АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ СРЕДНЕСУТОЧНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

AUTOMATION OF AVERAGE DAILY TEMPERATURE MONITORING

Grigory Emelyanov

student, Applied Physics Faculty, Banzarov Buryat State University,

Russia, Ulan-Ude

АННОТАЦИЯ

В данной статье будет описан способ автоматизации контроля среднесуточной температуры.

ABSTRACT

This article will describe how to automate the control of the average daily temperature.

Ключевые слова: автоматизация; автоматизация контроля; мониторинг температуры; Arduino.

Keywords: automation; control automation; temperature monitoring; Arduino.

Проблема контроля среднесуточной температуры в помещениях.

Согласно пункту 2.2.4.548-96 СанПиН РФ [1] оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах должны соответствовать определённым нормам, приведённым на рисунке 1.

Рисунок 1. Оптимальные величины показателей

Стоит отметить, что не все работодатели обеспечивают соответствие параметров микроклимата требуемым нормам, вследствие чего оказывается негативное влияние на здоровье работников предприятий.

Разработка, описанная в данной статье, призвана облегчить контроль за среднесуточными показателями температуры и влажности, что должно позитивно сказаться на качестве труда.

Выбор средств для реализации проекта.

Arduino – это универсальный комплекс аппаратно-программных средств для построения различных систем [2].  Программная часть состоит из программной оболочки Arduino IDE, которая служит для написания и компиляции программ, а также для программирования аппаратуры. Аппаратная часть – это набор печатных плат с полностью открытой архитектурой, что удешевляет производство (аппаратная часть может быть произведена различными фирмами) и облегчает работу за счёт различных доработок.

Также нельзя не упомянуть доступность используемых средств – количество различных компонентов для сборки систем весьма велико, а сами компоненты зачастую имеют небольшую стоимость.

Именно эти факторы стали решающими в выборе средств разработки – из-за своей простоты и надёжности платформа Arduino может быть использована как начинающими пользователями, так и профессионалами.

Список используемых компонентов.

Для реализации описанного проекта были использованы следующие компоненты:

1. Устройство Arduino UNO R3 (1 шт.)
2. Датчик температуры DHT11 (1 шт.)
3. LCD-дисплей LCD 1602 (1 шт.)
4. Контактная макетная плата (1 шт.)
5. Провод (24 шт.)
6. Потенциометр (1 шт.)

Схема проекта.

Полная схема проекта выглядит следующим образом:

Рисунок 2. Схема проекта

Из рисунка 2 видно, что все подключения выполнены с помощью контактной макетной платы. Добиться более надёжного соединения можно с помощью замены контактной макетной платы на пайку.

Программный код.

Программный код реализован без применения большого количества библиотек и прочих средств разработки, усложняющих производство. Сделано это намеренно для расширения аудитории использования.

Показания с датчика температуры DHT11 считываются с помощью библиотеки DHT.h [3]. Также в работе использована библиотека GyverTime.h [4] для отсчёта необходимых временных интервалов.

Рассмотрим инициализацию программы:

Рисунок 3. Код инициализации программы

В инициализации производятся подключение библиотек, определение разъемов датчика и дисплея, определение массивов и переменных, установка таймера, установка соединения с дисплеем и датчиком, очистка дисплея.

Перейдём к основному коду программы, выполняющемуся циклически:

Рисунок 4. Основной код программы

В основном коде программы содержатся команды считывания данных с датчика, сохранения данных по истечению таймера, преобразование и накопление данных, вывод информации на дисплей.

Заключение.

Разработка, описанная в статье, обеспечивает автоматизацию контроля среднесуточной температуры и влажности в помещениях, что помогает соблюдать требования СанПиН об оптимальных параметрах микроклимата на рабочих местах.

Показания с датчика температуры корректно считываются и анализируются, а результат выводится на жидкокристаллический дисплей. В обычном режиме система отображает текущую влажность и температуру, а при нажатии на кнопку можно просмотреть среднесуточные показатели для последующей коррекции.

Представленную разработку можно расширить с помощью добавления других модулей, таких, как: фоторезистор, SIM и Wi-Fi модули, и т.д.

Использование схемы, описанной в статье, позволит обеспечить контроль и соблюдение требуемых норм.

Список литературы:

1. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений [Электронный ресурс]. – URL: http://docs.cntd.ru/document/901704046 (дата обращения: 09.11.2020)
2. What is Arduino? | Arduino [Электронный ресурс]. – URL: https://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction (дата обращения: 10.11.2020)
3. DHT-sensor-library/DHT.h at master – adafruit/DHT-sensor-library – GitHub [Электронный ресурс]. – URL: https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library/blob/master/DHT.h (дата обращения: 10.11.2020)
4. Arduino и таймер на millis() [Электронный ресурс]. – URL: https://alexgyver.ru/gyvertimer/ (дата обращения: 10.11.2020)