
koppene. Forsøket viste ikke hva finere makulering kunne gi i plassbesparing.
15
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
3.6 Mekaniske løsninger
Det var ønske om å få plass til flest mulig kopper, og sortere papp- og plastkopper hver for seg. I
tillegg skal en ta hensyn til rullestolbrukere. Oppdragsgiver dikterte derfor en maks høyde for
innmating på 1300 mm, og prosjektgruppen har også plassert display og RFID leser i denne
høyden. Kopper bør destrueres på en slik måte at de ikke kan pantes på nytt. På grunn av dette
ville bedriften ikke gå videre med løsninger som innebar stabling av kopper, selv om stabling
viste seg å være mest plassbesparende.
For å få en bedre forståelse hvordan de forskjellige løsningene ville se ut og fungere i praksis, ble
det laget 3D-modeller av de ulike løsningene. Forslagene gruppen hadde i idéfasen ble til slutt
kortet ned til de tre aktuelle mekaniske løsninger som en finner i punktene videre.
16
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
3.6.1 Løsning med vertikal sylinder Innmating skjer i en vertikal sylinder som kan rotere rundt sin vertikale akse. Koppen blir satt inn
med bunnen ned, og en ultralydsensor i toppen av automaten vil registrere om koppen har en
uthevet bunn. Her kan det settes inn en vekt for å godkjenne forventet vektområde. Ultralyd, vekt
og kamera vil til sammen klassifisere objektet som papp eller plast, og sylinderen vil rotere til
høyre eller venstre for korrekt deponering av objekt.
Figur 3.2 Innmating med vertikal sylinder.
17
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
3.6.2 Løsning med liggende innmating, X-krybbe
Koppen mates liggende til en x-formet krybbe. Kameragjenkjenning er montert i taket av
automat, rettet ned mot objektet som ligger i innmatingen. Ultralydsensor er montert i bakkant for
å måle avstand til objektet. Krybben roterer til papp- eller plastside når objektet er blitt godkjent,
og objektet makuleres over et sett kniver ved hjelp av rotasjonsbevegelsen.
Figur 3.3: Liggende innmating, X-krybbe.
18
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
3.6.3 Løsning med liggende innmating, V-luke
Koppen mates liggende til en v-formet lukeinnretning med bunnen først. Kameragjenkjenning er
montert i taket av automat, rettet ned mot objektet som ligger i innmatingen. Ultralydsensor er
montert i bakkant for å måle avstand til objektet. Når objektet blir godkjent åpner v-luken på papp
eller plast side.
Figur 3.4: Liggende innmating, V-form.
19
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
3.7 Grensesnitt
For at automaten skal kunne fortelle brukeren om situasjoner som oppstår, må den ha et
grensesnitt. Lyd og bilde er mulige alternativer for å informere brukeren om automaten sin
tilstand. Det er vanligst med en LCD-skjerm på panteautomater. Lyd kan eventuelt benyttes til
alarmer eller godkjenningslyder. For å oppfordre personer til å bruke automaten vil de få en
kvittering for hver kopp som blir pantet. Kvittering kan mottas som papirkvittering, polett,
opplading av et magnetstripekort eller en kan benytte RFID og database.
3.8 Styring
Når alle prosesser er gjort rede for kan en velge styring og protokoller for kommunikasjon. Det
finnes ofte transferbare måter å løse styring på. Eksempelvis kan C++ kode sammenlignes med
Java kode og en industriell PC kan løse oppgaver en PLS kan gjøre. På denne måten kan et
system bygges om med ulik teknologi som gir samme sluttresultat.
4. Valg av løsning
Forprosjektet startet med mange løsninger, disse ble kortet ned ved hjelp av veiledere og
oppdragsgiver. Løsningen ble stadig mer utdypt gjennom forprosjektperioden. På siste Skype
møte med bedriften, ble de tre løsningene fra punkt 3.6 lagt frem til Repant ASA ved Gudmund
Larsen og Lars Møgster. I fellesskap falt besluttningen om å gå videre med løsningen fra punkt
3.6.3.
Denne løsningen ble valgt fordi den hadde gjenkjenning og sortering adskilt fra komprimering og
makulering. Dette var en enkel mekanisk løsning, som hadde liggende innmating og kunne enkelt
programmeres om til å ta imot flasker, bokser eller annet.
I en senere fase i prosjektet ble planer for komprimering/makulering lagt til side, fordi en slik
enhet ville tatt mye tid å konstruere, og kunne skapt unødvendig stor fare for bruker. At koppene
kan pantes på nytt er ikke heldig, men for å få tilgang til dem må en fysisk bryte seg inn i
automaten. Det er satt av plass for en eventuell fremtidig makuleringsenhet.
20
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
I forprosjektet ble ultralyd, induktive og kapasitive sensorer sammen med kamera og
gjennomlysning vurdert som gode løsninger til sensorer i automaten. Etterhvert ble det enighet
om at kapasitiv sensor og gjennomlysning kunne vurderes som overflødig. Induktive sensorer
som metalldetektorer ble heller ikke implementert. Å lage en innretning som finner
dielektrikumkonstant ble ikke videre utviklet. Kamera og ultralyd var ble brukt til gjenkjenning,
og optiske sensorer ble brukt for overvåking innmatingshullet.
Det ble benyttet servomotorer for å styre lukene på automaten.
Til å gi ut kvittering valgte gruppen RFID løsning fordi det er det mest fremtidsrettede alternativet
av de aktuelle løsningene. En vil med RFID-kort få lagret panten sin i en database sammen med
kortnummeret. Databasen er tenkt å være tilgjengelig for en kafeteria eller lignende, slik at en kan
benytte panten. Bedrifter bruker ofte RFID-kort til formål som adgangskontroll, disse kortene kan
også brukes til automaten.
Styring av alle prosesser vil bli gjort av en enslig-mikrokontroller. Denne vil også bli benyttet
som I/O, og kommuniserer med datamaskinen via USB. Det vil bli brukt et display for å vise
statusinformasjon fra automaten og tilbakemeldinger til bruker. En datamaskin vil behandle bilder
fra kamera, lagre pant i database sammen med RFID-kortnummer og ellers være hjernen i
automaten. C/C++ ble vurdert til å kunne gi størst anvendelighet til bildebehandling. Ethernet
kobling åpner for LAN og internett. Lagring av kopper vil bli gjort i tradisjonelle søppelsekker.
Disse festes til en ramme som gjør det enkelt å tømme automaten.
21
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
5. Automatisk Papp- og Plast Sortering
Denne delen av rapporten beskriver den rèelle automaten sin konstruksjon, sammensetning av
komponenter og virkemåte. Virkemåten er forklart med skjematisk fremstilling av algoritmer og
forklarende tekst.
For å få bedre oversyn over virkemåten til automaten er det i Figur 5.1 satt opp en prinsippskisse
med forklaring.
5.1 Prinsipp
Figur 5.1: Prinsippskisse av systemet.
Automaten bruker en strømforsyning som forsyner datamaskin, enslig mikrokontrollerbrett,
optiske sensorer og ultralyd. Andre komponenter får strøm fra datamaskinen og mikrokontroller.
