Automatické dávkovací zařízení bazénové chemie
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Cílem této práce bylo navrhnout a zkonstruovat dávkovač bazénové chemie s vlastnostmi, které mají běžně prodávaná zařízení, ale které by bylo možné si pořídit s nižšími náklady než prodávané dávkovače. V úvodní části práce jsou popsány požadavky na kvalitu vody v bazénech a principy jejího zajištění. V navazující části jsou nejprve popsány vlastnosti mikrokontroléru ESP32, který byl vybrán z důvodu dostatečného výkonu, velikosti pamětí a RF konektivity. Dále jsou popsány sondy pH, ORP a snímače teploty použité pro snímání parametrů vody v bazénu. Jsou zde dále rozebrány převodníky snímačů, napájecí zdroje, řízení čerpadel a připojení displeje. Těžištěm práce je popis kompletního konstrukčního řešení zahrnujícího hardwarové, mechanické a softwarové aspekty. Začíná se popisem desky plošných spojů s kompletním schématem zapojení a jeho popisem. V mechanické části je popsáno a znázorněno řešení krabice. Jedná se o vlastní návrh, který byl vyroben s~využitím 3D tisku. Poslední konstrukční částí je software dávkovače, který je tvořen třemi různými softwary: software displeje, firmware mikrokontroléru ESP32 a HTML webové stránky. Popis je zaměřen zvláště na softwarovou architekturu firmware procesoru ESP32, ta má značnou spojitost s následující částí, kde je popsáno jednak lokální uživatelské rozhraní, tak i webová aplikace. Výsledné zařízení bylo vyvinuto do stavu, kdy bylo dobře odzkoušeno a upraveno ovládání z uživatelských rozhraní. Avšak vlastní regulace pH a ORP byly vyzkoušeny jen v simulovaných podmínkách, a proto následujícím krokem by bylo otestování v reálném bazénu pro ověření správnosti algoritmu regulace a také dlouhodobé spolehlivosti zařízení.
The objective of this thesis was to design and construct the dosing unit for pool chemistry with the features of common available equipments, but with lower acquisition costs compared to these equipments. The initial part of this thesis describes the requirements for water quality in the pools and the principles of its sustaining. The next section describes the ESP32 microcontroller, which was selected because of sufficient computation power and memory resources and RF connectivity capability. Furthermore, the pH, ORP probes and temperature sensors for measurement of the pool water quality are described in this section. Lastly, sensor convertors, power supplies, pump controls circuit and display interface are described here. The key section of the thesis is the design description which consists of hardware, mechanical and software section. It starts by the description of the printed circuit board with a description of diagram. In the section followed is described and illustrated mechanical design of the box for this dosing equipment. It is my own design made by 3D print. The last design section deals with software consisting of three different kinds of software: display software, ESP32 microcontroller firmware written in C/C++ and HTML code of the webside. This description is focused especially on the firmware architecture of the processor ESP32 related to consecutive part including description of a local user interface as well as a web application. The resulting device was developed to the state with matured well tested user interfaces. However, the controls algorithms of pH and ORP were tested only in simulated conditions. Therefore the testing in real pool for verification of the firmware and reliability should be done in the next steps.
The objective of this thesis was to design and construct the dosing unit for pool chemistry with the features of common available equipments, but with lower acquisition costs compared to these equipments. The initial part of this thesis describes the requirements for water quality in the pools and the principles of its sustaining. The next section describes the ESP32 microcontroller, which was selected because of sufficient computation power and memory resources and RF connectivity capability. Furthermore, the pH, ORP probes and temperature sensors for measurement of the pool water quality are described in this section. Lastly, sensor convertors, power supplies, pump controls circuit and display interface are described here. The key section of the thesis is the design description which consists of hardware, mechanical and software section. It starts by the description of the printed circuit board with a description of diagram. In the section followed is described and illustrated mechanical design of the box for this dosing equipment. It is my own design made by 3D print. The last design section deals with software consisting of three different kinds of software: display software, ESP32 microcontroller firmware written in C/C++ and HTML code of the webside. This description is focused especially on the firmware architecture of the processor ESP32 related to consecutive part including description of a local user interface as well as a web application. The resulting device was developed to the state with matured well tested user interfaces. However, the controls algorithms of pH and ORP were tested only in simulated conditions. Therefore the testing in real pool for verification of the firmware and reliability should be done in the next steps.
Description
Citation
KEJÍK, J. Automatické dávkovací zařízení bazénové chemie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Milan Sigmund, CSc. (předseda)
doc. Ing. Radim Burget, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Pavel Dvořák, Ph.D. (člen)
Ing. Jorge Truffin (člen)
Ing. Kryštof Zeman, Ph.D. (člen)
Ing. Pavel Hanák, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Rusz (člen)
Date of acceptance
2022-06-07
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky.
Je opravdu nutné při každé změně objektů na displeji upravit software na straně ESP32. Nebylo by možné vytvoření převodní tabulky pro objekty displeje uvnitř flash paměti mikrokontroleru ESP32?
Jak je na tom s náklady na výrobu vytvořený prototyp v porovnání s komerčně dostupnými zařízeními?
Student obhájil diplomovou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení