Увлажнитель воздуха с ночником

1. УВЛАЖНИТЕЛЬ ВОЗДУХА С НОЧНИКОМ

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
УВЛАЖНИТЕЛЬ ВОЗДУХА
С НОЧНИКОМ
Направление: «Конструкторский проект»
Секция: «Я – будущий инженер»
Разработчики:
Папина Анжелика, ученица 7 класса, 17 Гимназии г. Новосибирска
Тоцкая Софья, ученица 7 класса, 17 Гимназии г. Новосибирска
Андрейченко Егор, ученик 7 класса, 17 Гимназии г. Новосибирска
Консультант:
Бизяев Алексей Анатольевич, старший преподаватель кафедры «Конструирования и
технологии радиоэлектронных средств»,
Новосибирский государственный технический университет
Смирнягин Иван Ильич, студент кафедры «Конструирования и технологии
радиоэлектронных средств», Новосибирский государственный технический
университет
Новосибирск, 2018

2. Введение

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Введение
Существует тенденция к увеличению
количества людей с инфекционными,
простудными заболеваниями, а как
последствия:
заболевания
почек,
туберкулез и ревматизм. Влажность
воздуха
улучшает
иммунитет
организма человека, что приводит к
уменьшению
количества
людей
болеющими заболеваниями верхних
дыхательных путей.
Зависимость уровня болезнетворных факторов
от влажности воздуха
Источник: Капалкина Е.А., Мырцымов С.А., Аладинский В.С., Козина Л.Н.
Влияние влажности воздуха на здоровье человека // экологические
проблемы и здоровье населения / сборник статей Всероссийской
научно-практической конференции, Пенза: - 2016
2

3. Цель работы

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Цель работы
Разработать автоматизированную систему управления
влагой в зависимости от внешней среды.
Контролируемый объект
Датчик влажности и температуры
Система
контроля и
управления
Проигрыватель музыки
Подсветка
Увлажнитель воздуха
Дисплей (температура, влажность)
3

4. Задачи

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Задачи
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Разработать конструкцию увлажнителя воздуха
Подобрать элементную базу
Разработать алгоритм работы микроконтроллера
Разработать схему увлажнителя
Разработать программное обеспечение увлажнителя
Собрать и отладить увлажнитель воздуха
4

5. Задача №1: Разработать конструкцию увлажнителя воздуха

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Задача №1: Разработать конструкцию
увлажнителя воздуха
Воздух
Пар
Нагнетатель
Индикатор
Подсветка
Направляющая
Нагнетатель
воздуха
Испаритель с
датчиками
Ванна
Корпус
Индикатор влажности и
температуры
Подсветка
Проигрыватель
Система контроля и управления
Испаритель
Проигрыватель
5

6. Задача №2: Подобрать элементную базу

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Задача №2: Подобрать элементную базу
Контроллер: Arduino nano
Ванна
Корпус
Нагнетатель воздуха: вентилятор
Испаритель: пьезоизлучатель
Монитор: ЖК дисплей
Подсветка: светодиод
Динамик и модуль воспроизведения звука
•ISD1820
Датчик влажности и температуры
•DHT-1
Стоимость: 3500р.
6

7. Задача №3: Разработать алгоритм работы микроконтроллера

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Задача №3: Разработать алгоритм работы
микроконтроллера
Начало
V
T
V – Влажность
T – Температура
V
T
40>V
>60
Выкл.
Испар.
Нагнет.
Вкл.
Испар.
Нагнет.
Зажечь
зеленый
Вкл.
Проигр.
Зажечь
синий
7

8. Задача №4: Разработать схему увлажнителя

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Задача №4: Разработать схему
увлажнителя
Ключ на
транзисторе
Нагнетатель
Ключ на
транзисторе
Испаритель
Проигрыватель
Подсветка
Датчик влажности и температуры
8

9. Задача №5: Разработать программное обеспечение увлажнителя

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Задача №5: Разработать программное
обеспечение увлажнителя
#include <Wire.h>
// Добавляем необходимые библиотеки
digitalWrite(PZ_PIN, LOW);
// устанавливаем на выходах 0
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
// Для экрана
digitalWrite(MOTO_PIN, LOW);
#include <dht11.h>
// Для датчика
digitalWrite(LCDB_PIN, LOW);
dht11 DHT;
// Объявление переменной класса dht11
}
#define DHT11_PIN 4 // Датчик DHT11 подключен к цифровому пину
номер 4
void loop()
#define PZ_PIN 5
// Включение пьезоизлучателя
{
#define MOTO_PIN 6
// Включение насоса и вентилятора
// Выводим показания влажности и температуры
#define LCDB_PIN 8
// индикация низкого уровня воды
lcd.setCursor(0, 0);
// Устанавливаем курсор в начало 1 строки
#define LCDG_PIN 9
// индикация нормальной влажности
lcd.print("Humidity = % "); // Выводим текст
lcd.setCursor(11, 0);
byte degree[8] =
// Битовая маска символа градуса
lcd.print(DHT.humidity, 1);
{ B00111,
lcd.setCursor(0, 1);
// Устанавливаем курсор в начало 2 строки
B00101,
lcd.print("Temp = \1C "); // Выводим текст, \1 - значок градуса
B00111,
lcd.setCursor(11, 1);
B00000,
lcd.print(DHT.temperature,1);
B00000,
if (DHT.humidity < 50)
B00000,
{
B00000,
digitalWrite(PZ_PIN, HIGH);
};
digitalWrite(MOTO_PIN, HIGH);
digitalWrite(LCDB_PIN, HIGH);
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // Задаем адрес и размерность
digitalWrite(LCDG_PIN, LOW);
дисплея
}
void setup()
else
{
{
lcd.init();
// Инициализация lcd
digitalWrite(PZ_PIN, LOW);
lcd.backlight();
// Включаем подсветку
digitalWrite(MOTO_PIN, LOW);
lcd.createChar(1, degree);
// Создаем символ под номером 1
digitalWrite(LCDB_PIN, LOW);
pinMode(PZ_PIN, OUTPUT);
// инициализируем выходы
digitalWrite(LCDG_PIN, HIGH);
pinMode(MOTO_PIN, OUTPUT);
}
pinMode(LCDB_PIN, OUTPUT);
}
pinMode(LCDG_PIN, OUTPUT);
9