22
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Datamaskinen og mikrokontroller kommuniserer med hverandre via USB. Hvis datamaskinen er
koplet til internett kan en fjernstyre automaten, og dette kan også gi mulighet for oppdatering av
mikrokontroller og styring av alle enheter.
Automaten må være koplet i et nettverk sammen med kassen i kafeteria/kantine eller eventuelle
drikkeautomater i kafeteria/kantine, for å kunne bruke pant. Det er mulig å knytte alle denne typer
automater opp mot en hoveddatabase, da kan brukerne benytte sin pant i alle kafeterier/kantiner
som har systemet implementert.
Fotosensorene står på inngangen for å oppdage om noe er på vei inn i automaten. Ultralyd er
rettet mot objekter plassert i v-luken, og kamera er montert i taket av automaten, rettet ned på
objektet. RFID og skjerm er brukeren sitt grensesnitt på fremsiden av automaten.
Figur 5.2: Panteprosess i praksis.
23
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Under normale forhold kan brukere av maskinen starte en ny panteprosess når skjermen viser et
bilde av en kopp med teksten bunnen inn. Brukeren kan selv velge å legge inn en papp- eller
plastkopp på lukene. Når koppen ligger på lukene blir avstanden til bunnen målt ved hjelp av en
ultralydsensor. Når brukeren ikke lenger bryter inngangen, blir målt avstand sendt til
datamaskinen og kameraet tar bilde av koppen. Godkjenningsprosessen gjennomføres, der formen
til objektet må tilsvare en kopp. Ultralydmåling blir sammenlignet med avstandsmåling gjort av
kamera, og sammenligningen av disse målingene avgjør type kopp.
Når koppen blir godkjent enten som papp eller plast starter sorteringen av koppen. Dersom
koppen ikke blir godkjent, får brukeren en feilmelding vist på skjermen med beskjed om å fjerne
objektet. Automaten blir ventende til noen har fjernet objektet. Når koppen er fjernet kan
brukeren fortsette panteprosessen eller avslutte panteprosessen ved å benytte RFID kort på
avleser. Ved utført pant får bruker kreditt avhengig av volum på koppen. Kreditten legges til i
databasen og knyttes opp mot den unike RFID-nøkkelen, som senere kan brukes i kafeteria.
Prototypen har databasen i selve automaten. Denne er tilgjengelig for en kafeteria via LAN eller
internett.
Under sortering arbeider servoene i automaten. Servoene vil stanse om noe puttes inn i automaten
under prosessen. Automaten vil håndtere slike situasjoner på samme måte som når et objekt ikke
ble godkjent. Dette er gjort på bakgrunn av at noe annet enn papp og plast kan havne i automatens
lagerrom. Brukerene blir altså straffet ved å ikke motta pant for koppen om de avbryter prosessen.
5.2 Automatens utforming
Rammebetingelsene gitt av oppdragsgiver dikterte størrelsen på automaten. Materialene
automaten skulle konstrueres av, var valgfrie. Materialer som tre, plast og metall ble vurdert.
Gruppen ønsket en mest mulig rigid konstruksjon og det ble dermed bestemt å lage en
kabinettramme i metall. Gruppen innhentet tilbud fra et lokalt blikkenslagerfirma. I tilbudet
inngikk et byggesett til kabinettramme i ferdig produserte aluminiumsprofiler. Gruppen var også i
kontakt med et enkeltmannsforetak representert ved Jonny Aarset. Aarset kunne levere
kabinettramme sveiset i stål. Valget falt på rammen i stål siden den hadde en langt lavere pris enn
tilbudet fra blikkenslagerfirma.
24
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
5.2.1 Byggestruktur
Automatens kabinettramme er konstruert av 20x20x2 mm firkantstål[vedlegg 18]. Festebraketter til
montering av utstyr innvendig er laget av en kombinasjon av 20x20x2 mm firkantstål og 0.7 mm
aluminiumsplater. Til innkapsling av kabinettet er det brukt 0.7 mm galvaniserte stålplater.
Platene er belagt med folie for å bedre design og utseende.
Automaten er konstruert slik at service skal være enklest mulig. PC, strømforsyning,
mikrokontroller, kamera og lys er montert på en aluminiumsplate som utgjør taket i automaten.
Taket kan enkelt løftes av dersom det skal utføres service på komponentene som er montert der.
Det er konstruert braketter og festeanordninger til annen elektronikk i automaten på en slik måte
at det skal være lett å demontere disse ved service eller ved bytte av deler. På prototypen er
platene på front, sider og bak festet med kraftige magneter slik at de lett kan fjernes ved service
eller videre utvikling.
For å være tilpasset rullestolbrukere er hull for innmating plassert 1300 mm over bakkeplan. På
innsiden av innmatingshullet er det plassert fotosensorer for å detektere om noe passerer hullet.
Innenfor sensorene sitter en lukeinnretning der koppene skal plasseres. Lukene består av to plater
montert i en v-form. De to lukene kan roteres individuelt ved hjelp av en servomotor på hver luke.
Avhengig av hvilken type kopp det er vil lukene åpne seg til hver sin side for lagring av papp eller
plast.
Et feilmoment som kan inntreffe ved en slik lukeløsning er at søl og rester fra koppene kan samle
seg på lukene og medføre at koppene henger fast. For å hindre dette er lukene konstruert på en
slik måte at de enkelt kan skiftes ut eller rengjøres.
25
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
5.2.2 Enheter
Automaten er utstyrt med enheter som tar seg av ulike deler av pantingen. Fra styring av sortering
til lesing av brukeren sitt RFID kort. Under følger en beskrivelse av alle enhetene som er installert
i automaten. Datablad for alle enhetene under er å finne i vedlegg.
RFID leser
Automaten er utstyrt med en RFID leser. Denne kan lese brikker, kort og lignende, som har
frekvensområde 125kHz. Det finnes leserer med andre frekvenser eller hele frekvensområder.
De passive RFID-kortene som er brukt er kun lesbare. De har ingen batterier, men bruker Faraday
sitt prinsipp for magnetisk induksjon til strømforsyning[6,7]. En finner en mikrochip på kortet, det
er denne som inneholder den unike koden. Amplitude shift keying (ASK) er mest vanlig for
digital radiofrekvens overføring[8]. Dataene blir overført ved at kortet får spolen på leseren til å
endre spenning (amplitude).
Leseren mottar en 10 sifferet unik kode, som identifiserer kortet. Manchester koding[9] blir brukt
til å kommunisere. I tillegg kommer checksum som hjelper å garantere at data er riktig mottatt,
start- og sluttbit. En finner også carriage return (CR) og linefeed (LF)[10].
Ultralyd sensor
Ultralydsensorer benytter lyd og er idèelle for måling av ujevne overflater, væsker, klare objekter
og objekter som oppbevares i skitne omgivelser. Om det er noe innenfor måleområdet blir denne
lyden reflektert og sendt tilbake til sensoren, et ekko. Tiden dette tar måler sensoren og bruker
tiden og hastigheten for å bestemme avstand[11].
