ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6522| Title: | Система моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля |
| Authors: | Уткіна, Тетяна Юріївна Кириленко, Даніл Олегович |
| Issue Date: | Jun-2024 |
| Abstract: | Метою кваліфікаційної роботи бакалавра є розробка системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля, що дозволить підвищити комфорт пасажирів, особливо під час довгих поїздок або у випадку екстремальних погодних умов. Крім того, забезпечення комфортного клімату в салоні автомобіля також сприяє безпеці пасажирів, оскільки створення оптимальних умов усуває можливість розсіювання уваги водія через дискомфорт від погодних умов всередині автомобіля. У результаті роботи над розробкою системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля виконано наступне: − проаналізовано різновиди наявних інженерних рішень у даній області; − проаналізовано основні характеристики існуючих систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля; − проведено системний аналіз сучасних компонентів систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля, визначено їх основні параметри; − розроблено структурну схему системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля; − розроблено електрично принципову схему системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля; − розроблено алгоритми управління системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля. Дослідження, проведене у рамках даної роботи, розкрило важливі аспекти функціонування та розвитку систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля. Під час аналізу існуючих рішень у галузі систем клімат-контролю автомобілів детально розглянуто різноманітні технології, які використовуються в цих системах. Проаналізовано якісні та кількісні характеристики цих систем, такі як їх можливості, точність регулювання, швидкість реакції та інші параметри. Встановлено, що сучасні системи клімат-контролю автомобілів дійсно досягли високого рівня технологічної складності та функціональності. Вони здатні ефективно регулювати температуру, вологість та інші параметри повітря в салоні автомобіля, надаючи водієві та пасажирам максимальний комфорт під час поїздок. Також було виявлено, що вони здатні працювати надійно та ефективно навіть у важких умовах експлуатації. Сучасні системи клімат-контролю автомобілів вражають своєю функціональністю, надаючи користувачам широкий спектр можливостей для контролю та регулювання кліматичних параметрів у салоні автомобіля. Це означає, що водії та пасажири можуть індивідуально налаштовувати температуру, вентиляцію, рівень обігріву чи охолодження повітря відповідно до своїх власних переваг та потреб. Наприклад, вони можуть встановлювати певну температуру, обирати швидкість обертання вентилятора, а також вибирати, звідки має подаватися повітря (на вікна, на ноги тощо). Таким чином, сучасні системи клімат-контролю в автомобілях стають не лише зручними функціями, але і важливим елементом для забезпечення комфорту та безпеки у маневрах на дорозі. Проте, дослідження також виявило деякі обмеження та проблеми, з якими можуть стикатися користувачі таких систем. Серед них – складність інтерфейсу користувача, можливість виникнення несправностей та потреба у постійному підтриманні та обслуговуванні систем. Також визначено напрямки подальших досліджень та розвитку систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля. Серед них – вдосконалення інтерфейсу користувача, розробка більш ефективних алгоритмів управління, використання новітніх технологій для підвищення надійності та зменшення енергоспоживання, а також розробка систем автоматичного аналізу та діагностики несправностей. Результати досліджень можуть бути корисними для виробників автомобілів, розробників програмного забезпечення та спеціалістів у галузі автомобільної техніки для покращення якості та функціональності систем клімат-контролю. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6522 |
| Appears in Collections: | 174 Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка (Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані системи та компоненти) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Б_151_2024_Кириленко.pdf Restricted Access | 3.2 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ І СИСТЕМ КАФЕДРА РОБОТОТЕХНІКИ ТА СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ Пояснювальна записка до кваліфікаційної роботи освітнього ступеня «бакалавр» на тему: Система моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля Виконав: здобувач вищої освіти 2 курсу, групи АКІТС-2299 спеціальності 151 Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Даніл КИРИЛЕНКО (ім’я та ПРІЗВИЩЕ) Керівник Тетяна УТКІНА (ім’я та ПРІЗВИЩЕ) Рецензент (ім’я та ПРІЗВИЩЕ) Черкаси 2024 року ЗМІСТ СПИСОК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ ..................................... 4 ВСТУП ........................................................................................................................... 5 1 АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ .................................................................. 7 2 СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ ПРЕДМЕТНОЇ ОБЛАСТІ ....................................... 10 2.1 Призначення та область використання систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля ....................................................................................... 10 2.2 Основні компоненти систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля ..................................................................................................................... 14 2.3 Види систем клімат-контролю автомобіля зонального типу ...................... 20 2.3.1 Однозонний кліматичний контроль ................................................... 20 2.3.2 Двозонний клімат контроль ................................................................ 20 2.3.3 Тризонний клімат-контроль ............................................................... 22 2.3.4 Чотиризонний клімат-контроль ......................................................... 22 2.3.5 Клімат-контроль, доповнений стоянковим обігрівачем .................. 23 2.4 Порівняння систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля ..................................................................................................................... 25 3 ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ПАРАМЕТРІВ КЛІМАТ- КОНТРОЛЮ АВТОМОБІЛЯ.................................................................................. 33 3.1 Розробка структурної та електрично принципової схем системи клімат- контролю автомобіля ................................................................................................... 33 3.2 Вибір компонентів системи клімат-контролю автомобіля .......................... 36 3.3 Джерело живлення модулів системи клімат-контролю автомобіля ........... 44 3.4 Розробка друкованої плати модулю живлення та моделі корпусу для системи клімат-контролю автомобіля ........................................................................ 46 4 ОСОБЛИВОСТІ ФУНКЦІОНУВАННЯ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ПАРАМЕТРАМИ КЛІМАТ-КОНТРОЛЮ АВТОМОБІЛЯ ............................... 51 4.1 Опис функціонування системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля ..................................................................................................................... 51 ЧДТУ.242261.001 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Розроб. Кириленко Система моніторингу Літ. Лист. Листів Перевір. Уткіна 2 70 параметрів клімат-контролю Реценз. автомобіля. Н. Контр. ЧДТУ, АКІТС-2299 Затверд. Лукашенко Пояснювальна записка 4.2 Розробка алгоритмів управління системи моніторингу параметрів клімат- контролю автомобіля ................................................................................................... 54 4.3 Використання датчиків системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля ..................................................................................................................... 57 ВИСНОВКИ ................................................................................................................ 