Розроблення системи вимірювання показника ph розчинів для криміналістичної експертизи та лабораторного аналізу в поліціЇ: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «бакалавр» за спеціальністю 126 «Інформаційні системи та технології»

Abstract

В дипломній роботі розроблено інформаційну систему вимірювання показника pH розчинів для криміналістичної експертизи та лабораторного аналізу в поліції. Система забезпечує вимірювання фізико-хімічних параметрів розчинів таких як: температура, водневий показник (pH). Виміряні значення виводяться на РКД та через послідовний порт в ПК. Система контролює температуру розчину, справність сенсора температури і сигналізує про аварійні ситуації . При розробці інформаційної системи вимірювання показника ph розчинів використано сучасну елементну базу. Основними її складовими є платформа Arduino Uno на мікроконтролері AVR ATmegа328, цифровий давач температури DS18B20, сенсор кислотності pH, і алфавітно-цифровий рідкокристалічний дисплей 16x2. Спроектовано електричну принципову схему й створено модель інформаційної системи вимірювання показника ph розчинів в Proteus VSM. Розроблено її алгоритм роботи і програмне забезпечення для платформи Arduino Uno на мові C в середовищі Arduino IDE. Створено програмне забезпечення для взаємодії з цифровим термодатчиком та сенсором pH, а також інтегровано підпрограму для відображення даних на рідкокристалічному дисплеї. Процес функціонування системи було протестовано у середовищі Proteus ISIS. Отримані дані підтвердили працездатність основного алгоритму та точність розроблених модулів для вимірювання кислотності розчинів. This bachelor’s thesis presents the development of an information system for measuring the pH levels of solutions, specifically designed for forensic examination and police laboratory analysis. The system provides measurement of physicochemical parameters, such as temperature and potential of hydrogen (pH). The measured values are displayed on an LCD and transmitted to a PC via a serial port. The system monitors the temperature of the solution, ensures the proper functioning of the temperature sensor, and provides alerts in case of emergency situations. The information system was developed using a modern electronic component base. Its core components include the Arduino Uno platform based on the AVR ATmega328 microcontroller, a DS18B20 digital temperature sensor, a pH acidity sensor, and a 16x2 alphanumeric liquid crystal display. The electrical schematic diagram was designed, and a model of the pH measurement information system was created in Proteus VSM. The operational algorithm and software were developed for the Arduino Uno platform using the C programming language within the Arduino IDE environment. Software modules were created to interact with the digital thermal sensor and pH sensor, along with an integrated subroutine for data visualization on the LCD. The system's operation was tested in the Proteus ISIS simulation environment. The obtained data confirmed the efficiency of the main algorithm and the accuracy of the developed modules for measuring the acidity of solutions.