Система мониторинга микроклимата в спортивном зале

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ6

2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ8

3. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ9

3.1.  Датчик температуры и влажности9

        3.2. Датчик углекислого газа11

        3.3. Дисплей12

3.4. Контроллер13

4. РАЗРАБОТКА ПРИНИЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ16

4.1. Датчик влажности и температуры16

        4.2. Датчик углекислого газа17

4.3. Дисплей17

4.4. Контроллер18

5. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ21

ЛИТЕРАТУРА22

Приложение А. Схема электрическая структурная25

Приложение Б. Схема электрическая функциональная26

Приложение В. Схема электрическая принципиальная27

Приложение Г. Перечень документов28

ВВЕДЕНИЕ

        На сегодняшний день на каждом шагу человек встречается с различными электронными устройствами. Именно развитие электроники, массовое и относительно дешёвое производство различных интегральных схем и других компонентов, позволило интегрировать в повседневность человека различные устройства, во многом облегчающие существование.

Так же и в экономике. Производство, сельское хозяйство и сфера услуг получили большой толчок в развитии благодаря применению различных электронных устройств в каждой из этих сфер.

        Задачей данного курсового проекта является построение системы мониторинга микроклимата в спортивном зале.

        В спортивном зале, как и в любом другом помещении, где длительное время может находиться человек, должны быть обеспечены приемлемые условия для нормального функционирования человеческого организма. Важнейшими показателями микроклимата в спортивном зале являются температура, влажность, количество кислорода в помещении.

        Чтобы избежать перегрева от высокой температуры, падения в обморок от нехватки кислорода и других проблем с организмом необходимо отслеживать и контролировать вышеперечисленные показатели. Если контролировать их довольно просто (путём проветривания или увлажнителем воздуха), то ощутить выход за пределы нормы не всегда легко. Именно этим и будет заниматься проектируемое устройство.

        Эффективность такого устройства напрямую зависит от аппаратной составляющей. Основным компонентом устройства являются датчики. Датчики – это устройства для измерения неэлектрических величин и преобразования их в понятный электрический сигнал. Так же для обработки сигнала с датчиков и вывода показателей на OLED-дисплей используется контроллер Arduino.  

        Программная часть проекта реализована при помощи Arduino IDE, которая поддерживает языки программирования С и С++.

        Разработка данного проекта повышает навыки схемотехники, а также навыки программирования. В целом это неплохая возможность практики по специальности.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

        Для создания устройства соответствующего теме проекта необходимы некоторые теоретические сведения, которые можно извлечь из целого ряда источников. Далее приведено описание тех, которые были использованы для получения теоретических знаний для практической реализации данного курсового проекта.

        В первую очередь необходимо разобраться в микроклиматических показателях. Какие из них следует отслеживать и какова норма этих показателей для человека. Норма и дополнительные сведения приведены в источниках[1-3].

        Для разработки устройства и написания программного обеспечения было принято решение работать в среде Arduino IDE[4] в связи с удобством, наличием огромного количества компонентов, для которых можно написать программное обеспечение в данной среде.

        В качестве основных элементов устройства используются датчики температуры, влажности, а также датчик газа. Основные теоретические сведения о датчиках представлены в источнике[5]. В данном источнике приводится классификация датчиков, их основные характеристики.