66 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ............................................................... 68 Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 3 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата СПИСОК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ EDS – Event Driven System – система побудована на основі подій. I2C – Inter-Integrated Circuit – інтерфейс синхронної передачі даних. RH – Relative Humidity – відносна вологість. UART – Universal Asynchronous Receiver-Transmitter – універсальний асинхронний приймач-передавач. Wi-Fi – Wireless Fidelity. АСКК – Автоматизована система контролю клімату. МК – Мікроконтролер. ПЗ – Програмне забезпечення. ПК – Персональний комп’ютер. САПР – Система автоматичного проектування. САУ – Система автоматизованого управління. СВ – Система вентиляції. СКК – Система контролю клімату. СКП – Система кондиціонування повітря. ЧПП – Числовий програмний пристрій. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 4 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата ВСТУП Актуальність. Наразі існує значна кількість різноманітних систем контролю клімату, що використовуються в різних галузях, від домашніх теплиць до великих виробництв. Практично всі сучасні виробники автомобілів включають такі системи до своїх моделей. Розвиток розумних систем для автомобілів на сучасному етапі відбувається вкрай інтенсивно, з виробниками, безперечно, віддаючими пріоритетну увагу цьому напрямку. Швидкі темпи технологічного прогресу змушують компанії постійно вдосконалювати свої продукти, адаптуватися до змін у вимогах споживачів та реагувати на нові виклики та можливості. Кожен новий рік приносить із собою інновації, покращення та нові функції, які роблять автомобільні системи ще більш ефективними, безпечними та зручними для кінцевого користувача. Однак використання складних та багатокомпонентних систем контролю клімату в автомобілях значно підвищує їхню вартість для покупця. Це означає, що ціни на автомобілі з автоматичною системою контролю клімату можуть значно відрізнятись від тих, які не мають цієї опції. Тому попит на такі автомобілі, особливо в країнах, де середня заробітна плата не дуже висока, може бути обмеженим. Система включає набір важливих датчиків для моніторингу ключових показників повітря, дисплей для зручного контролю цих показників у салоні автомобіля, а також можливість підключення до вбудованих механічних регуляторів швидкості, температури та напрямку повітря. Цей пристрій має кілька переваг, зокрема: компактність головного модулю, універсальність використання, простоту управління та можливість легко розширювати функціонал. Основне застосування системи – контроль і управління параметрами мікроклімату у салоні автомобіля або іншого транспортного засобу. Крім того, є кілька інших областей застосування, таких як контроль мікроклімату та параметрів повітря у приміщеннях, створення розумних теплиць для вирощування рослин тощо. Альтернативним використанням є створення системи контролю освітлення або інтеграція її в системи «розумного будинку». Також можливе використання в навчальних цілях для демонстрації змін температури, вологості та тиску повітря, а Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 5 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата також для практичного використання технології Wi-Fi для зв’язку з мікроконтролером системи та її управління. Інтелектуальна система керування параметрами мікроклімату в автомобілі має два режими: автоматичний та напівавтоматичний. У автоматичному режимі система сама вибирає необхідну швидкість та температуру повітря. У напівавтоматичному режимі людина обирає бажану температуру, а система сама регулює швидкість повітря, щоб підтримувати задану температуру. Мета кваліфікаційної роботи полягає у розробці системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля, що дозволить підвищити комфорт пасажирів, особливо під час довгих поїздок або у випадку екстремальних погодних умов. Крім того, забезпечення комфортного клімату в салоні автомобіля також сприяє безпеці пасажирів, оскільки створення оптимальних умов усуває можливість розсіювання уваги водія через дискомфорт від погодних умов всередині автомобіля. Для досягнення мети потрібно виконати наступні завдання: − проаналізувати різновиди наявних інженерних рішень у даній області; − порівняти основні характеристики існуючих систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля; − провести системний аналіз сучасних компонентів систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля, визначити їх основні параметри; − розробити структурну схему системи моніторингу параметрів клімат- контролю автомобіля; − розробити електрично принципову схему системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля; − розробити алгоритми управління системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля. Об’єкт дослідження – процеси налаштування та автоматизації моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля. Предмет дослідження – системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 6 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ Система моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля – це електронна система, яка призначена для відстеження та регулювання різних параметрів, пов’язаних з клімат-контролем в автомобілі. Ця система може включати в себе датчики температури, вологості, тиску, а також контролери, які відповідають за роботу кондиціонера, обігрівача та інших компонентів системи клімат-контролю. Метою даного технічного завдання є проектування системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля, яка буде відповідати наступним вимогам: 1. Точність. Система повинна забезпечувати точне вимірювання та відображення параметрів клімат-контролю. 2. Надійність. Система повинна бути надійною та стійкою до впливів навколишнього середовища. 3. Простота використання. Система повинна бути простою у використанні та зрозумілою для водія. 4. Функціональність. Система повинна мати достатню функціональність для задоволення потреб водія. 5. Економічність. Система повинна бути економічною та доступною за ціною. Функціональні вимоги: 1. Система повинна мати можливість вимірювати та відображати наступні параметри: − температура повітря в салоні автомобіля; − вологість повітря в салоні автомобіля; − температура охолоджуючої рідини; − тиск у системі кондиціонування; − швидкість вентилятора. 2. Система повинна мати можливість регулювати наступні параметри: − температура повітря в салоні автомобіля; − швидкість вентилятора; Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 7 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата − режим роботи кондиціонера (авто, ручний, вимкнено). 3. Система повинна мати можливість відображати наступні повідомлення: − помилки в роботі системи; − низький рівень охолоджуючої рідини; − засмічення фільтра кондиціонера. 4. Система повинна мати можливість налаштовувати наступні параметри: − одиниці вимірювання температури (°C або °F); − швидкість вентилятора (авто, ручний). Система повинна мати можливість зберігати історію даних про параметри клімат-контролю. Нефункціональні вимоги: 1. Ергономічність. Система повинна бути зручною у використанні та не відволікати водія від керування автомобілем. 2. Надійність. Система повинна бути надійною та стійкою до впливів навколишнього середовища. 3. Обслуговуваність. Система повинна бути простою в обслуговуванні та ремонті. 4. Сумісність. Система повинна бути сумісною з різними моделями автомобілів. 5. Вартість. Система повинна бути економічною та доступною за ціною. Технічні рішення: 1. Датчики Для вимірювання параметрів клімат-контролю можуть бути використані наступні датчики: − датчик температури; − датчик вологості; − датчик тиску; − датчик швидкості вентилятора. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 8 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 2. Контролери Для регулювання параметрів клімат-контролю можуть бути використані наступні контролери: − контролер температури; − контролер швидкості вентилятора; − контролер режиму роботи кондиціонера. Система моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля може бути корисною функцією, яка може зробити керування автомобілем більш комфортним. При розробці такої системи необхідно враховувати всі вимоги, як функціональні, так і нефункціональні. