Розроблення аналізатора шкідливих газів для забезпечення безпеки працівників поліції при розслідуванні злочинів пов’язаних з хімічними речовинами: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «бакалавр» за спеціальністю 126 «Інформаційні системи та технології»

Abstract

У кваліфікаційній роботі представлено проектування та реалізацію портативного аналізатора токсичних речовин, призначеного для захисту особового складу поліції під час проведення слідчих дій у зонах хімічного зараження. Пристрій здійснює безперервний експрес-аналіз повітряного середовища. За умов нормальної екологічної ситуації або в межах гранично допустимих концентрацій (ГДК), система функціонує у штатному режимі, що візуалізується зеленим світловим індикатором. У разі фіксації небезпечного рівня забруднення активується режим оповіщення: спрацьовує звуковий зумер, вмикається червоний світлодіод, а деталізована інформація про загрозу дублюється на рідкокристалічному екрані та передається на монітор послідовного порту. Елементну базу проектованого пристрою становлять МК AVR ATmega32, мультисенсорна система на основі датчиків газу/диму MQсерії та комбінованого сенсора DHT22 (температура і вологість). Виведення даних здійснюється на дисплей типу LCD 2004 з інтегрованим чіпом керування HD44780. Засобами САПР Proteus VSM спроектовано базову електричну схему та виконано комп’ютерне моделювання цифрового аналізатора повітря. Для забезпечення логіки роботи мікроконтролера AVR ATmega32 створено відповідний алгоритм та написано прошивку на мові C (середовище WinAVR). Аналіз динаміки роботи та тестування пристрою в умовах, наближених до реальних, проведено в емуляторі Proteus ISIS. The qualification work presents the design and implementation of a portable toxic substance analyzer designed to protect police personnel during investigative actions in areas of chemical contamination. The device performs continuous express analysis of the air environment. Under normal environmental conditions or within the maximum permissible concentrations (MPC), the system operates in normal mode, which is visualized by a green light indicator. In the event of a dangerous level of contamination, the alert mode is activated: an audible buzzer sounds, a red LED turns on, and detailed information about the threat is duplicated on the liquid crystal screen and transmitted to the serial port monitor. The element base of the designed device is made up of MK AVR ATmega32, multi-sensor system based on MQ-series gas/smoke sensors and combined sensor DHT22 (temperature and humidity). Data output is carried out on a display of type LCD 2004 with integrated control chip HD44780. Using Proteus VSM CAD tools, a basic electrical circuit was designed and computer simulation of a digital air analyzer was performed. To ensure the logic of the AVR ATmega32 microcontroller, an appropriate algorithm was created and the firmware was written in C language (WinAVR environment). Analysis of the dynamics of operation and testing of the device in conditions close to real ones was carried out in the Proteus ISIS emulator.