Создание прибора для определения параметров микроклимата

Цель

Создать прибор, позволяющий контролировать комфортность среды в помещении, прогнозировать выпадение осадков в окружающей среде.

Задачи

1. Изучить литературу, связанную с проектами на Arduino.
2. Подобрать компоненты согласно поставленной цели.
3. Спроектировать печатную плату в EASY EDA.
4. Запрограммировать Arduino на обработку и вывод полученной информации.
5. Собрать прибор.
6. Опробовать применение прибора в реальных условиях.

Описание

Гипотеза: возможно создать прибор, позволяющий контролировать комфортность среды в помещении, прогнозировать выпадение осадков в окружающей среде.

Методы:

1. теоретические методы: анализ и синтез, обобщение;
2. эмпирические методы: получение фактов (информации) об объекте исследования, их анализ и систематизация;
3. математические методы: подсчёты.

Проектирование печатной платы

При проектировании печатной платы работал в сервисе EasyEDA.

Сборка прибора

Сборка прибора состояла из нескольких этапов:

1. проверка работоспособности схемы;
2. сборка схемы на печатной плате с последующей проверкой работоспособности;
3. сборка прибора в корпусе.

Результат

В результате проведённой работы авторы получили прибор с определёнными свойствами:

1. вывод на дисплей: большие часы, дата, температура воздуха, влажность воздуха, атмосферное давление, углекислый газ, прогноз осадков;
2. индикация уровня углекислого газа трёхцветным светодиодом;
3. построение графиков показаний с датчиков за час и сутки, переключение между режимами осуществляется касанием сенсорной кнопки.

Общая стоимость прибора составляет ≈ 2000 рублей.  Прибор прошёл апробацию в кабинетах школы автора.

Оснащение и оборудование

Компоненты

1. датчик температуры, влажности, давления;
2. BME 280;
3. датчик углекислого газа MH-Z19B;
4. модуль реального времени DS3231 (RTS);
5. дисплей LSD 2004 i2c;
6. сенсорная кнопка TTP223;
7. светодиодный модуль RGB LED;
8. модуль micro-USB/Блок питания 5V DC;
9. управляющая плата Arduino nano.

Перспективы использования результатов работы

В перспективах дальнейшей разработки будут собраны приборы для кабинетов школы. Следующим этапом работы в этом направлении автор видит совершенствование прибора, его адаптацию к различным условиям (дополнение функционала до звукового сигнала и работы на батарейках).

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

РТУ МИРЭА

Особое мнение

«Данное направление работы, как и поступление в Инженерный класс, мною выбраны не случайно. Моя профессия обязательно будет связана с инженерным направлением. А проект «Инженерный класс в московской школе», как и участие в конференции, помогают мне познакомиться и уже сейчас попробовать себя в выбранном мной профессиональном направлении»