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 9 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 2 СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ ПРЕДМЕТНОЇ ОБЛАСТІ 2.1 Призначення та область використання систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля Сучасні водії мають високі вимоги до комфорту під час переміщення на автомобілі. Управління мікрокліматом в салоні автомобіля стає невід’ємною частиною комфортного пересування. При наявності системи клімат-контролю поїздка автомобілем відчутно відрізняється від тих, де ця можливість відсутня. Колишній «кондиціонер», який колись розглядався як предмет розкоші, тепер став необхідністю. Це стосується не лише комфорту, але й безпеки, оскільки система клімат-контролю визначає стабільність управління автомобілем. Враховуючи тенденцію до постійного перебування у закритих приміщеннях або транспорті, ця функція стає ще більш актуальною для забезпечення комфортного та здорового середовища під час подорожей. Мікроклімат описує сукупність різних факторів середовища, таких як температура, вологість повітря, освітленість і т.д. Він залежить від різних чинників, таких як погодні умови, пора року і час доби. Створенню зручного мікроклімату сприяють системи опалення, вентиляції, зволоження та освітлення. Мікроклімат впливає на працездатність, самопочуття, здоров’я та настрій людини. Для рослин цей фактор також має велике значення для їх росту та врожайності. Відповідна вологість та температура, а також належне освітлення сприяють збільшенню врожаю та швидкому розвитку рослин. Температура є фізичною величиною, яка відображає стан термодинамічної системи. У повсякденному житті ми сприймаємо температуру як «холодну» або «теплу». Наші відчуття дозволяють нам відрізняти різні ступені тепла та холоду тіл. Проте для науки ці відчуття не є достатніми для точного вимірювання температури. Для цього використовуються прилади, такі як термометри, які вимірюють температуру шляхом контакту з термометричним тілом, що вводиться у тепловий контакт з тілом, температуру якого потрібно визначити. Вологість повітря визначається кількістю водяної пари, яка міститься у повітрі. Важливі параметри, що характеризують цю величину, включають точку Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 10 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата роси, відносну вологість, дефіцит роси та пружність водяної пари. Прилади для вимірювання вологості називаються гігрометрами або датчиками вологості. У повсякденному житті вологість є важливим параметром, оскільки вона впливає на самопочуття людини та її здоров’я. Наприклад, відсоток вологості у повітрі може впливати на здоров’я хворих на гіпертонію та астму. Недостатньо вологе повітря може призводити до сонливості, свербіжу шкіри та іншого дискомфорту. Занадто сухе повітря може сприяти розвитку захворювань дихальних шляхів. Надмірна вологість також може мати негативний вплив, сприяючи утворенню цвілі та пошкодженню матеріалів. У деяких випадках вона може призвести до захворювань дихальних шляхів. У сільському господарстві вологість впливає на родючість ґрунту. Освітленість – це кількість світла, яка падає на поверхню та освітлює її. Одиницею вимірювання освітленості є люкс. Чим більше світла падає на поверхню, тим вище її освітленість. Людське око не може точно визначити рівень освітленості без допомоги приладів, тому для точного вимірювання використовуються спеціальні пристрої – люксметри. Освітленість може бути природною або штучною. Природне освітлення надають сонячні промені, тоді як штучне освітлення забезпечують лампи розжарювання, LED-діоди та інші джерела світла. У будинках, офісах і на виробництві правильна освітленість має велике значення для забезпечення комфорту та збереження здоров’я. Для рослин освітленість і тривалість освітлення також мають величезне значення для їх зростання і розвитку. У наукових дослідженнях значення освітленості також важливе, оскільки існують прилади і пристрої, які працюють на основі фотоефекту та залежать від світлового потоку. Тому вимоги до мікроклімату значно зросли, особливо серед водіїв, які керують транспортними засобами, де підвищена небезпека. Втома, втрата уваги, роздратованість або апатія негативно впливають на працездатність водія та загрожують безпеці руху. Якісна система клімат-контролю враховує різноманітність відчуттів комфорту в різних кліматичних умовах, враховуючи зовнішню температуру і Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 11 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата рівень сонячного випромінювання. Автомобільні кондиціонери призначені для створення комфортних умов у салоні автомобіля. Це досягається за допомогою підігріву або охолодження повітря, а також видалення вологості через теплообмінники нагрівачів і охолоджувачів, які знаходяться в одному корпусі. Очевидно, що для цього необхідно більше продуманого управління, ніж для систем з окремими підігрівачами та охолоджувачами. На ринку з’явилися кондиціонери для автомобілів, які автоматично підтримують задану температуру в салоні. Вони регулюють тепло і повітряний обмін, використовуючи дані про зовнішню температуру, сонячне випромінювання і температуру в середині машини. Системи управління цими кондиціонерами є набагато складнішими, ніж ті, які використовуються у побуті. У 1933 році в США одна з нью-йоркських компаній вперше запропонувала кондиціонери для автомобілів як додаткове обладнання на замовлення. На той час кондиціонери вже стали звичайним обладнанням для американських хмарочосів. Зазвичай вони встановлювалися в найрозкішніші лімузини. Першим автомобілем, що міг бути оснащений заводською установкою кондиціонування повітря, був “Packard” моделі 1939 року, але він залишався малосерійним автомобілем ручної збірки. Вартість установки становила 274 дол. – величезну суму для того часу. Це було більше третини вартості нового повно розмірного легкового автомобіля, наприклад, “Форда”, який коштував від 742 дол. Крім того, установка кондиціонування займала половину багажника, була неефективною і не мала навіть зачатків автоматичного управління. Ця опція не була дуже популярною, тому виробники припинили її пропонувати після 1941 року, хоча “Cadillac” вже в тому ж році пропонував схожу систему. У 1941-42 модельних роках установка кондиціонування повітря входила до списку опційного обладнання для найдорожчих автомобілів “Chrysler”, але невідомо, чи була продана хоча б одна машина з таким обладнанням. Вартість установок кондиціонування повітря залишалася надзвичайно високою, тому лише дуже обмежена кількість автомобілів була оснащена ними. Крім того, вони продовжували бути малоефективними і мали ряд обмежень у Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 12 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата використанні, особливо враховуючи примітивність самих систем і недостатню потужність двигунів того часу. Революція відбулася у 1954 році, коли на автомобілях корпорації “Nash- Kelvinator” вперше з’явилася інтегрована система вентиляції та опалення “All- Weather Eye”. Ця система включала в себе як обігрівач, так і кондиціонер, при цьому всі компоненти розташовувалися під капотом, не займаючи місце в багажнику і усуваючи потребу в довгих трубопроводах і ресивері, що розміщувалися під днищем автомобіля. Підігріте або охолоджене повітря подавалося в салон через дефлектори, розташовані на панелі приладів, що було типовим для сучасних автомобілів. Система клімат-контролю в основному відповідає за підтримання зазначених параметрів повітря, таких як температура, вологість і хімічний склад, у приміщенні. Під управлінням блока управління, система періодично порівнює поточні показники повітря з заданими значеннями. У разі виявлення відхилень, система автоматично видає команди на їх коригування. Наприклад, якщо температура в кімнаті опуститься нижче заданого рівня, система може вимкнути кондиціонер і включити опалення, щоб підігріти повітря. Кожна кімната може мати свій власний температурний режим, що дозволяє створити комфортні умови для кожного приміщення. Хоча більшість операцій відбуваються автоматично, інтервенція користувача може бути потрібна для налаштування обладнання або встановлення нових параметрів. Для ефективної роботи системи необхідно встановити блоки опалення та охолодження, які забезпечать