Ultralydsensoren har hovedsakelig to funksjoner i automaten. Sensoren skal detektere om et
objekt ligger i v-luken og måle avstanden til objektet.
Optisk sensor
Automaten benytter en optisk sensortype på innsiden av innmatingshullet. En fokusert rød lystråle
går ut av sensoren, treffer en reflektor og kommer tilbake til sensoren. Dette karakteriserer en
retroreflektiv sensor. Om lyset blir brutt endrer sensoren tilstand. Når lyset treffer sensoren
26
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
benyttes den fotoelektriske effekten[12]. Et metall i sensoren frigir elektroner når det blir truffet av
det røde lyset med bølgelende på 650 nm. Metalltypen er ikke oppgitt. Germanium og Silisium er
eksempler på metaller som kan frigi elektroner når de blir truffet av lys med bølgelengde nær rødt
lys[13]. Dette metallet blir ikke like mye påvirket av vanlig lys, som ved rødt lys. Sensoren
kommer ferdig innkapslet fra leverandør, og trenger derfor ikke å være spesielt skjermet fra
vanlig lys. Sensoren fungerer som en fototransistor[14], der basen blir styrt av rødt lys.
Det er brukt to slike optiske sensorer i automaten. Disse er rettet slik at de former et kryss ved
innmatingshullet. En hånd eller kopp som blir ført inn i automaten vil da bryte en eller begge
disse lysstrålene og bli detektert. Dette brukes til å koble ut alle bevegelige deler så lenge
lysstrålen er brutt for å unngå klemfare. I tillegg forteller det automaten at det muligens er matet
inn en kopp.
Kamera
Et kamera er en enhet som avbilder lys. Det avbilder form og fargene som objektene i
opptakstiden reflekterer fra seg. Et kamera er en sensor som kan fortelle veldig mye, men krever
mye prosessorkraft for å skille ut ting som er på bildet. Kameraet kan lagre f.eks. 640x480 punkt
hvor hvert punkt kan ha mange forskjellige farger.
Display
Automaten er utstyrt med et Nokia 6100 LCD display som har en oppløsning på 128x128 punkt.
Displayet er lite, har farger og er enkelt i bruk. Informasjon til brukeren vises på display ved hjelp
av tekst og figurer.
Servoer
Servoene har tilkobling for pluss/minus DC inn, med maks spenning på 6V, og et kontrollsignal.
For å kontrollere servoene som er brukt i automaten trenger en et kontinuerlig kontrollsignal.
Kontrollsignalet gir beskjed til servoen om å stille seg inn på et gitt antall grader. Signalet som
benyttes må ha en bestemt periode der en har logisk høy bare i en liten del av perioden. Perioden
på signalet er ikke kritisk så lenge det ligger mellom cirka 20 – 40 ms, det vesentlige er lengden
på pulsen i høy tilstand. Logisk høy i cirka 1ms gir ekstrem utslag ene veien, og logisk høy i 2ms
gir ekstrem utslag motsatt vei.
27
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Mikrokontroller
En mikrokontroller er en liten PC i form av en intregrert krets som består av en egen prosessor, et
minne og inn/ut ganger som det er mulig å programmere.
Det er brukt en Arduino Mega2560 i automaten. Den har en rekke digitale og analoge inn- og
utganger koblet opp mot en ATmega2560 mikrokontroller brikke. Disse opererer innenfor 0-5
volt og har en oppløsning på 1024[15]. En finner også digitale pulsbreddemodulasjon (PWM)
porter, som kan blandt annet generere analog spenning[16] og passer fint til servoer.
Mikrokontrolleren kan programmeres ved hjelp av gratis programmet Arduino IDE. Brettet er
utstyrt med en ATmega8U2 chip for å kunne bruke USB som kommunikasjon[17]. En kan laste
opp program, lese og skrive via USB.
Datamaskin
En oppgaverettet datamaskin er installert i automaten for å ta hånd om de tyngste jobbene.
Datamaskinen har vanlige inn- og utganger som en PC, men kjører uten skjerm og grafisk
grensesnitt. Dette er gjort for å bruke mindre ressurser og strøm. En USB 2.0 minnepinne er brukt
som oppstart og lagringsmedium (harddrive).
Powersupply
Automaten er utstyrt med en strømforsyning av typen som blir brukt i stasjonære datamaskiner.
Disse forsyningene kan levere høy effekt til en lav pris. Strømforsyningene tåler 115/230V på
primærsiden og leverer 5V og 12V på sekundærsiden.
LSA+ profil
Alt av sensorutsyr, driftspenning og jordingspunkt er koplet til LSA+ braketter for å sikre en
ryddig og oversiktlig tilkobling.
28
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
5.3 Styringsteknikk
Automaten skal sortere ved å åpne til den ene eller andre siden etter at objekt har blitt godkjent.
Dette gir et sett med inn- og utganger som styres og leses av en mikrokontroller som
kommuniserer med en datamaskin. Mikrokontroller og datamaskin er programmert ved hjelp av
ulike programmeringsspråk.
5.3.1 Inn- og utganger
Tabell 5.1 viser listen over inn- og utganger som er tilkoplet mikrokontrollerbrettet
Tabell 5.1 Oversikt over innganger og utganger
I/O
Type
Variabelnavn
Beskrivelse
Input
Integer
opticSensors
Tilstanden til de optiske inngangsensorene. 1
når brutt, 0 når ikke brutt.
Input
Integer
doorOpen
Tilstanden til dør. 1 når lukket, 0 når åpen.
Input
Integer
ultrasonicSensor
Leser ultralyd sensorens analoge verdi.
Output
Integer
cameraLight
Aktiverer lys i automaten når kamera skal
brukes.
5.3.2 Kommunikasjon
Mikrokontrolleren og kameraet er koblet til datamaskinen med USB. Datamaskinen har ethernet
kobling som kan nyttes til LAN og internett med tanke på fjernstyring, vedlikehold og lesing av
pant fra database.
5.3.3 Programvare og programmeringsspråk
Automaten benytter forskjellige programmer til forskjellige prosesser. Programvaren som skulle
benyttes ble vurdert utfra pris og muligheter. All programvare som er benyttet i prosjektet er åpen
29
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
kildekode og gratis. Sensorer og servoer er koblet til en mikrokontroller som er koblet til en
datamaskin. I datamaskinen er det opprettet en database for å holde orden på pant og RFID kort.
Alt dette kan styres, leses og oppdateres ved hjelp av følgende programvarer:
Operativsystem
Linux er et fleksibelt operativsystem med mange avarter. Datamaskinen kjører en Linux-variant
av typen Ubuntu Server. Dette er et operativsystem som arbeides med gjennom kommandolinje.
Ved hjelp av kommandolinjen kan en eksekvere programmer, åpne mapper, sette opp og styre
tjenester. Denne måten å bruke en datamaskin på er vanlig på servere for å spare utgifter på
skjermer og ressurser på datamaskinen. Det er veldig vanlig å bruke fjernstyring for å utføre disse
oppgavene.
