Автоматизированная система контроля и поддержания нормы температуры и влажности в кабинетах школ

Актуальность

В некоторых современных школах существует проблема своевременного контроля температуры в кабинетах и соответствующего включения или отключения отопления здания, что может представлять опасность для здоровья детей и сотрудников, в том числе пагубно сказываться на их продуктивности. Из-за определённого расположения и архитектуры здания в одних кабинетах жарче или холоднее, чем в других, поэтому решать данную проблему лучше точечно, что позволяет разработанная система.

Цель

Создание удобной и легкоуправляемой системы экстренного контроля и поддержания нормы температуры и влажности в кабинетах школ и офисных зданий.

Задачи

1. Выбор комплектующих.
2. Создание ходовой части робота.
3. Написание кода.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Микроконтроллер Wemos D1 R1
• Датчик температуры DHT11
• Компьютер
• 3D-принтер
• Лазерный станок
• Электродвигатель
• Паяльная станция
• Ультразвуковой датчик расстояния H-SRO4
• Элемент Пельтье
• Кулер 2 шт.

Описание

Работа начиналась с создания ходовой части. Верхняя и нижняя платформы робота были изготовлены путём лазерной резки из оргстекла толщиной 3 мм. Для работы с лазерным станком использовалась программа RDWorks. Чертежи были выполнены в векторной программе CorelDRAW.

Затем части корпуса робота были собраны с помощью стоек и винтов. Следующим этапом было закрепление и спайка всех электронных компонентов: электродвигателей постоянного тока со встроенным редуктором, цифровых датчиков чёрной линии, ультразвукового датчика расстояния H-SRO4, драйвера моторов L293D, платы микроконтроллера Wemos R1 D1.

Для поддержания температуры был разработан и смонтирован специальный модуль, состоящий из корпуса, в котором закрепляются два небольших вентилятора с разных сторон, между которыми установлен элемент Пельтье. Корпус модуля был разработан в САПР Autodesk Inventor Professional.

Ещё одним шагом в работе над проектом была реализация вывода значений с датчиков на сайт, чтобы любое ответственное лицо могло подключиться и наблюдать за динамикой показаний датчиков в различных кабинетах школы. Для создания данной функции используется сайт Ejick.com, позволяющий осуществлять вывод данных с датчиков по Wi-fi и представление динамики показаний в виде графиков.

Заключительным этапом в работе над проектом было написание кода и последующая отладка программы.

Результаты работы/выводы

Создан прототип робота для изменения температуры и влажности помещений.

Перспективы использования результатов работы

Успешные испытания прототипа системы показали, что такая система может использоваться для решения проблемы контроля температуры в кабинетах школ. Планируется в будущем увеличить размеры робота и добавить новые функции, что позволит выполнять большее количество задач, используя одну общую систему.