Проектирование децентрализованной системы автоматизации жилого помещения

ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗАЦИИ 8
1.1. Базовые понятия 8
1.2. Протоколы передачи для автоматизации зданий 10
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ АВТОМАТИЗАЦИИ. ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ОБЪЕКТА 20
2.1. Объект автоматизации 20
2.2. Система климат-контроля 21
2.3. Система освещения 24
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 25
3.1. Анализ и выбор контроллера 26
3.2. Структурная схема блока контроля 30
3.3. Физическая реализация интерфейса 1-Wire 32
ГЛАВА 4. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ 34
4.1. Выбор микроконтроллера 34
4.2. Выбор панели индикации 36
4.3. Выбор датчиков 37
4.3.1. Датчик температуры 38
4.3.2. Датчик освещенности и влажности 39
4.3.3. Датчик движения 41
4.3.4. Датчик протечки 43
4.4. Выбор исполнительных элементов 44
4.4.1. Разработка исполнительного модуля 45
4.4.2. Разработка модуля ИК управления 49
ГЛАВА 5. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 54
5.1. Расчет источника питания 54
5.2. Расчет элементов схемы исполнительного устройства 60
5.3. Расчет элементов схемы датчика протечки 64
ГЛАВА 6. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 66
6.1. Технико-экономическое обоснование 66
6.2. Расчет сметы затрат на разработку системы 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 76
ПРИЛОЖЕНИЯ 78

Весь текст будет доступен после покупки

Современные жилые помещения оснащены огромным количеством оборудования и устройствами, обеспечивающими человеку комфортные условия проживания. Большинство устройств являются высокотехнологичными системами, способными самостоятельно анализировать факторы воздействия внешней среды и незамедлительно реагировать даже на малейшие изменения. К сожалению устройства, работающие в автоматическом режиме по отдельности, не редко конфликтуют друг с другом, снижая тем самым эффективность своей работы и повышая энергопотребление. В современных домах главными принципами жизни становятся энергосбережение, экологичность и как следствие экономичность.
Цель дипломного проекта – это проектирование децентрализованной системы автоматизации жилого помещения, которая позволит управлять работой объектов (освещение, отопление, энергоснабжение и т.д.), с помощью, установленных в помещении датчиков, контроллеров и исполнительных устройств, работающих в автоматическом режиме.
Задача дипломного проекта состоит в том, что комплекс электроники должен согласованно управлять работой инженерных систем и электрооборудования дома. Для решения подобной задачи необходимо провести анализ существующих методов построения систем автоматизации, определится с выбором подходящего программного обеспечения, оптимальным набором компонентов системы, разработать алгоритмы, которые позволят управлять работой объекта и реализовать их в программном обеспечении для работы контроллера и интерфейса.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗАЦИИ

1.1. Базовые понятия

За последние 20=30 лет системы автоматизированного управления перестали быть модной экзотикой. Вне зависимости от области применения, будь то здание, сборочный цех или поезд метро, целью внедрения таких систем являются снижение эксплуатационных расходов, обеспечение важной информацией, повышение безопасности и комфорта. Для того чтобы понять, как сильно изменились возможности в области автоматизации за последние годы и как они еще поменяются, важно осознать значение некоторых технологических прорывов, которые произошли за последние годы. Разработчики не стоят на месте. Предсказать, как далеко они уйдут вперед всего через несколько лет, можно только, бросив взгляд назад.
После завершения эры мэйнфрэймов, широкое развитие получили сети миникомпьютеров, а затем, дешевых персональных ЭВМ, способных, тем не менее, решать достаточно сложные профессиональные задачи. Объединенные в сети, подобные устройства находят все более широкое применение в системах автоматики различного назначения.
Правда, на пути технического прогресса оказалось немало серьезных препятствий. Мало того, что системы автоматики различного назначения были автономны, но и сходные по управляющим функциям системы различных производителей были, как правило, несовместимы между собой. Фирмы-разработчики использовали свои закрытые коммуникационные протоколы и не предусматривали интерфейсов для взаимодействия с системами других производителей. Являясь собственностью отдельных компаний, соответствующие продукты и технологии автоматизации с трудом поддавались интеграции друг с другом. Для решения этой проблемы требовались дорогостоящие технические решения, связанные с написанием нового программного обеспечения, изменения топологии сети и закупки дополнительных компонентов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Белов А.В. Конструирование устройств на микроконтроллерах. – СПб.: Наука и техника, 2005. – 255 с.
2. Болтон У.С. Карманный справочник инженера-метролога. – М.: ДМК-Пресс, 2018. – 380 с.
3. Бондарь Е.С. Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха. – К.: «Аванпост-Прим», 2005. – 560 с.
4. Гололобов В.Н. «Умный дом» своими руками. – М.: НТ Пресс, 2007. – 416 с.
5. Гордиенко А.С. Сидельник, А.Б. Цибульник, А.А. Микропроцессорные контроллеры для систем вентиляции и кондиционирования // С.О.К. – 2007. – № 4. – С. 63-69.
6. Гулякина Н.А. Общая теория систем [Электронный ресурс]: электронный учебно-методический комплекс. – Мн.: БГУИР, 2007. – Режим доступа: https://libeldoc.bsuir.by/bitstream/123456789/49119/1/Gulyakina_Obschaya.pdf
7. Евсеев А.Е. Стабилизированный регулятор мощности // Радио. – 2002. – № 4. – С. 35-40.
8. Кашкаров А.П. Умный дом своими руками. – М.: ДМК-Пресс, 2013. – 256 с.
9. Кашкаров А.П. Электронные схемы для «умного дома». – М.: НТ Пресс, 2007. – 256 с.
10. Логинов А.В. Программирование микро-ЭВМ семейства МК51: учеб. пособие – СПб: Балт. гос. тех. ун-т, 1996. – 72 с.
11. Марк Э.С. Практические советы и решения по созданию «Умного дома». – М.: НТ Пресс, 2007. – 421 с.
12. Петин В. Создание умного дома на базе Arduino. – М.: ДМК-Пресс, 2018. – 180 с.

Весь текст будет доступен после покупки