нагрівання або охолодження повітря до відповідної температури. Цей процес здійснюється шляхом рівномірного розподілу повітря по всьому приміщенню. Установка блоків виконана на основі простої схеми розподілу потоку повітря. Температурні показники регулюються за допомогою змішувача заслінки, який керується сервоприводом – механічним пристроєм з електродвигуном, що дозволяє керувати рухом заслінки. Кліматична система включає в себе кілька функцій одночасно: збереження низької температури в певних кімнатах для економії електроенергії, автоматичне Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 13 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата нагрівання приміщення, врахування особливостей мікроклімату в кухні, регулювання вологості в ванній кімнаті та аналіз повітря в кімнатах для його зволоження та видалення зайвого вуглекислого газу. Головна різниця між кондиціонером і системою клімат-контролю полягає у їхніх принципах роботи. У кондиціонера є спеціальний холодильний агент, компресор, випарник, конденсатор та дроселює. Компресор створює тиск, який використовується для качання холодоагента через всю систему. Холодоагент спочатку проходить через конденсатор, де відбувається охолодження і перехід у рідкий стан. Потім він проходить через дроселювач, випарник та вентилятор, що витягає холодне повітря у приміщення. Крім того, кондиціонери також очищають повітря, фільтруючи його через спеціальні фільтри. Проте кондиціонери мають деякі недоліки, такі як зниження рівня вологості повітря в приміщенні через його осушення та відсутність можливості регулювати рівень вологості. З іншого боку, клімат-контроль – це більш складна система з додатковими елементами, які сприяють створенню комфортного мікроклімату у приміщенні. Ця система включає в себе датчики, опалювальний прилад, кондиціонер, систему фільтрації, основний блок управління та інші компоненти. Вона призначена для автоматичної регуляції умов середовища. Отже, якщо кондиціонер потребує втручання користувача для зміни режимів або потужності потоку, то система клімат-контролю автоматично виконає ці дії без участі людини. 2.2 Основні компоненти систем моніторингу параметрів клімат- контролю автомобіля Перевага клімат-контролю перед звичайною пічкою, навіть з кондиціонером, є очевидною. Щоб забезпечити комфортне перебування в автомобілі, достатньо встановити бажану температуру, і система швидко досягне її, підтримуючи протягом всієї поїздки (рисунок 2.1). Все управління здійснюється електронним блоком, який отримує інформацію з датчиків, встановлених як всередині салону, так і зовні, і вмикає опалювач або кондиціонер залежно від погоди. Крім того, електроніка регулює температуру та Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 14 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата інтенсивність повітряного потоку, щоб підтримувати задані параметри. Спеціальні сенсори перевіряють повітря на наявність шкідливих домішок, неприємних запахів і підвищеної вологості, і за необхідності застосовують фільтрацію та осушування повітря, що позитивно впливає на самопочуття пасажирів і працездатність водія. Рисунок 2.1 – Панель налаштування клімат-контролю Мікроклімат в салоні автомобіля важливий для самопочуття водія та пасажирів, а також для безпеки руху. У хорошому мікрокліматі всі присутні в автомобілі будуть почуватися комфортно. Оптимальні параметри – температура від 18 до 25 °C і вологість від 50 до 70 %. При підвищеній температурі водій швидко втомлюється, його реакція сповільнюється, і збільшується ймовірність помилок в управлінні. Призначення кондиціонера – зниження температури повітря в салоні, регулювання вологості, фільтрація і циркуляція повітря. Раніше для вентиляції достатньо було відкрити лобове скло або опустити бічні вікна. Згодом на автомобілях з’явилися бічні поворотні скла, часто трикутної форми, які встановлювалися у передніх (іноді і в задніх) дверях. Ці поворотні скла або кватирки довгий час були присутні на більшості автомобілів. Однак вони мали свої недоліки, зокрема створювали протяги від холодного (непідігрітого) повітря, а також неефективно видаляли вологе повітря з салону. Для вирішення проблеми достатнього надходження кисню і видалення вологого повітря конструктори автомобілів змінили схему вентиляції з припливної на проточну. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 15 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Завдяки впровадженню проточної системи вентиляції була усунута проблема протягів. Поворотні кватирки були прибрані, що позитивно позначилося на вентиляції та оглядовості з місця водія. Ще однією важливою складовою мікроклімату є температура всередині салону автомобіля. Якщо температура недостатньо висока, водій і пасажири мерзнуть, а при підвищеній температурі швидше втомлюються, особливо взимку в теплому одязі. Для підтримки заданої температури в салоні автомобіля в теплу пору року почали використовувати повітряні кондиціонери. Проте без автоматичної системи управління кондиціонер може надмірно охолоджувати повітря в салоні. Ще одним важливим параметром мікроклімату в автомобілі є вологість. Вона впливає не тільки на загальний комфорт під час поїздки, але й на запотівання скла. Якщо в автомобілі вологість висока, скла, особливо бічні і заднє, швидко запотівають (а взимку можуть покриватися інієм), при цьому обдув скла допомагає недостатньо. Ті ділянки скла, на які обдув потрапляє безпосередньо, очищаються, тоді як сусідні залишаються запітнілими. До впровадження кліматичних установок на автомобілях була тенденція обдувати всі необхідні скла, і автолюбителі часто встановлювали вентилятори для обдування заднього скла. Цим шляхом деякий час йшли і автозаводи. Нарешті, важливим параметром мікроклімату в автомобілі є загазованість салону. Для боротьби з нею встановлюють салонні вугільні фільтри і газові аналізатори, які оперативно перемикають кліматичну установку в режим рециркуляції при підвищеній концентрації шкідливих речовин за бортом автомобіля. Таким чином, кліматична система сучасного автомобіля виконує такі функції: − очищує повітря, що надходить, від дорожнього пилу та шкідливих газів; − забезпечує постійний приплив свіжого повітря та видалення вологого повітря з салону автомобіля (повний обмін повітря в салоні зазвичай здійснюється не рідше одного разу на чотири хвилини); Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 16 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата − підтримує оптимальну температуру в салоні на рівні +22 °C; − підтримує оптимальну вологість повітря в салоні на рівні 60%, запобігаючи запотіванню або замерзанню скла, не тільки переднього, а й бічних та заднього. Автомобілі можуть оснащуватися кліматичною установкою, яка виконує кілька функцій: вентиляцію салону, опалення салону та обігрів вітрового скла, а також охолодження повітря в салоні. Раніше в деяких автомобілях навіть не було можливості регулювати з салону кількість гарячої охолоджуючої рідини, що надходила в радіатор опалення. Цю функцію додали пізніше. Деякі автомобілі мали по два обігрівача салону: один для обігріву передніх сидінь водія і пасажира, а другий для обігріву задньої частини салону автомобіля. На рисунках 2.2-2.6 наведено схеми обладнання, яке використовується в різних режимах клімат-контролю. Рисунок 2.2 – Режим подачі повітря на лицьовий рівень Згодом систему вентиляції автомобіля вдосконалили, зробивши її проточною з певною кратністю обміну повітря в салоні, і трикутні поворотні кватирки передніх дверей зникли з конструкції разом з протягами в салоні. