Глава 1. Автоматизированные системы и облачные технологии, теоретические основы 5
1.1. Автоматизированные системы 5
1.1.1. Общие сведения 5
1.1.2. Применение и основные функции АСУ 7
1.1.3. Информационная база АСУ 8
1.1.4. Т ехническая база АСУ 9
1.1.5. Механические средства сбора и вывода информации 10
1.2. Микроконтроллеры, общий обзор 11
1.2.1. Микроконтроллеры на ядре AVR 13
1.3. Облачные технологии, краткая история 17
1.3.1. Облачные сервисы и их типы 19
1.3.2. Модели обслуживания, предоставляемые облачными сервисами 20
1.3.3. Модели развертывания облачных сервисов 21
Глава 2. Разработка системы контроля микроклимата в офисном помещении.
23
2.1. Архитектура аппаратных средств 23
2.2. Программно-аппаратные средства для системы контроля микроклимата.
25
2.2.1 Микроконтроллер 25
2.2.2. Используемые датчики 28
2.3. Программные средства, для системы контроля микроклимата в офисном помещении 33
2.3.1. Среда программирования Arduino IDE 33
2.3.2. Система домашней автоматизации MajorDoMo 39
2.3.3. Сервис облачной синхронизации и управления CloudSync 45
2.3.4. Программирование микроконтроллера 47
Заключение 49
Список литературы 50
Приложение 1 53
Приложение 2 54
Понятие «автоматизированная система управления» в России начали применять в 50-е годы ХХ века. Активное использование этих систем началось в 1970-е годы. Оно было нацелено на освобождение человека от выполнения однообразных или опасных видов работ. Возникновение автоматизированных систем управления обосновано потребностью в совершенствовании организационной структуры управления предприятием, организацией, учреждением и т. д. Сейчас это необходимый компонент многих отраслей производства. Автоматизированные системы управления, это комплекс экономических и математических методов, программных и аппаратных средств, а также персонала, предназначенный для управления разнообразными процессами в рамках заданных целей и в отличие от автоматической системы сохраняет за человеком выполнение некоторых функций.
Автоматизация основывается на широком применении средств электронно-вычислительной техники и разнообразного программного обеспечения. С развитием сети Интернет, расширилась область применения автоматизированных систем управления. В том числе, этому способствует распространенность облачных технологий, при взаимодействии с которыми, стало возможно получать информацию в режиме реального времени из любой точки мира, где возможно подключиться к сети Интернет. Использование автоматизированных систем в совокупности с облачными технологиями позволяет значительно сократиться затраты на оборудование и персонал компании, и значительно увеличить скорость доступа к информации.
Актуальность выбранной темы выпускной квалификационной работы очевидна, так как развитие информационных технологий возрастает с каждым годом и внедрение автоматизированных систем управления в объединении с облачными технологиями в повседневную жизнь не является невозможным. Что доказывает доступность и распространенность систем управления помещениями, например, систем типа «умный дом».
Целью выпускной квалификационной работы является разработка и внедрение на предприятии системы контроля микроклимата помещения.
Для достижения поставленной цели, требуется решить следующие задачи:
1. Изучить теоретические основы по заданной теме;
2. Выбрать программное и аппаратное обеспечение для реализации системы;
3. Объединить аппаратные и программные средства в единую автоматизированную систему;
4. Протестировать и реализовать рабочую модель системы контроля микроклимата.
Объектом исследования выступают автоматизированные системы управления.
Предметом исследования выступает система мониторинга микроклимата помещения.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав и заключения.
В первой главе рассматриваются теоретические основы систем автоматизации, облачных технологий и микроконтроллеров.
Во второй главе рассмотрен процесс разработки и реализации системы
мониторинга микроклимата офисного помещения на практике.
Широкая распространенность и доступность современных микроконтроллеров открывает большой простор для их изучения и использования. Возможности контроллеров широки, а относительная простота их освоения позволяет применять их не только на производстве, но и в повседневной жизни для решения бытовых задач. Реализация таких проектов, как «умный дом» или «умная одежда» вполне реальна и уже не является чем-то фантастическим. Что и было продемонстрировано в данной работе. Активное развитие современных разработок подтверждает, что исследование и изучение микропроцессоров и микроконтроллеров актуально и востребовано и позволяет разрабатывать системы различной сложности.
В настоящей работе проанализирована профессиональная литература по теме программирования микроконтроллеров. Выбраны программные и аппаратные средства для создания системы контроля помещения. В ходе работы на базе выбранной среды программирования разработан программный код, позволяющий получать и предоставлять пользователю данные показателей полученные с внешних датчиков. Выполнена сборка действующей модели на основе платформы Arduino и на практических примерах продемонстрирована работа контроллера при обработке заложенных в него программ.
Разработанная в ходе практики система управления успешно внедрена в тестовом режиме на предприятии ООО «ЭЙТИЭМ СОФТВЭАР САППОРТ» и показала достойные результаты. Использование системы позволило оптимизировать условия труда, что сократило время реагирования и повысило трудоспособность сотрудников.
Таким образом, цели работы достигнуты, задачи выполнены.
