Мікроконтролера система збору екологічних параметрів на основі контролера ESP32

Abstract

Метою кваліфікаційної роботи є розробка мікроконтролерної системи для автономного збору екологічних параметрів навколишнього середовища на основі контролера ESP32. У роботі проаналізовано принципи побудови мікроконтролерних систем екологічного моніторингу, обґрунтовано вибір апаратних компонентів, сенсорів температури, вологості, атмосферного тиску, освітленості та газового середовища. Розроблено структурну та функційну схеми системи, алгоритм її роботи і програмне забезпечення для зчитування, первинної обробки та передавання виміряних параметрів. Реалізована система забезпечує періодичне опитування сенсорів, формування пакета даних у форматі JSON та передавання інформації за допомогою безпровідного зв’язку Wi-Fi на серверну платформу для подальшого зберігання і перегляду. Для підвищення автономності передбачено використання енергоощадного режиму роботи контролера. Проведено тестування працездатності прототипу, яке підтвердило можливість застосування розробленої системи для навчального, лабораторного та прикладного екологічного моніторингу.

The purpose of the qualification work is to develop a microcontroller-based system for autonomous and energy-efficient acquisition of environmental parameters using an ESP32 controller. The work analyzes the principles of designing microcontroller-based environmental monitoring systems and substantiates the choice of hardware components, including the ESP32 controller, sensors for temperature, humidity, atmospheric pressure, illumination and gas environment parameters. The structural and functional diagrams of the system, its operating algorithm and software for reading, primary processing and transmitting measured parameters have been developed. The implemented system provides periodic polling of sensors, generation of a JSON data packet and transmission of information via Wi-Fi to a server platform for further storage and visualization. To increase autonomy, an energy-saving operating mode of the controller is provided. Prototype testing confirmed the possibility of using the developed system for educational, laboratory and applied environmental monitoring.