MySQL database
Datamaskinen har databaseprogrammet MySQL installert. I databaseprogrammet lagres ID
nummerene til RFID kortene som blir brukt på automaten. Disse nummerene er primærnøkkelen i
to enkle tabeller, account og balance, som innholder info om henholdsvis bruker og pant. Det er
vanlig å holde personopplysninger adskilt fra andre opplysninger[18], derfor 2 tabeller. Nye kort
blir lagret med standard navn lik ‘NULL’ som gir celle uten verdi. Dette skjer automatisk når et
nytt kort blir brukt. En kan senere legge til navn eller andre opplysninger, om en vil det, enkelt fra
kommandolinjen. Databasen blir oppdatert når RFID kort blir benyttet, slik at pant blir samlet til
kortnummeret i databasen. Denne er tilgjengelig via LAN og internett og ligger på automatens
datamaskin. Dette passer fint til en bedrift der panten kun nyttes i kafeterien, men i et større bilde
kan en med fordel ha database på en egen datamaskin som er plassert en helt annen plass.
Bildebehandling
Maskinen bruker OpenCV for å håndtere bilder. OpenCV er et Open Source Computer Vision
Library, det vil si et åpent multiplattform-bibliotek med funksjoner for å lette arbeidet med
bildebehandling. Biblioteket er utviklet av Intel og er laget for real time applikasjoner[19].
OpenCV blir levert med funksjoner for å lære maskinen å kjenne igjen objekter som kan brukes i
real time. Det inneholder mange kjente matematiske algoritmer, transformasjoner og filtre.
30
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
C++
Programmet for kameragjenkjenning i automaten er skrevet i C++ og er et objektorientert
programmeringsspråk. Det ble valgt å bruke C++ siden OpenCV har best støtte for dette språket.
Arduino IDE og Wiring
Mikrokontrolleren på Arduino Mega 2560 kan programmeres med Arduino IDE. Arduino IDE’en
er skrevet i Java, og er en avart av programeringsspråket Processing sin IDE.
Programmeringsspråket som benyttes av brukeren i Arduino IDE er basert på Wiring som kan
ligne på en forenklet versjon av C/C++[20].
Kode som blir skrevet i Arduino IDE må inneholde funksjonene setup() og loop(). Setup kjøres en
gang ved oppstart, loop kjøres om og om igjen helt til en skrur av eller restarter enheten.
Selve opplastingen av program skjer ved hjelp av avrdude[21]. Når programmet lastes opp legges
det blandt annet til en main() funksjon for å gjøre det til et fullverdig C++ program slik at det kan
kompileres ved hjelp av GNU toolchain[22,23] og AVR libc[24].
5.4 Algoritmer
Før en går løs på programmering, er det i de fleste tilfeller lurt å begynne med en algoritme for å
danne seg et bilde om hvordan programmet burde være. En algoritme for et program er en
skjematisk fremstilling av programmet. En algoritme kan formuleres med få prosesser eller i
dypere detalj der flere tilstander i programmet er dokumentert. Det vil si at i en enkel algoritme
belyses prinsippet kort og konsist, mens i en mer detaljert algoritme kommer mer, eller hele
gangen i programmet frem. En algoritme i seg selv inneholder ingen kode, men en beskrivelse av
programmet i form av prosesser som kjøres etter at visse betingelser har inntruffet.
31
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
5.4.1 Datamaskin
Syklusen til hovedprogrammet kan fremstilles på måten vist i Figur 5.3.
Figur 5.3: Algoritme for dataprogram.
32
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Det var planlagt å bruke et bildebibliotek til å gjenkjenne forskjellige objekter, men det viste seg å
ta for lang tid siden et objekt idèelt sett trenger mange bilder pr. objekt. En slik løsning ville også
kreve mer ressurser enn valgte løsning, og det ble derfor fokusert på formgjenkjenning av kopper.
Automaten kan ta i mot andre objekter enn bare kopper ved å legge inn formgjenkjenning til de
forskjellige objektene i programmet. Figur 5.4 illustrer hvordan formgjenkjenningen arbeider.
Figur 5.4: Bildeanalyse. Rød strek indikerer midten av bildet, rosa er ultralydmåling og de
grønne er område koppen skal ligge innenfor.
Programmet på datamaskinen tar et bilde med webkamera. Når programmet analyserer bildene
konverterer det bildet først til svart-hvit og deretter til ren konturfremheving. En sitter da igjen
med de kraftigste linjene på bildet.
Programmet begynner å lete etter vertikale linjer fra venstre på bildet med utgangspunkt fra
ultralydmålingen. X-koordinaten fra området med mest uthevet vertikal linje blir lagret som bunn
av kopp. Programmet leter så etter mest uthevede vertikale linje fra høgre til venstre. Xkoordinaten til funnet punkt blir lagret som topp av kopp.
33
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Området mellom de vertikale grønne linjene er hvor koppen antatt skal ligge. Høyden mellom den
blå og røde linje tilsvarer koppens lengde. Siden en kopp aldri er bredere enn høyden sin er dette
markert som leteområdet. Koppens ene sidekant antas å ligge mellom der. Derfor skanner
programmet fra den øverste blå linjen nedover til den røde linjen og kartlegger formene. Det leter
så etter hjørner for å finne hvor koppen har bunn- og toppdiameter. Høyeste hjørne funnet antas å
være nærheten av toppunktet og derfor koppens ytterpunkt, største diameter. Tilsvarende blir gjort
for nedre del av den røde linjen, men her plukker programmet ut største diameter fra nederste del
av bildet. Samme prosedyre blir kjørt for nederste bit av bildet for å finne den andre sidekanten.
Til slutt blir vinkelen på koppen og volumet regnet ut. For at et objekt skal bli godkjent som kopp
må følgende kriterier være oppfulgt:
•
Toppunktet sin X-koordinat må være vesentlig større enn bunnpunktet sin.
•
Nederste diameter må være mindre enn øverste, for å verifisere at bunn ligger inn.
•
Skråvinkel på kopp må ligge mellom 5 og 20 grader.
Sammen med ultralydsensoren kan kameraet finne ut om bunnen er innpresset som betyr at det er
en pappkopp. Dette skjer ved at ultralydsensoren måler en avstand til bunnen av koppen, samtidig
som kameraet måler avstand til enden av siden. Forskjellen i disse målingene vil altså fortelle om
bunnen er innpresset eller flat.
5.4.2 Mikrokontroller
Mikrokontrolleren i automaten har som oppgave å håndtere alle tenkelige scenario vedrørende
automatens normale operasjoner. Hovedprogrammet består av en tilstandsmaskin. Gjennom
tilstandsmaskinen blir ulike operasjoner håndtert basert på brukerens handlinger.
Mikrokontrolleren overvåker innmatingen, styrer lukene og aktiverer lys samtidig som den sender
ulike beskjeder til datamaskinen som er nødvendige for dens og kameraets operasjoner. En
gjennomgang av mikrokontrolleralgoritmen Figur 5.5 kommer under.
34
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Figur 5.5: Algoritme for mikrokontroller.
