Розроблення цифрового пристрою для моніторингу якості повітря в бойових броньованих машинах на платформі Arduino з використанням давача CCS811: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «бакалавр» за спеціальністю 126 «Інформаційні системи та технології»

Abstract

У бакалаврській дипломній роботі розроблено апаратне та програмне забезпечення цифрового пристрою для моніторингу якості повітря в бойових броньованих машинах. Пристрій в режимі реального часу виявляє широкий спектр летких органічних сполук в повітрі, та визначає загальну кількість летких органічних сполук TVOC (в одиницях ppb) та еквівалентний рівень двоокису вуглецю (вуглекислого газу) eCO2 (в одиницях ppm). При допустимій концентрації летких органічних сполук в бойових броньованих машинах пристрій перебуває в звичайному робочому режимі моніторингу, що свідчить свічення зеленого світлодіода. При перевищенні заданих порогових значень концентрації летких органічних сполук спрацьовує сигналізація і пристрій переходить в режим тривоги. В режимі тривоги вмикається зумер, засвічується червоний світлодіод, виводиться повідомлення тривоги на дисплей та в послідовний порт. Пристрій має меню налаштування його режимів роботи (цикл вимірювання, порогові значення…). Апаратне забезпечення цифрового пристрою моніторингу якості повітря в бойових броньованих машинах розроблено з використанням плати Arduino Uno R3, цифрового давача якості повітря в бойових броньованих машинах CCS811, цифрового давача температури і воогості SHT31-D, модуля символьного рідкокристалічного дисплею LCD1602 на мікросхемі драйвері HD44780. В роботі розроблено електричну принципову схему (модель) цифрового пристрою для моніторингу якості повітря в бойових броньованих машинах засобами САПР Proteus. Розроблено програмно-алгоритмічне забезпечення цифрового пристрою для моніторингу якості повітря в бойових броньованих машинах. Проведено моделювання роботи пристрою в емуляторі Proteus ISIS. Створено та досліджено макет цифрового пристрою для моніторингу якості повітря в бойових броньованих машинах. In the bachelor’s thesis, the hardware and software of the digital device for indoor air quality monitoring have been developed. The device in real-time mode detects a wide range of indoor volatile organic compounds, and determines the total amount of organic compounds TVOC (in units of ppb) and the equivalent level of carbon dioxide eCO2 (in units of ppm). When the concentration of the volatile organic compounds is acceptable, the device operates in the normal monitoring mode and the green LED glows. When the set threshold values of the concentration of volatile organic compounds are exceeded, the alert is triggered and the device goes into alarm mode. In the alarm mode, the buzzer turns on, the red LED lights up, and an alarm message is sent on the LCD and to the serial port. The device has a menu for setting its operation modes (measurement cycle, threshold values and others…) The digital device for indoor air quality monitoring has been developed using the Arduino Uno R3 platform, digital indoor air quality sensor (IAQ) CCS811, digital temperature and humidity sensor SHT31-D, alpha-numeric LCD1602 module based on the HD44780 driver chip. In the work, the electronic circuit (model) of the digital device has been developed using the Proteus ECAD system. The algorithms and software of the digital device for indoor air quality monitoring have been developed. The device simulation has been performed in Proteus ISIS. The prototype of the digital device for indoor air quality monitoring has been created and researched.