Устройство для измерения влажности и температуры в теплице

ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 7
1.1 Назначение и область применения устройства 7
1.2 Обзор аналогов и выбор прототипа 8
1.3 Анализ технического задания 16
2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 18
2.1 Разработка схемы электрической структурной 18
2.2 Разработка схемы электрической принципиальной 19
2.2.1 Выбор датчика температуры 19
2.2.2 Выбор датчика влажности 22
2.2.3 Выбор микроконтроллера 24
2.2.4 Выбор жидкокристаллического индикатора 26
2.2.5 Выбор стабилизатора напряжения 28
2.2.6 Выбор радиомодуля 29
2.3 Разработка алгоритм работы устройства 30
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 35
3.1 Расчет потребляемой мощности 35
3.2 Тепловой расчет печатного блока 36
3.3 Расчет надежности 38
3.4 Расчёт конструктивных параметров печатной платы 43
3.4.1 Расчёт минимального диаметра металлизированного отверстия 43
3.4.2 Расчёт диаметра контактных площадок 43
3.4.3 Расчёт ширины проводников 46
3.4.4 Расчёт расстояний между элементами проводящего рисунка 47
3.4.5 Расчёт собственной частоты платы 47
3.4.6 Расчёт сопротивления изоляции цепей печатных проводников 48
3.4.7 Расчёт паразитной взаимоиндукции между ПП 49
3.4.8 Расчёт паразитной ёмкости элементов проводящего рисунка ПП 50

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 51
4.1 Организация процесса изготовления печатной платы 51
4.1.1 Выбор и обоснование типа печатной платы 51
4.1.2 Выбор и обоснование материала основания печатной платы 51
4.1.3 Выбор и обоснование метода изготовления печатной платы 52
4.1.4 Выбор технологического оборудования для изготовления ПП 56
4.2 Организация процесса сборки изделия 63
4.2.1 Выбор схемы сборки изделия 63
4.2.2 Построение и обоснование монтажно-сборочных операций 64
4.2.3 Выбор технологического оборудования для сборки и монтажа 67
4.3 Расчет технологичности конструкции 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ УСТИЧНИКОВ 82
ПРИЛОЖЕНИЕ А 87
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 89
ПРИЛОЖЕНИЕ В 92
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 95

Весь текст будет доступен после покупки

В наши дни в научной и промышленной сфере остро стоит проблема точного измерения температуры. Измерение температуры является важной задачей, и больше половины ныне существующих датчиков являются температурными. Не- маловажным является также измерение влажности воздуха. Особенно актуальны данные измерения в сельском хозяйстве, в частности в теплицах. Также поддержа- ние определенной температуры и влажности необходимо в книгохранилищах и ме- стах хранения документов [1].
С целью повышения знаний по данной теме и получения практических навы- ков разработки электронных приборов в данной выпускной квалификационной ра- боте было смоделировано и сконструировано устройство для измерения влажности и температуры в теплице.
Основной целью данного устройства является измерение температуры на расстоянии и влажности воздуха. В теплицах, в замкнутых объектах, в производ- ственных помещениях необходимо получать значения измеряемой температуры на расстоянии. С помощью данной системы можно делать это на расстоянии до сотни метров. Вывод информации осуществляется через ЖКИ индикатор в любом удобном месте.
Устройство для измерения влажности и температуры в теплице, созданное в ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы является точным и надежным средством для измерения температуры. Диапазон температуры, измеряемой данным устройством будет составлять от -10 до 35 градусов Цельсия. Погрешность измеряемой температуры в пределах данного диапазона всего 0,5 градуса. В связи с этим данное устройство может быть использовано как в гражданской, так и в промышленной сфере.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Назначение и область применения устройства


Устройство для измерения влажности и температуры в теплице, предназначена для измерения относительной влажности воздуха при помощи датчика влажности, а температуры воздуха при помощи цифрового датчика температуры.
Каждое растение или овощная культура воспринимают определенную темпе-ратуру и влажность воздуха для благоприятного роста, и развития. В данной работе устройство для измерения влажности и температуры в теплице предназначено для поддержания температуры и влажности в теплице при выращивании овощных культур,таких как томаты и огурцы [2].
Температурный и влажностный режимы пропорциональны росту растения, т. е. повышение температуры, примерно на 5 °С увеличивает скорость развития рас- тения, тоже самое и происходит и с возрастанием влажности воздуха. Однако, необходимо учитывать благоприятные режимы для разных культур растений, так как для одного растения температурный режим, примерно 30 °С будет благоприя- тен, а для другого будет губительным.
Требования к теплу у одних и тех же растений меняются в разные фазы их жизненного цикла. Минимальная температура для прорастания холодостойких культур 1...5°C, тепло- любивых 15...18°С.
Повышение температуры до 25...30°C, несомненно, ускоряет прорастание, но это приводит к слишком быстрому расходованию питательных веществ семени на ростовые процессы и на дыхание. Поэтому при выращивании рассады холодостой- ких культур в парниках и теплицах температуру снижают до 8...10°C. Для тепло- любивых культур необходимо снижение до 14...15°С. При этом корневая система будет продолжать развиваться, так как для ее роста температура почвы может быть на 3...4°С ниже, чем воздуха, а растения не будут вытягиваться. Что собственно требуется для получения крепкой рассады [3].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Т. В. Мешкова, Т. Д. Великова Приборы для измерения температуры и относительной влажности воздуха в хранилищах – URL: http://www.nlr.ru/fdcc/publ /examination/pdf/06.pdf – (дата обращения 04.05.2020)
2. Семенов, А. Д. Основы теории управления и идентификации в техниче- ских системах: учеб. пособие / А. Д. Семенов, М. А. Щербаков. – Пенза: Изд-во ПГУ, 2008. – 211 с.
3. Нормы по проектированию теплиц [Электронный ресурс]. – Режим до- ступа: http://docs.cntd.ru/document/1200095539, свободный – (дата обращения: 25.04.2020).
4. Авдеева, О. В. Проектирование систем управления: учеб. пособие / О. В. Авдеева, Д. В. Артамонов, А. Д. Семенов, Д. Х. Акчурин. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2015. – 192 с.
5. Измеритель влажности и температуры ZHT 100 [Электронный ресурс].
– Режим доступа: https://www.chipdip.ru/product/zht-100-6-in-1, свободный – (дата обращения: 25.04.2020).
6. Измеритель влажности и температуры UT333BT [Электронный ресурс].
– Режим доступа: https://www.chipdip.ru/product/ut333bt, свободный – (дата обра- щения: 25.04.2020).
7. Измеритель влажности и температуры DT-171 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.chipdip.ru/product/dt-171, свободный – (дата обраще- ния: 25.04.2020).
8. Измеритель влажности и температуры CENTER 311 [Электронный ре- сурс]. – Режим доступа: https://www.chipdip.ru/product/center-311, свободный – (дата обращения: 25.04.2020).
9. Измеритель влажности и температуры Testo 622 [Электронный ресурс].
– Режим доступа: https://www.rusgeocom.ru/products/gigrometr-testo-622, свобод- ный – (дата обращения: 25.04.2020).

10. Цифровой датчик DS18B20 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18B20.pdf, свободный – (дата об- ращения: 25.04.2020).
11. Датчик влажности HIH- 4000-003 [Электронный ресурс]. – Режим до- ступа: http://sensing.honeywell.com/honeywell-sensinghih4000-series-product-sheet- 009017-5-en.pdf, свободный – (дата обращения: 25.04.2020).
12. Микроконтроллер C8051F064 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/C8051F064 -EK.pdf, свободный – (дата обращения: 25.04.2020).
13. ЖКИ WH1602D [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://embed-ded.ifmo.ru/sdk/sdk61/components/lcd/WH1602B-YGKCP.pdf, свободный – (дата обращения: 25.04.2020).
14. Стабилизатор напряжения Микросхема ADP7105ACPZ-3.3-R7 [Элек- тронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.analog.com/media/en/technicaldoc-umentation/data-sheets/ADP7105.pdf, свободный – (дата обращения: 25.04.2020).
15. Стабилизатор напряжения ADP7105ACPZ-5.0-R7 [Электронный ре- сурс]. – Режим доступа: http://www.analog.com/media/en/technicaldocumenta- tion/data-sheets/ADP7105.pdf, свободный – (дата обращения: 25.04.2020).
16. Радиомодуль nRF24L01+ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.chipdip.ru/product/nrf24l01, свободный – (дата обращения: 25.04.2020).

Весь текст будет доступен после покупки