Ved oppstart av automaten lukker lukene seg automatisk og teksten “Klar” vises på skjermen. Når
hovedprogrammet kjøres vises et bilde av en kopp med beskjeden “bunnen inn” på skjermen.
Servoene som styrer lukene blir koplet ut for å hindre at de arbeider unødvendig etter at lukene er
35
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
lukket. Når automaten er klar til bruk kan en begynne panteprosessen eller benytte RFID kort på
leseren for å se sin nåværende saldo.
Det er tatt forbehold om at noe kan skyve lukene ut av stilling. Lukene lukkes med dette når
inngangen ikke lenger er brutt. I det noe er på vei inn i automaten slår lyset seg på og blir slått av
dersom ingenting er plassert i automaten og når hånden er fjernet fra inngangen. På inngangen er
det lagt inn en kort forsinkelse på grunn av at de optiske inngangssensorene ikke alltid registrerer
de gjennomsiktige plastkoppene. Forsinkelsen gjør det mulig å plassere koppen på lukene
samtidig som at inngangen blir registrert som brutt.
Under vanlige forhold plasseres en kopp på lukene og lyset i automaten aktiveres. Meldingen
“CAMERA ON” blir sent til datamaskinen som aktiverer kameraet. Når objektet er plassert og
hånden er fjernet fra inngangen forblir lyset på. Når inngangen ikke lenger er brutt og
ultralydsensoren måler en stabil måling som er kortere en lengden av lukene, blir beskjeden
“PICTURE” og avstanden målt av ultralydsensoren, sendt til datamaskinen. Fra datamaskinen
mottar mikrokontrolleren hvilken materialtype det er, en vinkel som baseres på diameteren til
koppen og panten som nå er samlet.
Dersom koppen ikke ble godkjent vises beskjeden "Fjern objekt" på skjermen. Automaten venter
nå på at inngangen blir brutt og at innholdet på lukene blir fjernet. Lyset slås av når objektet
fjernes, og et bilde av en “hake” vises på skjermen med teksten “din pant”. Pantesummen som
vises er gjeldende for denne brukerens panteprosess. Dersom materialtypen er papp eller plast
starter automaten selve sorteringprosessen. På bakgrunn av koppens diameter åpner lukene med
en vinkel nødvendig for at et objekt med denne koppens diameter skal slippe gjennom. Dette er
gjort for å redusere tiden det tar å åpne og lukke luken. En sikkerhetsprosedyre kobler alltid ut
servoene hvis noe kommer inn i automaten når lukene er i bevegelse. Ved fullført sortering, blir
beskjeden “APPROVED” sent til datamaskinen og koppens pant blir lagret. Skjermen oppdateres
med nåverende pant og lyset slås av.
Brukeren har nå valget om å pante flere kopper eller å avslutte videre panteprosess. Ved
fortsettelse er praksisen den samme. For å avslutte benytter brukeren et RFID kort på avleseren.
Kortets ID blir sendt til datamaskinen og panten som er samlet gjennom panteprosessen blir lagt
til brukerens konto som er tilknyttet kortets nummer. Når panteprosessen er avsluttet vises koppen
36
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
med teksten “bunnen inn” på skjermen. Dersom brukeren forlater maskinen uten å ha avsluttet
panteprosessen, vil andre kunne benytte sitt kort å få panten på sin konto.
5.5 Automatspesifikasjoner
I Tabell 5.2 er det satt opp spesifikasjonene til APPS automaten.
Tabell 5.2 Automatspesifikasjoner
Strømforbruk
Pantehastighet
Lagringsplass
Støynivå
0.20A
30 kopper/min
250 liter
50dB
Automaten er programmert til å sette de fleste komponentene i hviletilstand når de ikke er i bruk.
Kamera, lys og servoer blir bare aktivert ved behov, dette er gjort for å spare strøm. En
strømmåler målte hvilestrømen til automaten å være 0,20 Ampere. Når automaten var i bruk ble
0,24 Ampere høyeste måling.
For at folk skal bruke automaten er det viktig at panting skjer raskt. Hvis en skal mate automaten
med mange kopper er det viktig at brukeren ikke må vente lenge mellom hver kopp. Våre
målinger viste 30 kopper pr minutt.
Det er satt av 250 liter lagringsplass i automaten. Lagringsplassen er delt i to kammer, et til papp
og et til plast. Rammer gjør det enkelt å feste vanlige svarte søppelsekker til hvert kammer.
Siden automaten er tenkt å kunne bli plassert i et kontor eller annen arbeidsplass, er det ønskelig
at den ikke lager lyd, eller i det minste lyd under grensen for støy på arbeidsplassen. I forskrift om
vern mot støy på arbeidsplassen[25] kap. 2 paragraf 7 kan en finne en grenseverdi for støy til å
være 55dB for det som kalles gruppe I.
“gruppe I: arbeidsforhold hvor det stilles store krav til vedvarende konsentrasjon eller behov for å
føre uanstrengt samtale og i spise- og hvilerom, “
Støy fra maskinen ble målt til en maksverdi på 50dB.
37
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
6. HMS
Automaten bidrar til kildesortering og gjenvinning, noe som er bra for miljøet. Denne typen
automat har klemfare og det er tatt hensyn til dette i software ved stopping av bevegelige deler
som beskrevet i punkt 5.4.2.
Maskindirektivet
Maskindirektivet er et produkt av EU. I Norge er dette regulert gjennom ”forskrift om
maskiner”[26]. Ansvaret for reglene faller på miljø-, arbeid-, justis- og politidepartementet.
Forskrift om maskiner gjaldt for oss som produsenter av maskinen utfra paragraf 3.
§ 3. Hvem forskriften retter seg mot
Forskriften retter seg mot produsenter, deres representanter, importører, leverandører
og andre forhandlere av maskiner og produkter som omfattes av denne forskriften.
Forskriften gjelder også tekniske kontrollorganer når disse utfører EF-typeprøvinger i
henhold til forskriften, jf. § 4.
Forskriften gjelder for virksomheter som ikke sysselsetter arbeidstakere.
Fra paragraf 5 og forskriftens vedlegg 1 finner en krav til sikkerhet også ved selve konstruksjonen
av automaten. Det stilles krav i vedlegget at produsenten selv, eller en representant, skal utføre
risikovurdering og innføre tiltak for å unngå fare for liv og helse under produksjonen.
Risikovurdering er en prosess som må utføres flere ganger underveis.
§ 5. Konstruksjon og bygging av maskiner
Maskiner som konstrueres og bygges for å settes i omsetning og tas i bruk for første
gang innenfor EØS-området, skal oppfylle kravene til vern mot skade på liv og helse i
vedlegg I.
Gruppen lager automaten for Repant ASA og skal ikke markedsføre eller omsette denne. Likevel
er det verdt å nevne forbudet om å selge maskiner som ikke oppfyller forskrift om maskiner.
