ФЕДЕРАЛЬНОЕ Государственное АВТОНОМНОЕ образовательное учреждение Высшего образования
«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(НИУ «БелГУ»)
ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРНЫХ И ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Кафедра информационных и робототехнических систем
«Обработка данных от датчиков BMP280 и DHT11 на основе модуля Arduino Uno R3 и вывод результатов на ЖК- и OLED-дисплеи»
Курсовой проект
по дисциплине «Микроконтроллеры и микроконтроллерные системы»
студента очной формы обучения
направления подготовки 09.03.02. Информационные системы и технологии
3 Курса группы 12002108
Головкова Игоря Евгеньевича
Научный руководитель:
доц. Шамраев Анатолий Анатольевич
БЕЛГОРОД 2024
ПЛАН КУРСОВОГО ПРОЕКТА
По дисциплине «Микроконтроллеры и микроконтроллерные системы»
на тему: «Обработка данных от датчиков BMP280 и DHT11 на основе модуля Arduino Uno R3 и вывод результатов на ЖК- и OLED-дисплеи»
1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
1.1 Цель и содержание курсовой работы
1.2 Требования пользователя и построение функциональной спецификации
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ
2.1 Проектирование аппаратной части
2.2 Проектирование программной части
3 ТЕСТИРОВАНИЕ СБОРКИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Исполнитель
Головков И.Е. 
Руководитель Шамраев А.А
Содержание
Y
1 Техническое задание на проектирование 4
1.1 Цель и содержание курсовой работы 4
1.2 Требования пользователя и построение функциональной спецификации 6
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ 8
2.1 Проектирование аппаратной части 8
2.2 Проектирование программной части 10
3 ТЕСТИРОВАНИЕ СБОРКИ 13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 18
ПРИЛОЖЕНИЕ А 19
1 Техническое задание на проектирование
Цель и содержание курсовой работы
Целью данной курсовой работы закрепление полученных в процессе обучения знаний студентов по дисциплине «Микроконтроллеры и микроконтроллерные системы».
В проекте разрабатывается и реализуется система обработки данных от датчиков BMP280 и DHT11 с использованием модуля Arduino Uno R3. Система должна обеспечивать считывание и обработку данных о температуре, влажности и атмосферном давлении, получаемых от указанных датчиков. Результаты обработки данных должны быть выведены на ЖК-дисплей и OLED-дисплей для наглядного отображения информации пользователю.
Датчики BMP280 и DHT11 являются примерами таких устройств, которые могут измерять важные параметры окружающей среды, такие как температура, влажность и атмосферное давление.
BMP280 — это датчик атмосферного давления и температуры. Он обеспечивает высокую точность измерений и низкое энергопотребление, что делает его идеальным для использования в различных приложениях, включая системы климат-контроля, метеорологические станции и системы мониторинга окружающей среды.
DHT11 — это датчик температуры и влажности, который также широко используется в различных проектах и приложениях. Он предоставляет простые в использовании и доступные по цене решения для измерения этих параметров.
Arduino Uno R3 — это популярная платформа для разработки электронных устройств и проектов. Она предоставляет гибкий и легко адаптируемый способ взаимодействия с различными датчиками и устройствами, включая BMP280 и DHT11.
ЖК-дисплей и OLED-дисплей являются двумя распространенными типами дисплеев, используемых для отображения информации в электронных устройствах. ЖК-дисплеи обычно дешевле и имеют больший размер, в то время как OLED-дисплеи обеспечивают более высокое качество изображения и лучшую видимость в различных условиях освещения.
В рамках курсового проекта будет разработана система, которая будет считывать данные от датчиков BMP280 и DHT11, обрабатывать их с использованием модуля Arduino Uno R3 и выводить результаты на ЖК-дисплей и OLED-дисплей. Это позволит пользователю устройства получать информацию о текущих условиях окружающей среды для его нужд.
Для успешной реализации курсовой работы по теме обработки данных от датчиков BMP280 и DHT11 на основе модуля Arduino Uno R3 и вывода результатов на ЖК- и OLED-дисплеи, необходимо иметь базовые знания в области электроники и программирования, а также опыт работы с платформой Arduino.
Программное обеспечение должно быть написано на языке программирования Arduino C и включает в себя следующие модули:
Подключение и инициализация датчиков BMP280 и DHT11 к модулю Arduino Uno R3;
Считывание данных о температуре, влажности и атмосферном давлении с датчиков;
Обработка и анализ полученных данных;
Вывод результатов обработки на ЖК-дисплей и OLED-дисплей;
Организация интерфейса пользователя для наглядного представления данных и возможности настройки параметров системы.
Симуляция работоспособности модуля была выбрана программа Proteus 8 Professional, она позволяет создавать, тестировать и отлаживать электронные устройства без необходимости физической сборки. Proteus был выбран именно потому, что он поддерживает Arduino и имеет необходимую библиотеку с драйверами для датчиков BMP280 и DHT11, а также для ЖК- и OLED-дисплеев. Программа также имеет функции симуляции, которые позволяют тестировать схему на корректность работы, не подключая ее к физическим устройствам.
Для тестирования работы системы обработки данных и вывода результатов на дисплеи была выполнена проверка считывания данных от датчиков BMP280 и DHT11 и корректного отображения информации на ЖК- и OLED-дисплеях в различных условиях окружающей среды.