ВВЕДЕНИЕ 5
1. Обзор рынка и актуальность 8
2. Разработка структурной схемы 19
3. Выбор способа отрисовки 27
4. Разработка принципиальной схемы 31
5. Написание программы 36
5.1. Работа с Google Charts 36
5.2. Работа с ADS1015 40
5.3. Работа с DHT11 40
5.4. Работа с TMP35 41
5.5. Работа с термистором 41
6. Описание алгоритма устройства 43
7. Интерфейс пользователя 44
8. Экономический расчет 45
Заключение 46
Список используемой литературы и используемых источников 47
Приложение А Текст программы
Сегодня контролированию факторов, которые могут помешать процессам создания и выпуска качественной продукции отдается большое значение. Современные приборы в полной мере способны следить за соблюдением условий производства. В сферу их контроля входит множество параметров, в том числе и температура. Приборами для измерения температуры обеспечивают технологическое оборудование и системы нефтегазового сектора, металлургических и машиностроительных предприятий, химических и нефтеперерабатывающих заводов, производственных объектов пищевой, фармацевтической и энергетической отрасли.
Жидкостные и газовые термометры, представленные на рисунке 1, преимущественно используются для визуального контроля температуры нагревательного и холодильного оборудования.
Термоэлектрические датчики (термопары), показанные на рисунке 2, широко применяются для автоматизации производственных процессов.
Пирометры, изображенные на рисунки 3, устанавливаются на теплоэнергетических объектах, в сфере пожарной безопасности и охранной сигнализации.
Биметаллические датчики, представленные на рисунке 4, используются в автомобильной промышленности, отопительных и нагревательных системах.
Кремниевые датчики, показанные на рисунке 5, присутствуют в различных электронных устройствах и оборудовании, и выполняют функцию контроля температуры их внутренних поверхностей.
Термоиндикаторы, изображенные на рисунке 6, устанавливают в холодильных установках для отслеживания превышений допустимых температур, а также в качестве одноразовых температурных датчиков.
В сфере цифровой медицины на крупнейшей в мире выставке MEDICA 2019 был представлен миниатюрный беспроводной термометр Thermosafer XST200, показанный на рисунке 7, который позволяет в непрерывном режиме осуществлять мониторинг температуры тела человека, в первую очередь ребенка, в течение длительного времени.
Неожиданное применение датчиков для слежения за ростом температуры нашлось в офисной сфере, а именно в серверной комнате. Слежение происходит за степенью нагрева серверов (рисунок 8), и при достижении пороговой температуры шлет уведомление по СМС.
В конечном итоге, спроектированное устройство отвечает заявленным требованиям, имеют требуемый функционал при относительно небольшой стоимости компонентов. Программный код отлажен и позволяет осуществить слежение за изменением температуры со всеми требуемыми функциями.
В данной ВКР были проанализированы известные решения, обозначены требования к проектируемому устройству, составлена структурная схема, проведен поиск и подбор компонентной базы, протестирована работоспособность приобретенных модулей, составлены электрическая принципиальная схема, алгоритм действий программы, составлен и отлажен программный код, создан и нарисован интерфейс для простого понимая конечному пользователю.
В дальнейшем возможно улучшение устройства, которое поможет сравнять его с аналогами.
Так, например, можно увеличить количество и разнообразие датчиков, что поможет следить не только за температурой, но и за давлением, влажностью, дымом, движением. Такие датчики как DHT11 и DHT22 уже в состоянии измерять и влажность, и температуру. Так как библиотека Google Charts не ограничивает нас в числе линий, нарисованных на графике, остается только прописать обращение для них в коде. Можно расширить функционал устройства, подключив датчики двери, протечки, наличия 220В, удара. Но это уже никак не будет связано с мониторингом температуры, а только добавит новые возможности устройству.
Также я считаю возможным добавление к функционалу данного прибора способности предупреждать о приближении к опасной температуре. Подобное используется в нескольких устройствах, описанных выше. Например, оповещение пользователя о возможном чрезвычайном происшествии при помощи SMS.