38
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
§ 6. Forbud mot markedsføring og omsetning
Maskiner skal ikke markedsføres, omsettes eller tas i bruk dersom:
a) de ikke oppfyller de aktuelle kravene i forskriften, eller
b) de utgjør en fare for helse og sikkerhet for personer samt husdyr og eiendom selv om
maskinen er forsvarlig installert, vedlikeholdt og brukt som forutsatt under
påregnelige forhold.
Delvis ferdigstilte maskiner skal ikke settes i omsetning eller tas i bruk for første gang før kravene
i denne forskriften er oppfylt.
Når panteautomaten skulle produseres ville gruppen ta hensyn til disse forskriftene, slik at
automaten enklere skulle kunne bli CE-merket. I praksis betydde dette at gruppen valgte
komponenter som var CE-merket og laget maskintegninger mest mulig i samsvar med forskriftens
vedlegg 7, teknisk dokumentasjon for automaten.
39
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
7. Drøfting og utvidelser
Ved videreutvikling av automaten er det mye som kan være interessant å ta tak i. Under følger en
liste over potensialer.
Festing av dørene
For lettere håndtering av prototypen ble det bestemt at dørene kun skulle festes med magneter.
Dette er en fordel for Repant og alle som ønsker å se innsiden av automaten når den skal vises
frem. På et eventuellt sluttprodukt kan sidene være naglet fast i rammen og døra fremme kan ha
hengsler og en låsemekanisme.
Pante stabler med kopper
Ved å kunne pante en stabel med like kopper vil en kunne spare mye plass i oppbevaringsrommet,
samtidig som en sparer mye tid i forhold til om en skulle pantet en og en kopp. Dette var en
utvidelse som ble oppdaget etterhvert, men som det ikke var nok tid til å implementere i
automaten.
Større skjerm
En skjerm på mellom 4 og 5 tommer hadde gitt mulighet for en mer omfattende HMI. En slik
skjerm til lav nok pris ble ikke funnet. En lav totalpris ble i dette tilfellet prioritert.
Egenutviklet papp- og plastsensor
I forprosjektfasen ble det utført forsøk for å fastslå om det var mulig å kunne utvikle en egen
sensor som kunne detektere papp og plast. Forsøket ble gjort med bakgrunn i at forskjellige stoff
vil kunne gi forskjellig kapasitans, og at denne forskjellen er målbar på et objekt som skal pantes i
automaten. Som en kan se i punkt 3.4.1, viser forsøket som ble gjort at dette er mulig.
Avstandmåler med lengre rekkevidde
Når ultralydsensoren til automaten ble bestilt var det oppgitt lang nok rekkevidde. Det viste seg at
sensorens virkelige rekkevidde stemte overens med et eldre datablad, ca 250mm. Det som var
40
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
ønsket var 350mm. Det viste seg også at det fantes sensorer som hadde sensorikken vendt 90
grader slik at den kunne vært montert sidelengs og tatt mindre plass i lengderetningen.
Lage plass til enda større/lengre objekter
Med annen ultralydsensor og et annet kamera/linse ville automaten hatt plass til større og lengre
objekter.
Lage et eget kammer for flasker, bokser og annet som gir pant
Hvis bibliotek med bilder av flasker og bokser hadde blitt lagret på datamaskinen og automaten
noe tilpasset, ville det åpnet for flere sorteringsmuligheter. Lagringskapasiteten i automaten ville
derimot vært uendret.
Bruke flere bilde behandlingstyper
Datamaskinen benytter Canny edge detection. Svart hvitt bilde der hvitt er kanter. Med mer
bildebehandlig, f. eks Sobel operator, Scharr operator, Prewitt operator eller annet, ville
mulighetene vært større for å skille ut kopp og koppens form i bildet. Maskinen har en fleksibel
utforming, og kan programmeres til å ta i mot annen returemballasje enn bare kopper.
Låse lukene i hvilestilling
Lukene er holdt oppe ved hjelp av magneter. En kan med fordel erstatte disse med en styrt sperre
som kan låse lukene. En slik innretning for å låse lukene ble ikke prioritert. Å låse lukene kunne
bidratt til økt sikkerhet ved at en ikke kunne presset ned lukene uten å måtte ødelegge noe.
Implementere makulering/komprimeringsenhet
Det viste seg å være stort potensiale i makulering. Derimot ble dette sett på som en stort sett
mekanisk oppgave samtidig som automaten kunne blitt farlig. Å ødelegge koppene ville gjort det
umulig å pante de på nytt.
Brukt noe annet enn servoer
Servoer har fungert til sin hensikt og vært meget anvendelige. Andre alternativer som for
eksempel aktuatorer kunne vært brukt. De har mindre komponenter og kan være mer slitesterke.
41
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Varsling når det er fullt
Ved å bruke kamera til automatisk varsling når maskinen behøver tømming, kan det spares penger
på hvor ofte maskinen må tømmes. Automatisk SMS eller e-post til vedlikeholder kan tenkes å
være en enkel varsling.
8. Konklusjon
Prototypen oppfyller alle rammebetingelsene utenom “Det er ønskelig å samle koppene på en slik
måte at de tar minst mulig plass”. Protoypen kan sortere kopper. Ukjente objekter fører til
varsling på display, slik at bruker kan fjerne det. Den skiller mellom papp- og plastkopper ved å
se på bunnen av koppen. For å bruke automaten kobler en til strøm og ethernet ledning, utenom
disse ledningene kan den stå for seg selv. Automaten lager lite støy. Vedlikehold gjøres enkelt
ved å ta av fronten, som er festet med magneter.
Forsøket under punkt 3.5 viser at stabling er den mest plassbesparende løsningen, men en ønsker
å ødelegge koppen så den ikke kan pantes på nytt. Makulering er det prosjektgruppen har mest tro
på, og anbefaler eventuelle videre utviklerer å ta tak i dette. En må passe på å makulere papp og
plast hver for seg slik at rester i makuleringsmaskin ikke kan blande seg inn på feil side.
Automaten har rom for en slik enhet over søppelsekkene. Løsning for makulator er drøftet, men
ikke konstruert. Grunnlaget for dette er at makulator er i hovedsak en mekanisk innretning som
krever lite automasjon, og kan samtidig gjøre automaten farlig å bruke. Beslutning om å utelate
dette ble tatt sammen med oppdragsgiver.
Dielektrikum testing for å skille fysisk mellom plast og papp er mulig. En må da, utfra våre tester,
måle tykkelse òg kapasitans hver gang. For å implementere en slik sensor i maskin må en finne en
løsning for å måle tykkelse òg kapasitans med de krav kapasitansmåling stiller.
Det å ha flere mulige prosjektutvidelser å velge mellom, ga prosjektet en god arbeidsflyt ved at
gruppemedlemmene alltid hadde arbeid selv når vi ventet på bestillte deler. Ikke alle de aktuelle
utvidelsene ble gjennomført, men i tilegg til hovedmålet og rammebetingelsene, fikk gruppen
implementert kvittering i form av RFID og informasjon til bruker ved hjelp av display.
42
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Prosjektet er et bevis på at å ha en oppdragsgiver på andre siden av landet er fullt mulig.
