АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 7
1.1 Постановка задачи 7
1.2 История создания «умного дома» 7
1.3 Понятие и состав «умного дома» 8
1.4 Технологии, использующиеся в «умном доме» 13
1.5 Микропроцессорная платформа Arduino 17
1.6 Классификация датчиков по принципу определения температуры 18
1.6.1 Термопреобразователи сопротивления 18
1.6.2 Термоэлектрические преобразователи 19
1.6.3 Пирометры 20
1.6.4 Пьезоэлектрические датчики температуры 21
1.6.5 Кварцевые термопреобразователи 22
2 ОРГАНИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
ПОДДЕРЖАНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ 24
2.1 Постановка задачи 24
2.2 Аппаратная платформа Arduino Pro Mini 24
2.3 Блок контроля температуры 29
2.4 Кондиционер 32
2.5 Блок регистрации и индикации данных 39
2.6 Полная сборка системы автоматического поддержания температуры 43
3 РУКОВОДСТВО ПРОГРАММИСТА И ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ 47
3.1 Руководство программиста 47
3.1.1 Среда разработки Arduino 47
3.1.2 Алгоритм работы программы 52
3.2 Руководство пользователя 54
4 ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ С РАЗРАБОТАННОЙ СИСТЕМОЙ 56
4.1 Постановка задачи 56
4.2 Подключение всех блоков системы 56
4.3 Запуск системы 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
ПРИЛОЖЕНИЕ А 65
С годами публичная и специализированная пресса все больше внимания уделяет представлению дома будущего. Уже изданы многочисленные специализированные книги об устройстве так называемого «умного дома». Если многие примеры техники умного дома, такие как говорящая стиральная машина и закупающий продукты холодильник, являются делом очень далекого будущего, то уже сегодня существует достаточно примеров, как посредством «умной» техники повысить безопасность в домах и квартирах и при этом сэкономить энергию [1, с.11].
«Умный дом» - это дом, в котором мы будем чувствовать себя комфортно и безопасно. Другими словами, «умный дом» - удобный дом [2,с.13]
В нашей стране все еще остается новой тема «умного дома», где технические новинки помогают облегчить нам быт, сделать его безопасным и экономичным. Прогресс в развитии технологии «Умный дом» ведет к тому, что дом станет единым механизмом контроля электронного мозга, где каждый элемент системы будет работать на благо владельца. Эту технологию взяли на разработку такие крупные бренды, как: Samsung, Sony, Electrolux. На основе этого можем сделать вывод, что перспективы огромны.
На сегодняшний день в мире разработаны и внедрены сотни различных систем автоматизации. Но, во-первых, они малоприменимы в России без адаптации, так как разработаны с учётом европейских или американских стандартов управления. Во-вторых, практически не существует поддержки подобных решений в России, автоматизация является длительным и трудоемким процессом, требующим постоянного участия предметного специалиста, разработчика и поставщика оборудования. При этом основная сложность заключается в том, что эти системы устанавливают комплектом, по заранее подготовленной инженерно¬архитектурной концепции, с которой не должно быть несоответствий. Все эти факторы в совокупности делают «умный дом» недоступным для огромной части потребителей отечественного рынка, так как у большинства нет средств, для покупки целого комплекта систем.
Поэтому задача создания экономичной, доступной и гибкой информационно-измерительной системы поддержания оптимальной температуры, является актуальной.
Целью данной выпускной квалификационной работы есть разработка информационно измерительной системы поддержания оптимальной температуры для технологии «умный дом».
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. провести обзор существующих решений для технологии «умный дом»;
2. проанализировать современные подходы к решению поставленной задачи;
3. на основе выбранной технологии разработать информационно - измерительную систему;
4. написать и оптимизировать работу программного кода;
5. провести обработку и анализ результатов;
6. сделать заключительные выводы по работе.
1. Во введении кратко охарактеризовано современное состояние систем «умного дома». Определены основные проблемы и показаны существующие направления их решения. Сформулирована цель выпускной квалификационной работы, обозначена ее значимость. Также поставлены задачи, выполнение которых обеспечит достижение цели работы.
2. Первая глава представляет собой обзорно-аналитическую часть: проведен обзор существующих систем «умного дома», определены технологии, благодаря которым достигается построение систем. Основываясь на эту информацию, понимаем актуальность нашей выпускной квалификационной работы.
3. Во второй главе приведена организация информационно - измерительной системы поддержания оптимальной температуры. Описаны характеристики каждого блока и схемы подключения. Результатом является сборка системы автоматического поддержания температуры
4. В третьей главе описано руководство программиста и пользователя. Подробно рассказано о среде разработки Arduino, приведен алгоритм работы программы, на основе которого написал код. Результатом является скетч программы и инструкция по пользованию
5. В четвертой главе были проведены испытания разработанной системы. Результатом является полностью функционирующая система, которая позволяет поддерживать заданную температуру и отслеживать изменение температуры в реальном времени.
6. Дальнейшие исследования данной темы будут посвящены расширению нашей системы. Помимо поддержания оптимальной температуры можно управлять освещением, следить за безопасностью и многое другое. Подключая все больше и больше блоков в конечном итоге получить полноценную систему автоматизации так называемую «умный дом».
