Розроблення цифрового пристрою для виявлення шкідливих газів в повітрі на мікроконтролері AVR: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «бакалавр» за спеціальністю 126 «Інформаційні системи та технології»

Abstract

У дипломній роботі розроблено цифровий пристрій для виявлення шкідливих газів в повітряному середовищі. Пристрій в режимі реального часу моніторить концентрацію шкідливих газів та парів в повітрі. При відсутності шкідливих газів або допустимій їх концентрації пристрій перебуває в звичайному робочому режимі моніторингу, що свідчить свічення зеленого світлодіода. При перевищенні граничної допустимої норми шкідливих газів пристрій переходить в режим тривоги. В режимі тривоги пристрій вмикає зумер, засвічує червоний світлодіод, виводить повідомлення тривоги на рідкокристалічний дисплей та монітор послідовного порта. Цифровий пристрій для виявлення шкідливих газів побудовано на мікроконтролері AVR ATmega32, давачах газів та диму серії MQ з аналоговим та цифровим виходами, давачі температури і вологості DHT22, алфавітно-цифровому рідкокристалічному дисплеї 20x4 на базі контролера HD44780. В роботі розроблено електричну принципову схему та модель цифрового пристрою для виявлення шкідливих газів в повітряному середовищі засобами САПР Proteus VSM. Розроблено алгоритм роботи і програмне забезпечення на мові C для МК AVR ATmega32 в середовищі розробки WinAVR. Проведено моделювання роботи розробленого цифрового пристрою для виявлення шкідливих газів в емуляторі Proteus ISIS. In the thesis, the digital device for detection of toxic gases in the air environment has been developed. The device monitors in real-time the concentration of toxic gases and vapors in the air. In the absence of toxic gases or their permissible concentration, the device is in the monitoring mode (a green LED illuminates). When exceeding the maximum permissible norm of toxic gases, the device enters an alarm state. In alarm mode, the device turns on the buzzer, illuminates the red LED, displays an alarm message on the liquid crystal display and the serial monitor port. The digital device for detecting toxic gases has been built on the AVR ATmega32 microcontroller, analog and digital output modules of MQ gas sensors, DHT22 temperature and humidity sensor, alphanumeric HD44780 LCD 20x4. In the work, the electric circuit and model of the digital device for detecting toxic gases in the air environment have been developed using the CAD system - Proteus VSM. Its operation algorithm and software for the AVR ATmega32 microcontroller have been developed using the WinAVR open source software development tool for the Atmel AVR microcontrollers. The simulation of the developed digital device has been performed in Proteus ISIS.