Розмір шрифту: 

УДК: 004.4:621.3:629.311.1.031.6

РОЗРОБКА КОМП’ЮТЕРНОЇ СИСТЕМИ ЗБОРУ МЕТЕОДАНИХ НА ОСНОВІ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ ARDUINO

Клочко А.О., Місюра М.Д.

В даній роботі поставлена задача розробка комп’ютерної системи для збору метеоданих на основі мікроконтролерів Arduino. Дана тематика є досить актуальної через постійні збільшення випадків отруєння людей на підприємствах, які використовують газові обігрівачі або бензинові генератори.

Розроблена система буде вкрай актуальна для організацій, які працюють з соціумом і мають постійний наплив людей, адже стан навколишнього середовища дуже сильно впливає на здоров’я і самопочуття людини, тому дуже важливо, щоб дана система, могла контролювати стан повітря в приміщенні, де знаходяться люди й моніторити інші показники метеоданих.

Дана система розроблюється для Релігійної організації «Церква «Джерело любові» міста Ніжин, де постійно збирається більше ніж 100 людей, які одночасно знаходяться в одній кімнаті. Систему по збору метеоданих буде збирати потрібну інформації з чотирьох сусідніх кімнат і, контролюючи стан повітря, відсилати всі зібрані дані до телеграм боту.

Збирання метеоданих в приміщенні може бути корисним для кількох причин:

• Клімат-контроль: Метеодані дозволяють визначити кліматичні умови в приміщенні, такі як температура, вологість, швидкість вітру тощо. Це дозволяє відповідальним за приміщенням людям зберігати комфортні умови для праці, відпочинку або життя.
• Контроль якості повітря: Метеодані дозволяють визначити якість повітря в приміщенні, зокрема, рівень вуглекислого газу, оксидів азоту, пилу та інших забруднювачів. Це допомагає забезпечити здорові умови для проживання та праці.
• Енергозбереження: Збирання метеоданих може бути корисним для енергозбереження. Наприклад, датчики температури можуть вимірювати температуру в приміщенні та автоматично вимкнути систему опалення або кондиціонування повітря, якщо температура досягла заданого рівня. Це дозволяє зменшити споживання електроенергії та забезпечити ефективніше використання ресурсів.
• Наукові дослідження: Збирання метеоданих в приміщенні може бути корисним для наукових досліджень. Наприклад, це може допомогти вивчити вплив різних факторів на комфорт та здоров'я людини в приміщенні, якість повітря тощо.

Для створення гарного середовища для людей, було обрано основні показники навколишнього середовища, які можуть впливати на людину, а саме: температура повітря, вологість повітря, наявність газу в повітрі, освітленість та кількість шумів в кімнати.

Під час виконання даної роботи вже проаналізовано значення метеоданих в житті людини, можливі способи їх збору, актуальність мікроконтролерів Arduino та потрібні датчики для реалізації системи і створено схеми підключення всієї системи. Для реалізації проєкту потрібно використовувати 4 мікроконтролера Arduino, кожен з яких знаходиться в своїй кімнаті та відповідає за підключені до нього датчики.

Проаналізовано ринок і проведено власні розрахунки мінімальної ціни даної системи. Мінімальні ціна на потрібні елементи наведені у табл. 1.

 

 

Табл. 1. Розрахунки собівартості системи

Найменування товару

Кількість, шт.

Українські інтернет-магазин, ціна/шт., грн.

AliExpress, ціна/шт., грн.

Плата Arduino Due

 

1

594.40

361.28

Плата Arduino Uno

3

282.50

86.27

Wi-Fi модуль ESP826601

1

131.69

32.02

Маршрутизатор

TP-Link TL-WE840N

1

619

-

Світловий датчик VT83N1

4

3

-

Датчик газу MQ7

4

90

37.30

Одноканальне реле для Arduini 5VDC

4

37.60

32.02

Цифровий датчик температури DS18B20

4

28

7.91

Датчиком звуку

KY-038

4

25

16.58

Датчик вологості DHT22

4

199

73.84

 

Дивлячись таблицю 1 можна побачити, що всі товари на китайській платформі AliExpress є більш дешевшими ніж в українських інтернет-магазина. Не всі товари вдалося знайти на китайській платформі, тому прийнято рішення порахувати дві мінімальні вартісті системи.

Перша мінімальна вартість включає в себе ціну всіх елементів в український інтернет-магазинах без урахування доставки і вона становить 3722 гривень та 55 копійок.

Друга мінімальна вартість включає в себе ціну всіх елементів на китайській платформі та ціну елементів, які відсутні на даній платформі, в українських інтернет-магазинах без урахування доставки і вона становить 1953 гривень та 71 копійок.

В майбутньому планується написання програмного коду на мові С для мікроконтролерів Arduino, для автоматизації роботи системи і з’єднання системи з користувачем через інтерфейс телеграм-боту.

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Метеостанция [Електронний ресурс] / Метеостанция – Режим доступу до ресурсу: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%BE %D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F.

2. Належна гігієна помешкання – запорука здоров’я [Електронний ресурс] / Львівська міська рада – Режим доступу до ресурсу: https://city-adm.lviv.ua/news/science-and-health/medicine/237135-nalezhna-hihiiena-pomeshkannia-zaporuka-zdorovia#:~:text=Температура%20повітря%20у%20житлових%20кімнатах,дБА%20-%20з%207.00%20до%2023.00.