Videokonferanse og ukentlig e-post gjorde til at kommunikasjonen gikk greit. Samarbeidet med
Repant ASA har vært godt. Prosjektgruppen ble møtt med mer og mer åpenhet og full støtte fra
oppdragsgiveren. Det har ikke vært noen hindringer i økonomi takket være Repant ASA.
Begrensningen for innmatingshullet på 1300 mm er fortsatt høyt for rullestolbrukere. Selv om
dette er kravet fra oppdragsgiver, kan det tenkes at rullestolbrukere vil ha vanskeligheter med å
benytte automater med innmating i denne høyden.
9. Prosjektadministrasjon
9.1 Organisering
Figur 9.1: Organisjasjonskart.
43
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
9.2 Prosjektgruppen
Prosjektgruppen bestod av fire avgangsstudenter ved Høgskolen i Sogn og Fjordane. Rune
Sagevik ble valgt til prosjektleder.
•
Rune Sagevik (prosjektleder)
•
Vegard Hammerseth
•
Espen S. Huseklepp
•
Johannes Møgster
9.3 Styringsgruppen
Styringsgruppen bestod av representanter fra oppdragsgiver og lærerer ved høgskolen. Repant
ASA administrerende direktør Gudmund Larsen og programutvikler Lars Møgster. Olav Sande og
Marcin Fojcik var faglige rettledere. Joar Sande fungerte som prosjektansvarlig.
•
Repant ASA
o Gudmund Larsen (adm. Dir)
o Lars Møgster (software engineer)
•
Joar Sande (prosjekt ansvarlig)
•
Marcin Fojcik (veileder)
•
Olav Sande (veileder)
9.4 Historikk
Like etter 4. semester var avsluttet, startet dette hovedprosjektet i det små. Prosjektgruppa holdt
første samling i Juni 2010, i håp om å komme så tidlig i gang med prosjektet som mulig. Første
sak var å søke etter potensiell oppdragsgiver. E-post med informasjon, kontaktinfo og ønske om
samarbeid, ble sendt til flere lokale bedrifter og noen nasjonale. Ikke alle bedriftene svarte på
henvendelsen, men de som svarte var positive og takket for interessen. Enkelte av bedriftene ville
også møte oss, for å legge fram forslag til prosjekt som kunne være aktuelle for oss.
Det var i starten aktuelt å gjennomføre forprosjektet til hovedprosjektet i faget prosjektstyring
med prosjekt høsten 2010, men gruppen nådde ikke en beslutning om valg av prosjekt på det
tidspunktet. Prosjektet gruppa gjennomførte i dette faget la derimot grunnlaget for
prosjektstrukturen som ble brukt i hovedprosjektet. Først i Januar 2011 ble den endelige
44
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
beslutningen om prosjekt tatt. Valget ble tatt på bakgrunn av budsjett og omfang. Repant ASA
skilte seg ut med tanke på budsjett, og at prosjektet bedriften kunne tilby ville gi gruppa mulighet
til å utvikle en prototype av et nytt produkt. Repant ASA så for seg at en eventuell prototype
kunne settes i masseproduksjon av dem.
9.5 Møter
Statusmøter
Det ble holdt møter med rettledere og PA ved større milepæler. Slik kunne vi holde dem oppdatert
om framgangen til prosjektet.
Gruppemøter
Prosjektgruppen hadde møter med bare gruppemedlemmer for å prøve å bedre arbeidsfordeling
og reflektere.
Skypemøter
Skype er en enkel og grei programvare som lar deg ringe med video. Gruppen holdt flere møter i
forprosjektperioden sammen med Repant ASA ved Lars Møgster og Gudmund Larsen. Her fikk
gruppen vise fram skisser og annet arbeid. Dette ble møtt med mange innspill og hyggelig
entusiasme fra Repant.
9.6 Måloppnåelse
Hovedmålet som ble opparbeidet i forprosjektperioden er møtt. Det er blitt konstruert en
prototype som tar i mot og sorterer papp- og plastkopper, kalkulerer en pant og lagrer panten i en
database sammen med til et RFID kort. Prototypen er bygget i en størrelse som kan passe bra inn i
et kontorlandskap eller lignende.
Delmålene kan utdypes punktvis
45
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Innkjøp av deler
Alle deler er ført opp. For å unngå at forsinkelser skulle hindre prosjektet ble delene bestilt like
etter forprosjektperioden.
Programmering
Prosjektgruppen har stått for all programmering selv. Koden for styring av RFID leseren,
åpne/lukke funksjonen, display m.m. er skrevet i språket Wiring. Koden for kamera og RFID er
skrevet i C++.
Konstruering
Rammen ble sveist av innleid arbeider. Noe metall kunne bestilles ferdig formet. Resten valgte
gruppen å forme selv.
CAD-tegning
CAD tegning av kabinettramme er laget.
Montering
Automaten er montert av prosjektgruppen i henhold til maskintegningene.
Testing
Automaten har gjennomgått diverse tester. Disse viste at hastigheten var rundt 30 kopper i
minuttet. Mandag 9.mai: test 1 gav 24 kopper på et minutt.
Powerpoint presentasjon
Denne er laget og blir brukt til å vise frem prosjektet 27. Mai.
3D modell
I forprosjektet ble flere 3D modeller laget. Valgt løsning ble tegnet videre på i starten av
hovedprosjektet.
Presentasjon m/plakat
Det ble laget en plakat med størrelsen 600x800mm og printet ut på fotopapir.
46
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Ferdigstille nettside
Nettside var noe av det første som ble gjort, sommeren 2010.
10. Økonomi og ressurser
Repant ASA stillte med en økonomisk ramme på 20,000NOK og ga også prosjektgruppen tilbud
om å handle deler hos dem. Deler fra Repant som passet vår løsning var ofte det rimeligste
alternativet.
Fullstendig budsjett med alle detaljer er bare tilgjengelig for de med innsynsrett. Under følger en
oversikt over utgifter og total kostnad for prosjektet.
Tabell 10.1 Budsjett
Utgift
Kabinettramme
Pris [NOK]
Kommentar
500,25 Ferdig sveiset ramme
Deler
6 461,99
Profilering og design
2 358,95
Sum prototype
9 321,19
Forbruk
1 253,50 Skruer, elektroder etc.
Testing
201,20 Kopper m.m.
Tap
928,00 3 servoer
Total hovedprosjekt
11 703,89
Estimert kostnad
10 617,00 Utarbeidet i forprosjekt
- i forhold til estimert
-1 086,89
Tilgjengelig budsjett
20 000,00 Fra Repant ASA
- i forhold til budsjett
+8 296,11
I løpet av prosjektet gikk det med to servoer. Tre nye ble bestillt der en var reserve. Rammen ble
sveiset av innleid arbeider. Denne fikk vi levert med topp, bunn og sider ferdig sveiset. Deler som
47
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
skulle brukes ble vurdert i forprosjektet. Sammen med forventede utgifter utgjorde dette de
estimerte kostnadene. Disse var trygt under budsjettet. Det viste seg også når prosjektet var betalt
at dette var et godt estimat.
