Цель дипломной работы: разработка микропроцессорного устройства для отправка показаний температуры и влажности с датчика на сервер.
Задачи:
1) написание программы для микроконтроллера для автоматизации процесса отправки по UART интерфейсу на Wi-Fi модуля;
2) вывод на LCD-экран показаний температуры и влажности, а так же IP-сервера.
Для достижения цели и выполнения поставленных задач в качестве микроконтроллера был выбран микроконтроллер ATmega8A, в связи со своей доступностью, необходимым количеством пинов вход/выход и минимальным потреблением мощности. Для измерения температуры и влажности воздуха был выбран датчик DHT11 т.к совмещает в себе два датчика и легкодоступен.
Для создания сервера и, непосредственно, отправке значений на сервер был выбран Wi-Fi модуль на базе микросхемы ESP8266EX, данный модуль мало отличим от других ESP модулей эффективностью для выполнения данной задачи, так же, имеет малые размеры и легкодоступен. Управление данным модулем будет происходить непосредственно AT- командами по интерфейсу UART.
Вывод показаний с датчика и IP-сервера будет происходить на LCD-экране модели Nokia5110, данный LCD-экран принимает команды от микроконтроллера по SPI интерфейсу и потребляет малое количество энергии.
Написание программы производится в программе AtmelStudio 7.0 и виртуальная визуализация проекта в программе Proteus 8.
Для разработки платы был выбран метод ЛУТ и программа Sprint-Layout60 для создания схемы подключения микропроцессорного устройства. В качестве травления было выбрано хлорное железо.
В ходе выпускной квалификационной работы :
1) Изучен datasheet DHT11;
2) Изучен datasheet ESP-01;
3) Изучен datasheet ESP8266EX;
4) Изучен datasheet display Nokia5110
5) Изучены принципы работы модуля ESP-01;
6) Изучены принципы работы дисплея Nokia 5110;
7) Изучены принципы работы датчика DHT11;
8) Изучен метод ЛУТ;
9) Изучены разновидности печатных плат.
Из полученных знаний, а так же примененных знаний, полученных во время процесса обучения, была написана программа для микроконтроллера ATmega8A для снятия показаний с датчика DHT11, вывода показаний на дисплей Nokia 5110 и управления модуля ESP-01 UART-ом с помощью AT-команд. Было создано микропроцессорное устройство автоматизации отправки значений датчика и непосредственным выводом на дисплей. Была создана схема для микропроцессорного устройства в программе Sprint-Layout60 и с помощью технологии ЛУТ перенесена на печатную плату. Затем плата была протравлена и пролужена, далее на нее были размешены посадочные места. После очищения платы от флюса, на плате были размещены дисплей, микроконтроллер, датчик и заранее прошитый ESP-01 модуль.
В ходе работы был создан сервер, на сервер были отправлены показания с датчика и выведены с IP-адресом севера на дисплей Nokia 5110. Правильность отправления показаний на сервер наблюдалось с помощью программы SocketTest V3.0.0 .