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 17 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Опалення салону використовувалося тільки в разі потреби, наприклад, під час дощу або взимку, тоді як влітку для провітрювання відкривалися трикутні поворотні кватирки в передніх дверях, через які по салону гуляли протяги. Рисунок 2.3 – Варіанти напрямків роздачі повітряного потоку Наявність обігрівача та кондиціонера в автомобілі спонукала конструкторів до спроб спільного використання цих пристроїв. Наприклад, у “Daewoo Nexia” з’явилася біла зона на шкалі кліматичної установки. Рисунок 2.4 – Режим подачі повітря в ножні колодязі і на обдув скла Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 18 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата В дощову осінь, встановивши ручку в білу зону, можна отримати чудовий ефект: тепле повітря буде підігрівати та сушити ноги водія і пасажирів, а прохолодне повітря з кондиціонера буде обдувати лобове та бокові скла, запобігаючи їх запотіванню. Рисунок 2.5 – Режим обдування скла з метою видалення конденсату Рисунок 2.6 – Режим подачі повітря на лицьовій рівень і в ножні колодязі Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 19 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 2.3 Види систем клімат-контролю автомобіля зонального типу Комфортний температурний режим може відрізнятися для пасажирів та водіїв, і для цього в автомобілях використовують системи, які дозволяють налаштовувати окремі температурні умови для кожної зони салону. Існують одно-, дво-, три-, і навіть чотиризонні системи клімат-контролю. Кількість зон впливає на вартість автомобіля, оскільки для роботи цих систем потрібно більше датчиків та модулів управління. 2.3.1 Однозонний кліматичний контроль Це єдиний блок для опалення та кондиціонування, керований одним модулем, який дозволяє встановлювати як ручні, так і автоматичні налаштування. У режимі автоматичного контролю потік повітря з дефлекторів має температуру, що дозволяє підтримувати задані значення. При зміні вхідних параметрів модуль автоматичного управління вносить відповідні зміни, регулюючи температуру потоку, щоб забезпечити сталі умови в салоні. Доступний режим рециркуляції повітря дозволяє використовувати повітря з салону, що дозволяє охолодити салон швидше. Проте, при включеному автоматичному режимі показники температури можуть відрізнятися між передньою і задньою частиною салону, що може викликати незручності між водієм та пасажирами заднього ряду, оскільки кожній людині комфортна температура індивідуальна. Тому водій не може повністю відокремитися від регулювання системи клімат-контролю. 2.3.2 Двозонний клімат контроль Проте найпоширенішим є двозонний клімат-контроль (рисунок 2.7). Зазвичай він включає два регулятори, розташовані по боках блока управління, щоб як водій, так і пасажир мали можливість налаштовувати свій власний мікроклімат. Це не два окремі агрегати, а два комплекти керування, об’єднані в одну систему, що дозволяє передньому пасажиру встановлювати власні параметри мікроклімату. Ця опція, безумовно, позначається на ціні автомобіля, але суттєво підвищує комфорт в салоні. Тепер пасажир може налаштувати параметри за своїм смаком, залишаючи параметри водія незмінними. Це досягається завдяки розділенню Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 20 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата панелі управління системою та використанню окремих датчиків для кожної сторони. Рисунок 2.7 – Двозонний клімат-контроль Деякі блоки управління мають власні регулятори швидкості обертання вентилятора та можливість зміни напрямку повітряного потоку, тоді як інші обмежуються лише ручкою регулятора температури потоку. Зрозуміло, що ціна двозонного клімат-контролю значно вища, аніж у попереднього варіанту, але він стає значним плюсом у забезпеченні комфорту, особливо якщо ви подорожуєте разом з пасажиром. Також важливо відзначити, що в автомобілі немає фізичних перегородок, які розділяють різні зони. Різниця між зонами становить приблизно 3-4 °C, залежно від моделі автомобіля. Проте для більшості людей цих параметрів буде достатньо для комфортного відчуття. Більшість нових автомобілів, що оснащені кліматичною системою, мають як мінімум дві зони. Отже, при виборі транспортного засобу варто враховувати, скільки часто подорожуватимуть пасажири в авто. Якщо це буде рідкісно, то переплачувати за додаткове обладнання може бути нецільово. Але для сімейного автомобіля ця опція може стати невід’ємною. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 21 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 2.3.3 Тризонний клімат-контроль Система тризонного клімат-контролю включає праву та ліву частини салону автомобіля спереду, а також всю задню частину. Для регулювання температури у всіх трьох зонах автомобіля встановлюють три терморезистори. Четвертий терморезистор вимірює “температуру за бортом”. Залежно від показань цих терморезисторів і положення трьох регуляторів температури в салоні, система тризонного клімат-контролю вмикає або обігрівач, або кондиціонер, направляючи повітря відповідної температури в кожну зону. 2.3.4 Чотиризонний клімат-контроль Система чотиризонного клімат-контролю охоплює кожне з чотирьох пасажирських місць в салоні автомобіля (рисунок 2.8). Для регулювання температури на всіх чотирьох пасажирських місцях встановлюють чотири терморезистори. П’ятий терморезистор вимірює “температуру за бортом”. Рисунок 2.8 – 4-зонний клімат-контроль Залежно від показань цих терморезисторів і положення чотирьох регуляторів температури в салоні, система 4-зонного клімат-контролю вмикає або обігрівач, Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 22 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата або кондиціонер, направляючи повітря відповідної температури до кожного пасажирського місця. 2.3.5 Клімат-контроль, доповнений стоянковим обігрівачем Хоча клімат-контроль в автомобілі - це чудова річ, він має свої недоліки. Один з них полягає у тому, що система не може працювати оптимально, доки двигун повністю не прогріється. Хоча сучасні двигуни нагріваються швидко, в сильні морози цей процес може сповільнитися. Щоб вирішити цю проблему, деякі системи клімат-контролю доповнюються стоянковим обігрівачем. За допомогою нього можна перед поїздкою підігріти салон, а в момент старту можна скористатися ним, щоб забезпечити комфортну температуру в салоні. Важливо пам’ятати, що стоянковий обігрівач споживає паливо, тому важливо мати запас палива в автомобілі. Автономний обігрівач дає можливість програмувати не лише опалення салону, а й його вентиляцію. Наприклад, можна ввімкнути вентиляцію салону з брелка (або за допомогою таймера), щоб провітрити автомобіль під час його стоянки на сонці і створити приємний мікроклімат. Крім того, деякі автономні обігрівачі можуть мати функцію передпуску, яка дозволяє автоматично включати обігрівач за певний час до запланованого виїзду, щоб салон був зігрітий до комфортної температури. Таким чином, система клімат-контролю автомобіля складається з електронного блока керування, датчиків і виконавчих механізмів. Електронний блок керування виступає в ролі «мозку» цієї системи, приймаючи інформацію від датчиків щодо температури, вологості, тиску тощо, і відповідаючи на цю інформацію, видаючи команди виконавчим механізмам, таким як компресор кондиціонера, вентилятори, клапани тощо, з метою підтримання комфортних умов у салоні автомобіля. Блок управління кліматом – це комплексна система, що включає в себе контролер з програмами управління і систему введення інформації. Ці програми можуть бути налаштовані на механічні або електронні регулятори залежно від моделі. Зазвичай інформацію вводять у ці сучасні блоки управління цифровим Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 23 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата методом, включаючи за допомогою пульта дистанційного керування. Контролер, опрацьовуючи цю інформацію, керує роботою виконавчих пристроїв, таких як швидкість обертання вентилятора і положення заслінок, а також регулює температуру повітря відповідно до заданих параметрів. Рисунок 2.9 – Електронний блок керування Крім того, блок управління кліматом може включати в себе різноманітні датчики, які вимірюють параметри середовища, такі як температура повітря, вологість, а можливо навіть якість повітря. Ці датчики надають важливу інформацію контролеру для точного регулювання клімату в салоні автомобіля. Крім того, програма контролера може мати різні режими роботи, включаючи автоматичний режим, ручне управління та програми попереднього налаштування. Це дозволяє користувачам вибирати найбільш зручний спосіб налаштування клімату в салоні залежно від їхніх потреб і умов. Датчики розміщені як в салоні автомобіля, так і ззовні. Внутрішні датчики контролюють кліматичні показники в областях, де вони розташовані. Крім того, є датчик контролю температури на виході обігрівача/охолоджувача. Внутрішні датчики зазвичай мають примусовий обдув, щоб швидше отримувати інформацію. Кількість датчиків зазвичай зростає зі складністю системи, наприклад, у багатозонній системі. Зовнішні датчики призначені для контролю температури повітря зовні автомобіля. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 24 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата До виконавчих механізмів належать багато пристроїв, таких як охолоджуючі та опалювальні пристрої (кондиціонер і обігрівач), повітряні заслінки і їх приводні механізми, повітропроводи, вентилятори, фільтри, дефлектори і т. д. Структура і функціонал цієї системи базуються на існуючому аналогу, наприклад, системі клімат-контролю автомобіля “Infiniti QX” (рисунок 2.10). Рисунок 2.10 – Функціональна схема організації вентиляції, опалення та кондиціонування салону “Infiniti QX” 2.4 Порівняння систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля Система керування мікрокліматом (рисунок 2.11) складається з таких основних компонентів: − холодильний контур, датчик тиску і температури холодоагенту, датчик температури повітря за випарником; − опалювальний контур, насосно-клапанний блок, автономні теплообмінники (регульовані з боку подачі рідини), датчики температури в правому і в лівому теплообмінниках; − повітророзподільні пристрої, кондиціонер; − передній і задній пульти керування та індикації; − електронний блок керування. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 25 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Рисунок 2.11 – Основні компоненти системи керування мікрокліматом В холодильному контурі (рисунок 2.12) тиск і температуру холодоагенту визначає один і той самий датчик 1. По двом сигналам цього датчика блок керування може визначити неявну втік холодоагенту. Датчик встановлюється з боку магістралі високого тиску. До холодильного контуру відносяться такі елементи: дросель, компресор із зовнішнім регулюванням, конденсатор, випарник, збирач конденсату. Температуру повітря за випарником визначає спеціальний датчик 2. За сигналом цього датчика функція охолодження повітря відключається, якщо температура падає до 0°С. Датчик і компресор підтримують температуру повітря за випарником в діапазоні регулювання, тобто в межах від 0 до 12 °С. Це дозволяє знизити нагрівальну потужність теплообмінників. Через них повітря проходить минаючи випарник, щоб нагрітися до заданої температури. В результаті знижуються енергозатрати та зменшується витрата пального. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 26 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Рисунок 2.12 – Схема циркуляції холодоагенту в холодильному контурі Опалювальний контур (рисунок 2.13) утворюють два теплообмінники, насосно-клапанний блок і коло циркуляції рідини в системі охолодження двигуна. Рисунок 2.13 – Схема роботи опалювального контуру Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 27 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Призначення опалювального контуру полягає у нагріванні до заданої температури повітря, охолодженого і осушеного у випарнику холодильного контуру. Ступінь нагрівання контролюють датчики температури повітря на виході із теплообмінника. Насосно-клапанний блок складається з двох тактових клапанів і циркуляційного насоса для перекачування охолоджуючої рідини. Насос являє собою дві крильчатки з приводом від загального електродвигуна. Повітророзподільні пристрої з’єднані між собою повітроводами, які конструктивно оформлені як об’ємні пластмасові елементи різної конфігурації (рисунок 2.14). Повітряний потік, який поступає в середину автомобіля, проходить складний шлях від протипилового фільтра на вході до дефлекторів у салоні. Дефлектори на передній панелі закриті декоративними кришками з електроприводом. Рисунок 2.14 – Схема розташування повітророзподільних пристроїв Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 28 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Під дією розрідження, створюваного вентилятором, повітря проходить через протипиловий фільтр і поступає до випарника (рисунок 2.15). За випарником повітряний потік, який іде через кондиціонер, розгалужується перший раз. Основна частина проходить через теплообмінники, а решта – в обхід теплообмінників, до заслінок кондиціонера, які регулюють подачу холодного повітря. Конструктивна схема з двома паралельними теплообмінниками дозволяє подавати повітря розподіленими потоками в праву і ліву зони салону. Температуру повітря в кожному з цих двох потоків визначають головним чином налаштування, які задає водій і передній пасажир. Рисунок 2.15 – Схема розподілення повітряних потоків в автомобілі За теплообмінниками повітряні потоки розподіляються за допомогою заслінок з електроприводом і спрямовуються до дефлекторів в різних точках салону. При цьому повітря, яке поступає в салон через отвори в середніх стояках кузова і через задні нижні дефлектори, може попутно підігріватися додатковими нагрівальними елементами. Теплообмінник може функціонувати одним з двох способів: або за допомогою безпосереднього підігріву повітря салону, або шляхом передачі тепла в Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 29 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата систему охолодження двигуна. В останньому випадку циркуляція підтримується окремим електричним насосом, що дає можливість використання стандартного пристрою обігріву повітря в пасажирському салоні. Цей тип допоміжного підігріву охолоджувальної рідини двигуна також покращує характеристики запуску в зимовий період. Один пристрій обігріву не здатний справлятися із завданням забезпечення сприятливої навколишньої обстановки. Коли зовнішня температура перевищує 20 °С, повітря повинне охолоджуватись, щоб досягнути прийнятної температури в салоні. Насос, що приводиться в дію від двигуна, стискує пароподібний холодоагент, який потім подається насосом в конденсатор, де він охолоджується і перетворюється в рідкий стан, тут холодоагент віддає енергію, яку отримує в компресорі, і тепло, що поглинається у випарнику, в навколишнє середовище. Редукційний клапан розбризкує охолоджену рідину, подаючи її у випарник (процес випаровування служить для поглинання тепла із потоку свіжого повітря). За рахунок витягування вологи із охолодженого повітря у вигляді конденсату, вологість повітря зменшується до бажаного рівня. Випарники і конденсатори виконані у вигляді трубо пластинчастих теплообмінників. Випарник розташовується перед радіатором обігрівача в потоці свіжого повітря і охолоджує повітря приблизно до 3-5°С. Осушене повітря повторно нагрівається радіатором обігрівача до необхідної температури. Автоматичне керування особливо необхідне для автомобілів, оснащених одночасно кондиціонером і обігрівачем, оскільки постійний контроль і регулювання, потрібні для підтримки температури створюваного клімату, ускладнюють завдання водію автомобіля. У центрі системи знаходиться ланцюг контролю температури в салоні. Блок керування безперервно контролює як попередньо задану температуру, так і усі зміни, які впливають на систему. Цю інформацію необхідно використовувати для визначення температури завчасно заданих точок, які порівнюються із дійсною температурою, а блок керування використовує різницю між двома величинами як основу для визначення необхідного рівня обігріву, охолодження і подачі повітря. Іншою функцією Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 30 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата керування є регулювання положення заслінок розподілення повітряного потоку відповідно до програми, яка обрана водієм автомобіля. Величина температури повітря, яке подається, визначається за допомогою блока керування і досягається за рахунок регулювання подачі охолоджувальної рідини або повітря через радіатор опалювача. Для регулювання величини повітряного потоку використовується плавний чи ступінчатий спосіб керування вентилятором. Умови роботи вентилятора пов’язані із збільшенням повітряного потоку, викликаного аеродинамічним тиском при високих швидкостях автомобіля. За допомогою спеціальної функції керування це можна компенсувати, реагуючи на підвищення швидкості автомобіля шляхом зменшення швидкості обертання вентилятора до нуля, а якщо потік буде і далі зростати, то за допомогою обмежувальної заслінки для дроселювання потоку вхідного повітря. Результати порівняльного аналізу систем кондиціонування автомобіля наведено в таблиці 2.1. Таблиця 2.1 – Порівняльний аналіз систем кондиціонування автомобіля Параметр Кондиціонер