Det var planlagt å jobbe med hovedprosjektet mandager, onsdager, fredager og litt flexitid
utenom. Gantt skjema ble brukt til å holde oversikt over tidsfrister, oppgaver og dikterte et
totalforbruk på 450 timer for hver deltaker. Det var tatt hensyn til forelesninger og kurs som hver
enkelt prosjektdeltaker skulle delta på.
Se vedlegg 14 for Ganttskjema.
11. Nettside
Domenet hovedprosjekt.com ble kjøpt like etter 4. semester og det ble satt opp en Wordpress side
på domenet. Wordpress er et open kildekode publiseringsverktøy som er enkelt og sette opp,
vedlikeholde og bruke[27]. Helt siden nettsiden var på nett har alle gruppemedlemmene prøvd å
holde siden oppdatert med relevant informasjon fra prosjektet.
Fra gruppen tok på seg oppdraget for den nevnte arbeidsgiveren har informasjonutvekslingen på
siden måttet være fortrolig. Dette for at konkurrentene til oppdragsgiveren ikke skal kunne
komme de i forkjøpet på et eventuelt nytt marked.
I slutten av prosjektet ble det flyttet over en statisk versjon av siden til
http://prosjekt.hisf.no/~11apps/
48
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Figur- og tabelliste
Figurer
3.1: Dielektrikum verdier utfra kapasitansmålinger med X antall ark.
3.2: Innmating med vertikal sylinder.
3.3: Liggende innmating, X-krybbe.
3.4: Liggende innmating, V-form.
5.1: Sammenheng av systemet.
5.2: Panteprosess i praksis.
5.3: Algoritme for dataprogram.
5.4: Bildeanalyse. Rød strek indikerer midten av bildet, rosa er ultralydmåling og de
grønne er område koppen skal ligge innenfor.
5.5: Algoritme for mikrokontroller.
10.1: Organisjasjonskart.
Tabeller
3.1: Dielektrikum konstanter
5.1: Oversikt over innganger og utganger
10.1: Budsjett
49
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Referanseliste
1. John Haugan, 2007, Formler og tabeller,NKI forlaget, s.148 dielektrikum konstanter.
2. Wikipedia artikkel om polyeten, 14.02.2011
http://en.wikipedia.org/wiki/Polyethylene
3. Wikipedia artikkel om dielektrikum konstant, 14.02.2011
http://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_constant
4. Oppslagsverk frå Clipper controls om dielektriske konstanter. 14.02.2011
https://www.clippercontrols.com/pages/dielectric-constant-values#P
5. Dinel, Ultrasonic level meters ULM - 55
http://www.sensormatic.it/cataloghi/din/ulm-55.pdf
6. P. Kumar, H.W. Reinitz, J. Simunovic, K.P. Sandeep, og P.D. Franzon, 2009, Artikkel,
Overview of RFID Technology and Its Applications in the Food Industry,Institute of Food
Technologists, s.102
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1750-3841.2009.01323.x/pdf
7. Wikipedia artikkel om elektromagnetisk induction, 13.05.2011
http://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_induction
8. Klaus Finkenzeller, 2010, RFID Handbook: Fundamentals and Applications in
Contactless Smart Cards, Radio Frequency Identification and Near-Field Communication,
Wiley, s.49
http://www.google.com/books?hl=no&lr=&id=gtAQm4DCbP0C&oi=fnd&pg=PR5&dq=r
fid&ots=1MZsevGU_l&sig=vMBa_ub1t8tSEKZlcjH8Q6XI2hY#v=onepage&q&f=false
9. Wikipedia artikkel om manchester koding, 16.05.2011
http://en.wikipedia.org/wiki/Manchester_code
10. ID Innovations, 2005, ID SERIES DATASHEET, ID-12.
Vedlegg RFID leser datablad, Data outputs.
11. John P. Bentley, 2005, Principles of measurement systems, Pearson education, s. 447.
12. Wikipedia artikkel om den foto-elektriske effekten. 13.05.2011
http://en.wikipedia.org/wiki/Photo-electric_effect
13. John P. Bentley, 2005, Principles of measurement systems, Pearson education, s.408
14. Robert Boylestad, 2009, Electronic devices and circuit theory, Pearson education s. 856
50
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
15. Arduino, 2011, Arduino Mega 2560.
http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega2560
16. Ørjan G. Martinsen, 2006, PC-basert instrumentering og mikrokontrollere, Gyldendal
Akademisk, s. 214.
17. Wikipedia artikkel om Arduino, Arduino board models. 13.05.2011
http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino
18. Kjell Toft Hansen og Tore Mallaug, 2008, Databaser, Gyldendal Akademisk, s. 276.
19. OpenCV Wiki, 16.05.2011
http://opencv.willowgarage.com/wiki/
20. Wikipedia artikkel om Arduino 13.05.2011
http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino
21. AVRDUDE, 2007, A program for download/uploading AVR microcontroller flash and
eeprom.
http://nongnu.uib.no/avrdude/avrdude-doc-5.5.pdf
22. Wikipedia artikkel om GNU toolchain 13.05.2011
http://en.wikipedia.org/wiki/GNU_toolchain
23. Ørjan G. Martinsen, 2006, PC-basert instrumentering og mikrokontrollere, Gyldendal
Akademisk, s.211.
24. Hjemmeside til AVR libc project 13.05.2011
http://www.nongnu.org/avr-libc/
25. Forskrift om vern mot støy på arbeidsplassen
http://www.lovdata.no/cgi-wift/ldles?doc=/sf/sf/sf-20060426-0456.html
26. Forskrift om maskiner
http://www.lovdata.no/cgi-wift/ldles?doc=/sf/sf/sf-20090520-0544.html)
27. Nettside til wordpress, 20.05.11
wordpress.org
51
Panteautomaten APPS - HO2-300 Hovedprosjekt
Vedlegg
Fullstendig vedleggsliste for prosjektet. Enkelte vedlegg finnes bare på vedlagte cd.
1. RFID ID-12 leser og brett. Datablad.
2. Ultralydsensor UM18-11116. Datablad.
3. Sick photoelectric optic sensor WLG4S-3. Datablad.
4. Kamera Logitech C310. Datablad.
5. Display Color-LCD-Shield. Datablad. (bare på cd)
6. Servoer 9150MG. Datablad. (bare på cd)
7. Ardunio mega 2560. Skjema. (bare på cd)
8. Datamaskin. Hovedkort ASUS AT5NM10-I. Brukerveiledning (bare på cd)
9. RAM-KVR800D2N5_2G. Datablad (bare på cd)
10. Powersupply. PSU GPS-350EB-101A. Datablad.
11. LSA. (bare på cd)
12. Led lys. Datablad. (bare på cd)
13. Brukerveiledning.
14. Gantskjema.
15. Koblingsskjema. (bare på cd)
16. Forprosjektrapport.
17. Timeliste.
18. Autocadtegninger med mål.
19. Programkode. (bare på cd)
20. Møtereferater. (bare på cd)
21. Statusrapporter. (bare på cd)
22. 3D Skisser. (bare på cd)
52