Bakalářská práce se zabývá vývojem zařízení, které umožnuje měření napětí a proudu v síti 230 V/50 Hz s možností dálkového spínání zátěže a měření teploty. Cílem práce je navržení desky plošného spoje spolu s programovým vybavením daného zařízení. Pomocí zařízení je možné dálkové měření efektivní hodnoty napětí a proudu, příkon, teplotu a dálkově se-pnout/odepnout zátěž od sítě. Pro měření proudu se používá Transformátor s děleným já-drem SCT-013-020, měření napětí se provádí pomocí precizního transformátoru ZMPT101B. Bezdrátovou komunikaci zajištuje modul ESP-32, data jsou přenášena pomocí WiFi na Raspberry Pi 2 kde jsou data uloženy, vykresleny na webovém rozhraní zařízení a případně mohou být exportována. Firmware je napsán v programovacím jazyce C s využitím volně dostupných knihoven, a nahrán do zařízení pomocí Arduino IDE. Pro zob-razení dat je využitá aplikace Node-Red která se také stará o ukládání dat do SQL.
Anotace v angličtině
The bachelor's thesis deals with the development of equipment that allows the measure-ment of voltage and current in the 230 V / 50 Hz network with the possibility of remote load switching and temperature measurement. The aim of the work is to design a printed circuit board together with the software of the device. Using the device, it is possible to remotely measure the rms value of voltage and current, power input, temperature and re-motely switch on / off the load from the mains. The SCT-013-020 split-core transformer is used for current measurement, and the voltage measurement is performed using a ZMPT101B precision transformer. Wireless communication is provided by the ESP-32 module, the data is transmitted via WiFi to the Raspberry Pi 2 where the data is stored, plotted on the web interface of the device and can be exported. The firmware is written in the C programming language using freely available libraries, and uploaded to the device using the Arduino IDE. The Node-Red application is used to display the data, which also takes care of storing data in SQL.
Klíčová slova
měření napětí a proudu, ESP-32, návrh DPS, 230 V, teplota, IoT
Klíčová slova v angličtině
voltage and current measurement, ESP-32, PCB design, 230 V, temperature, IoT
Rozsah průvodní práce
49
Jazyk
CZ
Anotace
Bakalářská práce se zabývá vývojem zařízení, které umožnuje měření napětí a proudu v síti 230 V/50 Hz s možností dálkového spínání zátěže a měření teploty. Cílem práce je navržení desky plošného spoje spolu s programovým vybavením daného zařízení. Pomocí zařízení je možné dálkové měření efektivní hodnoty napětí a proudu, příkon, teplotu a dálkově se-pnout/odepnout zátěž od sítě. Pro měření proudu se používá Transformátor s děleným já-drem SCT-013-020, měření napětí se provádí pomocí precizního transformátoru ZMPT101B. Bezdrátovou komunikaci zajištuje modul ESP-32, data jsou přenášena pomocí WiFi na Raspberry Pi 2 kde jsou data uloženy, vykresleny na webovém rozhraní zařízení a případně mohou být exportována. Firmware je napsán v programovacím jazyce C s využitím volně dostupných knihoven, a nahrán do zařízení pomocí Arduino IDE. Pro zob-razení dat je využitá aplikace Node-Red která se také stará o ukládání dat do SQL.
Anotace v angličtině
The bachelor's thesis deals with the development of equipment that allows the measure-ment of voltage and current in the 230 V / 50 Hz network with the possibility of remote load switching and temperature measurement. The aim of the work is to design a printed circuit board together with the software of the device. Using the device, it is possible to remotely measure the rms value of voltage and current, power input, temperature and re-motely switch on / off the load from the mains. The SCT-013-020 split-core transformer is used for current measurement, and the voltage measurement is performed using a ZMPT101B precision transformer. Wireless communication is provided by the ESP-32 module, the data is transmitted via WiFi to the Raspberry Pi 2 where the data is stored, plotted on the web interface of the device and can be exported. The firmware is written in the C programming language using freely available libraries, and uploaded to the device using the Arduino IDE. The Node-Red application is used to display the data, which also takes care of storing data in SQL.
Klíčová slova
měření napětí a proudu, ESP-32, návrh DPS, 230 V, teplota, IoT
Klíčová slova v angličtině
voltage and current measurement, ESP-32, PCB design, 230 V, temperature, IoT
Zásady pro vypracování
Popište existující zařízení pro monitorování napětí a proudu v síti a jejich využití.
Zvolte vhodné komponenty pro vlastní monitor napětí a proudu, včetně řídicího mikropočítače.
Proveďte návrh vlastního zařízení.
Uvedený návrh hardwarově realizujte.
Vytvořte obslužný software pro použitý mikropočítač.
Zásady pro vypracování
Popište existující zařízení pro monitorování napětí a proudu v síti a jejich využití.
Zvolte vhodné komponenty pro vlastní monitor napětí a proudu, včetně řídicího mikropočítače.
Proveďte návrh vlastního zařízení.
Uvedený návrh hardwarově realizujte.
Vytvořte obslužný software pro použitý mikropočítač.
Seznam doporučené literatury
BARR, Michael a Anthony J MASSA. Programming embedded systems: with C and GNU development tools. 2nd ed. Sebastopol: O’Reilly, 2006, xxi, 301 s. ISBN 978-0-596-00983-0.
BENEŠ, Pavel. Automatizace a automatizační technika: prostředky automatizační techniky. 5., rozš. a aktualiz. vyd. Brno: Computer Press, 2014. ISBN 9788025137475.
CATSOULIS, John. Designing embedded hardware. 2nd ed. Sebastopol, CA: O'Reilly, 2005, xvi, 377 p. ISBN 0596007558.
PINKER, Jiří. Mikroprocesory a mikropočítače. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2004, 159 s. ISBN 80-7300-110-1.
VÁŇA, Vladimír. ARM pro začátečníky. Praha: BEN - technická literatura, 2009, 195 s. ISBN 978-80-7300-246-6.
Seznam doporučené literatury
BARR, Michael a Anthony J MASSA. Programming embedded systems: with C and GNU development tools. 2nd ed. Sebastopol: O’Reilly, 2006, xxi, 301 s. ISBN 978-0-596-00983-0.
BENEŠ, Pavel. Automatizace a automatizační technika: prostředky automatizační techniky. 5., rozš. a aktualiz. vyd. Brno: Computer Press, 2014. ISBN 9788025137475.
CATSOULIS, John. Designing embedded hardware. 2nd ed. Sebastopol, CA: O'Reilly, 2005, xvi, 377 p. ISBN 0596007558.
PINKER, Jiří. Mikroprocesory a mikropočítače. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2004, 159 s. ISBN 80-7300-110-1.
VÁŇA, Vladimír. ARM pro začátečníky. Praha: BEN - technická literatura, 2009, 195 s. ISBN 978-80-7300-246-6.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Komise vznesla k obhajobě následující dotazy a připomínky:
1) doc. Adámek, M.: Jak dlouho trvala realizace plošného spoje ?
2) doc. Adámek, M.: Jak bude aplikace dále využívána ?
3) doc. Adámek, M.: Na jakém principu pracuje čidlo měření teploty ?
4) prof. Janáčová, D.: Jak je realizována práce s databází ve vytvořeném zařízení ?