10. Задача №6: Собрать и отладить увлажнитель воздуха

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Задача №6: Собрать и отладить
увлажнитель воздуха
10

11. Выводы

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Выводы
• Разработали автоматизированную систему управления
влажностью воздуха, работающую по оптимальному для
человека уровнем влажностью;
• Оснастили увлажнитель подсветкой и музыкальным
сопровождением;
• Научились разрабатывать схемы на микроконтроллере
Arduino;
• Научились подключать к микроконтроллеру различные
устройства;
• Научились программировать микроконтроллеры.
11

12. Литература

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Литература
• Астафурова Т., Лукаш В., Гончаров А., Юрченко В. Фитотрон для светодиодной досветки растений в
теплицах и на дому // Полупроводниковая светотехника. – 2010. – № 3. – С. 36-38.
• Кондратьева И.П., Валеев Р.А. Результаты опытов по влиянию спектра излучения светодиодов на
меристемные растения // Энергообеспечение и энергосбережение в сел. хоз-ве. – М., 2012. – Ч. 2. – С.
212-218.
• Говоров П.П., Велит И.А., Щиренко В.В., Пилипчук Р.В. Источник света для выращивания овощей в
условиях закрытого грунта: учебное пособие для студентов специальности «Светотехника и источники
света» [Электронный ресурс]. – Тернополь: Джура, 2011. – 156 с. – Режим доступа: http://svitlo.dn.ua/getnews/56. – (Официальный сайт ООО «Укрпромсвет»).
• Тихомиров А.А., Шарупич В.П., Лисовский Г.М. Светокультура растений в теплицах [Электронный ресурс].
– Новосибирск: Издательство СО РАН, 2000. – Режим доступа: http://www.greenhouses.ru/Svetokultura.
• Официальный сайт Homeand Graden [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://www.homegardens.ru/component/content/article/24-home-plant/ ogorod-okno/70-pomidory-cherri-napodokonnike.
• Вилисов А.А., Дохтуров В.В., Тепляков К.В., Солдаткин В.С. Индикаторные светодиоды для
поверхностного монтажа // Полупроводниковая светотехника. – 2011. – Т. 5, № 13. – С. 50-51.
• Вилисов А., Калугин К., Солдаткин В., Перминова Е. Белые светодиоды // Полупроводниковая
светотехника. – 2012. – Т. 4, № 18. – С. 14-17.
• Александрова С.Н., Кудайбергенова Ж.Д., Рыбакова А.А., Незнамова Е.Г. Влияние искусственного света
на рост томатов // Наука и современность, Новосибирск, 2014 г. С.141-144.
• Куртова Н.В. Комфортный климат в вашей квартире // Управление качеством, – 201L 2. Козина Л.Н.
Peculiarities of using of heat pumps in regions of Russia. В сборнике: Природноресурсный потенциал,
экология и устойчивое развитие регионов России. Сборник статей. Пенза, 2012. С.86-89.
• Капалкина Е.А., Мырцымов С.А., Аладинский В.С., Козина Л.Н. Влияние влажности воздуха на здоровье
человека // экологические проблемы и здоровье населения / сборник статей Всероссийской научнопрактической конференции, Пенза: - 2016, С.46-48. https://elibrary.ru/item.asp?id=27554904
12

13. Разработчики и консультанты

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
Разработчики и консультанты
Разработчик: Тоцкая София
• Ученица 7-го класса 17 Гимназии, г.Новосибирска
Разработчик: Андрейченко Егор
• Ученик 7-го класса 17 Гимназии, г.Новосибирска
Разработчик: Папина Анжелика
• Ученица 7-го класса 17 Гимназии, г.Новосибирска
Консультант: Бизяев Алексей Анатольевич
• Старший преподаватель кафедры КТРС, НГТУ
Консультант: Смирнягин Иван Ильич
• Студент 3 курса кафедры КТРС, НГТУ
13

14. УВЛАЖНИТЕЛЬ ВОЗДУХА С НОЧНИКОМ

Новосибирский государственный технический университет
МБОУ 17 Гимназия, г. Новосибирска
УВЛАЖНИТЕЛЬ ВОЗДУХА
С НОЧНИКОМ
Направление: «Конструкторский проект»
Секция: «Я – будущий инженер»
Разработчики:
Папина Анжелика, ученица 7 класса, 17 Гимназии г. Новосибирска
Тоцкая Софья, ученица 7 класса, 17 Гимназии г. Новосибирска
Андрейченко Егор, ученик 7 класса, 17 Гимназии г. Новосибирска
Консультант:
Бизяев Алексей Анатольевич, старший преподаватель кафедры «Конструирования и
технологии радиоэлектронных средств»,
Новосибирский государственный технический университет
Смирнягин Иван Ильич, студент кафедры «Конструирования и технологии
радиоэлектронных средств», Новосибирский государственный технический
университет
Новосибирск, 2018