Автоматизована система керування мікрокліматом будинку

Abstract

У кваліфікаційній роботі проведено аналіз сучасних автоматизованих систем керування мікрокліматом розумного будинку та обґрунтовано необхідність розроблення енергоефективних засобів автоматичного регулювання параметрів внутрішнього середовища. Розроблено структурну схему автоматизованої системи керування мікрокліматом на базі мікроконтролера STM32F103C8T6, яка забезпечує моніторинг температури, вологості та присутності користувачів у режимі реального часу. Запропоновано стратегію клімат-контролю на основі ПІД-регулятора для автоматичного керування швидкістю вентилятора залежно від відхилення поточної температури від заданого значення. Реалізовано дворежимний режим функціонування системи з можливістю ручного та автоматичного керування, механізм активації за наявності людини в приміщенні, систему попередження про перегрівання та бездротовий обмін даними через Bluetooth. Для відображення поточних параметрів мікроклімату та режимів роботи використано OLED-дисплей. Проведено тестування розробленої системи та підтверджено її працездатність і можливість практичного застосування в системах розумного будинку.

The qualification work analyzes modern automated smart home microclimate control systems and substantiates the need for developing energy-efficient solutions for the automatic regulation of indoor environmental parameters. A structural diagram of an automated microclimate control system based on the STM32F103C8T6 microcontroller has been developed. The system provides real-time monitoring of temperature, humidity, and user presence. A PID-based climate control strategy has been proposed for automatic fan speed regulation according to the deviation between the current and target temperatures. A dual-mode operating system has been implemented, supporting both manual and automatic control modes, a presence-based activation mechanism, an overheating warning system, and wireless data exchange via Bluetooth. An OLED display is used to visualize current microclimate parameters and system operating modes. The developed system was tested, and its functionality and suitability for practical application in smart home systems were confirmed.