Розроблення системи моніторингу параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях на платформі Arduino

Abstract

У дипломній роботі розроблено апаратне та програмне забезпечення системи моніторингу параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях. Система моніторингу мікроклімату виробничих приміщень вимірює рівень вологості, температури та загазованості повітря в приміщенні. Вона аналізує отримані дані та, відповідно до закладеного алгоритму, приймає рішення щодо активації виконавчих пристроїв. Це дозволяє надсилати попереджувальні сповіщення. Необхідна інформація відображається на символьному рідкокристалічному дисплеї та передається на персональний комп’ютер через послідовний інтерфейс для подальшого аналізу [1]. Система моніторингу мікроклімату підходить для стаціонарного застосування у виробничих і офісних приміщеннях, а також для мобільних вимірювань. Головними відмінними рисами розробленої системи моніторингу параметрів мікроклімату є її низька собівартість та багатофункціональність. Крім того, система може працювати автономно від акумуляторів, а також стаціонарно від електромережі 220В. Система моніторингу мікроклімату у виробничих приміщеннях забезпечує високу надійність завдяки швидкому реагуванню на потенційно небезпечні ситуації. Вона оперативно сповіщає про: перевищення заздалегідь встановлених (запрограмованих) меж вологості та температури; виявлення присутності шкідливих газів; низький рівень заряду акумуляторної батареї. Своєчасні оповіщення дають змогу: захистити персонал від отруєння небезпечними газами; оперативно знайти джерела цих газів та вчасно ліквідувати приховану загрозу; створити оптимальні та комфортні умови в приміщенні завдяки постійному контролю вологості та температури [1]. Для розробки системи моніторингу мікроклімату виробничих приміщень використовувалися сучасні електронні компоненти: плата Arduino Uno з МК ATmega328P-PU [2,3], датчик вологості та температури серії SHT [4], компактні датчики газів серії MQ [5], символьний рідкокристалічний дисплей [6]. Об’єкт дослідження – моніторинг параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях. Предмет дослідження – система моніторингу мікроклімату у виробничих приміщеннях. Мета дослідження – розроблення апаратного та програмного забезпечення системи моніторингу параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях.вологості і температури SHT, платформа Arduino Uno, МК ATmega328P-PU, САПР Proteus Design Suite, мова програмування C, середовище розробки Arduino IDE.

In the bachelor’s thesis, the hardware and software for a system for monitoring the microclimate parameters in production premises have been developed. The microclimate monitoring system for production premises measures the level of humidity, temperature and air pollution in the room. It analyzes the received data and, in accordance with the established algorithm, makes a decision on the activation of actuators. This allows you to send warning notifications. The necessary information is displayed on a symbolic liquid crystal display and transmitted to a personal computer via a serial interface for further analysis [1]. The microclimate monitoring system is suitable for stationary use in production and office premises, as well as for mobile measurements. The main distinguishing features of the developed microclimate parameters monitoring system are its low cost and multifunctionality. In addition, the system can operate autonomously from batteries, as well as stationary from a 220V power supply. The microclimate monitoring system in production premises provides high reliability due to quick response to potentially dangerous situations. It promptly notifies about: exceeding pre-set (programmed) humidity and temperature limits; detection of the presence of harmful gases; low battery charge level. Timely notifications allow: to protect personnel from poisoning by dangerous gases; to promptly find sources of these gases and eliminate the hidden threat in time; to create optimal and comfortable conditions in the room due to constant humidity and temperature control [1]. To develop a system for monitoring the microclimate of production premises, modern electronic components have been used: Arduino Uno board with ATmega328P PU microcontroller [2,3], SHT series humidity and temperature sensor [4], MQ series compact gas sensors [5], and a symbolic liquid crystal display [6]. Study object – monitoring of microclimate parameters in production premises. Scope of research – system for monitoring microclimate in production premises. Goal of research – development of hardware and software for a system for monitoring microclimate parameters in production premises.