в автомобілі Клімат-контроль в автомобілі Використовує Принцип Регулює температуру, вологість холодопродукт для роботи та потік повітря охолодження повітря Ефективний у високі Ефективність Ефективний у всіх сезонах температури Простий у використанні, Автоматичний та зручний у Зручність але вимагає постійного використанні налаштування Витрати Збільшує витрати пального Може трохи збільшити витрати, пального у робочому режимі але компенсує зручністю Регулювання Здатен контролювати рівень Не регулює вологість вологості вологості Режими Охолодження, обігрів, розподіл Охолодження роботи повітря Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 31 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Керування розподіленням повітря відповідно до трьох рівнів – дефлектор скла, верхня частина салону і зона ніг – можна здійснювати вручну з попереднім вибором або за програмою. Звичайно за допомогою автоматичних кондиціонерів вирішують такі завдання залежно від умов усередині й поза автомобілем: − регулювання температури повітря на випуску – зміною ступеня відкриття заслінки повітряного змішувача; − регулювання інтенсивності потоку повітря – зміною частоти обертання валу двигуна вентилятора; − керування впускним і випускним отворами – перемикання випускних отворів охолоджувача й нагрівача, перемикання надходження повітря з атмосфери або салону; − керування компресором – ввімкнення й вимикання електромагнітної муфти компресора. Обираючи між кондиціонером та клімат-контролем в автомобілі, варто враховувати поточні потреби та побажання. Кондиціонери підходять для тих, хто шукає простий та ефективний спосіб охолодження повітря під час літньої спеки. У той час як клімат-контроль може бути найкращим вибором для тих, хто цінує автоматизацію та комфорт у всіх сезонах. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 32 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 3 ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ПАРАМЕТРІВ КЛІМАТ-КОНТРОЛЮ АВТОМОБІЛЯ 3.1 Розробка структурної та електрично принципової схем системи клімат-контролю автомобіля Після аналізу систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля отримано необхідну інформацію щодо будови та функціоналу розроблюваної системи. На основі цієї інформації запропоновано структурну схему системи систем клімат-контролю салону транспортного засобу, де вказані всі основні компоненти, що входять до її складу (рисунок 3.1). Рисунок 3.1 – Структурна схема системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля Для розробки схеми електричної принципової системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля вибрано середовище розробки програмного забезпечення “Fritzing”. На рисунку 3.2 показано зовнішній вигляд головного вікна середовища розробки програмного забезпечення “Fritzing”. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 33 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Рисунок 3.2 – Головне вікно середовища розробки програмного забезпечення “Fritzing” Fritzing – це програма з відкритим вихідним кодом, призначена для спрощення процесу прототипування та розробки проектів на основі популярних платформ, таких як Arduino, Raspberry Pi, ESP32 та інших. Вона дозволяє зручно відображати мініатюрні зображення реальних компонентів з можливістю підключення дротів до їх виводів. Усі ці компоненти доступні у спеціалізованих бібліотеках. Основна версія програми має обмежений набір моделей у бібліотеці, тому часто доводиться завантажувати додаткові моделі з Інтернету. Після вибору необхідних компонентів потрібно розробити електричну принципову схему системи кліматичного контролю. За розробленою схемою можна зазначити, що система буде складною як з точки зору електричного, так і програмного забезпечення. На схемі третє джерело живлення не використовується, але воно необхідне для використання додаткових виконавчих модулів автомобіля, таких як електромагнітні реле, двигуни та нагрівачі. У даній системі передбачено базовий варіант з можливістю розширення функціоналу. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 34 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Запропоновану електрично принципова схему системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля наведено на рисунку 3.3. Рисунок 3.3 – Схема електрична принципова макету системи Крім схеми, необхідно розробити друковану плату для модулів живлення, оскільки вони включають в себе велику кількість компонентів, і використання навісного монтажу не є досить зручним та практичним. Для створення та трасування друкованих плат модулів живлення використано програмний комплекс DipTrace. DipTrace – це багатофункціональне програмне забезпечення автоматизованого проектування електронних друкованих плат та схемотехнічної документації для проектів будь-якої складності, починаючи від концепції ідеї до готового пристрою. Це програмне забезпечення автоматично генерує проект друкованої та монтажної плати згідно з електричною схемою, має широкий вибір компонентів (близько 40 тис.), можливість редагування елементів та корпусів. Простота та зручність в користуванні цим інструментарієм дозволяють значно заощадити час та ресурси. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 35 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Програмний комплекс включає в себе чотири основні програми: − PCB Layout – для проектування друкованих плат з інтуїтивно зрозумілим інтерфейсом та автоматичним трасуванням; − ComEdit – редактор корпусів для друкованих плат; − Schematic – для створення принципових схем, які можуть бути подальше перетворені у друковані плати; − SchemEdit – редактор компонентів для проектування символів схемотехніки та їх взаємозв’язку з корпусами. Під час роботи з програмним комплексом відбувається підсвічування редагованих об’єктів та їх зв’язків для поліпшення зручності сприйняття плати або принципової схеми. Всі зміни, які вносяться до одного об’єкта, автоматично впливають на пов’язані з ним елементи: програма забезпечує створення логічної структури принципової схеми або плати, уникнення висячих зв’язків або мереж. Редагування можливе як у візуальному режимі, так і через табличний вигляд. Основними перевагами даного програмного забезпечення є його простота та легкість використання, а також можливість моделювання на рівні, що конкурує з професійними програмами для розробки електроніки. Трасування друкованих плат виконується у розширеному режимі DipTrace PCB Layout. 3.2 Вибір компонентів системи клімат-контролю автомобіля За основу цього проекту взято платформу Arduino Nano на базі мікроконтролера ATmega328 (рисунок 3.4). Платформа Arduino Nano є відкритою і компактною платформою з сімейства Arduino, побудованою на мікроконтролері ATmega328. Основною перевагою цієї моделі є її невеликі розміри та вага, що дозволяє зручно розмістити платформу у невеликому корпусі. Це робить її ідеальною для використання в салоні автомобіля, оскільки готовий пристрій не займатиме багато місця. Платформа Arduino Nano має контакти у вигляді штирків, що значно спрощує процес її підключення до інших електронних компонентів або макетної плати. Ця особливість робить її дуже зручною для використання в електронних проектах, оскільки не потрібно проводити складний процес паяння або з’єднання проводами. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 36 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Встановлення платформи Arduino Nano на макетну плату або друковану плату стає легким і швидким завдяки цим штиркам, що значно економить час і спрощує роботу з електронними пристроями. Рисунок 3.4 – Зовнішній вигляд платформи Arduino Nano Основні характеристики Arduino Nano наведені в таблиці 3.1. Таблиця 3.1 – Основні технічні характеристики Arduino Nano № Параметр Значення 1 Мікроконтролер ATmega328P 2 Робоча напруга 5 В 3 Напруга живлення від 6 В до 20 В 4 Кількість аналогових входів 6 14 (6 із них можуть 5 Кількість цифрових входів/виходів використовуватись як виходи ШІМ) 6 Постійний струм через вхід/вихід 40 мА 7 Постійний струм для виводу 3.3 В 50 мА 8 Flash-пам’ять 32 кБ 9 Розміри 45 мм × 18 мм 10 Вага 7 г Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 37 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Arduino Nano може живитися з різних джерел енергії, що робить її досить гнучкою у використанні. Основні два методи подачі живлення – через mini-USB кабель або від звичайного нерегульованого джерела живлення постійної напруги. Перший спосіб, використання mini-USB кабелю, є досить поширеним і зручним. Ви можете підключити Arduino Nano до комп’ютера або іншого пристрою з USB-портом за допомогою цього кабелю. При цьому плата отримує живлення від USB-порту пристрою, з якого вона живиться. Другий спосіб – живлення від звичайного нерегульованого джерела живлення постійної напруги в діапазоні 6-20 В. Це дозволяє живити Arduino Nano від різних джерел живлення, таких як батареї, акумулятори або зовнішні адаптери живлення. Цей метод особливо корисний у випадках, коли потрібно використовувати Arduino Nano у місцях, де немає можливості підключитися до комп’ютера через USB-кабель. Загальний діапазон напруги від 6-20 В дозволяє використовувати Arduino Nano з різними джерелами живлення, забезпечуючи широкий спектр можливостей для роботи з платою в різних умовах і сценаріях застосування. Для відображення значень вологості, температури, часу та обраної програми керування було обрано символьний дисплейний модуль моделі LCD 2004 з інтерфейсом I2C (рисунок 3.5). Рисунок 3.5 – Зовнішній вигляд дисплею LCD 2004 I2C Головна перевага такого інтерфейсу передачі інформації полягає в тому, що потрібно використовувати лише два дроти, що дозволяє, за необхідності, замінити обраний дисплейний модуль на будь-який інший, який підтримує інтерфейс I2C. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 38 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Головні характеристики дисплею наведено в таблиці 3.2. Таблиця 3.2 – Основні характеристики дисплею LCD 2004 I2C № Параметр Значення 1 Розмір дисплею 20 мм × 4 мм 2 Кут огляду >120° 3 Енергоспоживання 0,08 Вт при увімкненому дисплеї 4 Габаритні розміри 98 мм × 60 мм × 20 мм 5 Колір підсвічування синій/білий 6 Робоча температура від -30 °С до 70 °С 7 Напруга живлення 5 В Для дистанційного контролю системи клімат-контролю на невеликій відстані використовується модуль Wi-Fi, який дозволяє змінювати задану температуру, вмикати або вимикати обдув повітрям, а також відстежувати аварійні ситуації. В якості Wi-Fi модуля обрано модель ESP-01S на базі мікроконтролера ESP8266, зовнішній вигляд якого наведено на рисунку 3.6. Рисунок 3.6 – Зовнішній вигляд модулю Wi-Fi ESP-01S Базові технічні характеристики модулю представлені в таблиці 3.3. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 39 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Таблиця 3.3 – Технічні характеристики модулю ESP-01S № Параметр Значення 1 Протоколи Wi-Fi 802.11 b/g/n 2 Потужність сигналу +19,5 дБм 3 Енергоспоживання до 1,0 мВт у режимі Standby 4 Габаритні розміри 24,5 мм × 14 мм 5 Робоча температура від -30 °С до 70 °С 6 Напруга живлення 3,3 В В якості датчика температури та вологості обрано поширений у макетуванні датчик DHT 22 (рисунок 3.7). Цей цифровий датчик відрізняється підвищеною точністю, заводським калібруванням та низьким енергоспоживанням. Рисунок 3.7 – Зовнішній вигляд датчика температури і вологості DTH 22 Головні технічні характеристики датчика представлені в таблиці 3.4. Таблиця 3.4 – Технічні характеристики датчика DTH 22 № Параметр Значення 1 Частота опитування ≤ 1 Гц 2 Напруга живлення 3,6-6 В 3 Діапазон вимірювання вологості від 0 % до 100 % 4 Діапазон вимірювання температури від -40 °С до 80 °С 5 Точність вимірювання температури 0,1 °С Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 40 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Для забезпечення контролю за часом і відображення реального часу незалежно від стану акумулятора автомобіля буде використано модуль годинника реального часу на базі мікросхеми DS3231 (рисунок 3.8). Рисунок 3.8 – Зовнішній вигляд модулю годинника DS3231 Обраний модуль забезпечує високу точність ходу завдяки розміщенню кварцового резонатору безпосередньо в корпусі мікросхеми та використанню цифрової корекції точності ходу в залежності від температури навколишнього середовища. До того ж, модуль має компактні розміри, що значно покращує його компоновку та ергономіку в складі майбутнього пристрою. Технічні характеристики модулю годинника реального часу представлені в таблиці 3.5. Таблиця 3.5 – Технічні характеристик модуля годинника реального часу № Параметр Значення 1 Інтерфейс I2C 2 Точність годинника ±5 ppm 3 Резервне живлення Li-Po акумулятор 4 Робоча температура від -40 °С до 85 °С 5 Напруга живлення від 2,3 В до 5,5 В Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 41 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Під час подорожі на автомобілі слід контролювати рівень вуглекислого газу (CO₂), оскільки цей безбарвний та беззапаховий газ може серйозно погіршити стан здоров’я та загрожувати життю. Для вимірювання концентрації CO₂ в автомобільному салоні використовується модуль датчика якості повітря CCS811 (рисунок 3.9). Рисунок 3.9 – Зовнішній вигляд модуля датчика якості повітря CCS811 Модуль датчика CCS811 – це невеликий цифровий газовий датчик, призначений для моніторингу якості повітря. Цей датчик, який базується на оксиді металу (МОКС), спеціально розроблений для вимірювання загального еквівалента летких органічних сполук (eTVOCs) та еквівалентного вмісту CO₂. У складі датчика вбудований мікроконтролер, який забезпечує зчитування значень газу через інтерфейс I2C. Модуль CCS811 має декілька режимів вимірювання, які оптимізовані для мінімізації споживання енергії, забезпечуючи тривалий термін служби батареї в портативних пристроях. На платі модуля CCS811 розміщені всі необхідні контакти для його функціонування, а також додаткові для підключення термістора NTC, який дозволяє враховувати температуру повітря при аналізі показань датчика. Технічні характеристики наведені в таблиці 3.6. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 42 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Таблиця 3.6 – Основні технічні характеристики датчика CCS811 № Параметр Значення 1 Інтерфейс I2C 2 Діапазон виявлення СО2 від 400 ppm до 32768 ppm 3 Споживаюча потужність 60 мВт 4 Робоча температура від -40 °С до 85 °С 5 Напруга живлення 3,3 В 6 Вартість 570 грн. Для налаштування та керування потрібними значеннями параметрів температури та вологості буде використаний енкодер з кнопкою, конкретно модуль KY-040 (рисунок 3.10). Рисунок 3.10 – Зовнішній вигляд модулю енкодера KY-040 Модуль енкодера реагує на кожен оберт валу, розбитий на 20 фіксованих позицій. Він має три контакти A, B і C, які відповідають за вимірювання кута повороту. Робота енкодера базується на зміні стану перемикачів, які визначаються положенням осі датчика. Ця зміна стану викликається кожним обертом валу. Енкодер активується натисканням на вал. При замкнених контактах на енкодері, низький TTL рівень відображається на контактах CLK і DT, а нульовий сигнал – на контактах A і B. Високий логічний Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 43 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата рівень формується за умови подачі напруги живлення 5 В. Контакти CLK і DT передають дані про напрямок обертів осі енкодера. 3.3 Джерело живлення модулів системи клімат-контролю автомобіля Головними критеріями є забезпечення живлення усіх модулів та захист від перепадів напруги під час запуску двигуна та роботи автомобіля. Для вирішення цієї задачі потрібно використовувати імпульсні перетворювачі напруги. В системі, що розроблюється, потрібно три рівня напруги, а саме 3,3 В, 5 В, 12 В. Також необхідно брати до уваги той момент, що бортова мережа легкового автомобіля та вантажного відрізняється, а саме напруга в бортовій системі автомобіля складає від 12 В до 14 В, а у вантажному – від 23 В до 25 В. Виходячи з цього потрібно розробити джерело живлення, яке буде працювати при великому діапазоні вхідної напруги. Проаналізувавши пропозиції виробників імпульсних перетворювачів напруги було обрано мікросхему ST1S14 (рисунок 3.11). Обраний перетворювач має назву DC/DC перетворювач і є досить розповсюдженим у електронних пристроях. Рисунок 3.11 – DC/DC перетворювач ST1S14 Основні характеристики перетворювача наведені в таблиці 3.7. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 44 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Таблиця 3.7 – Основні технічні характеристики DC/DC перетворювача № Параметр Значення 1 Діапазон вхідної напруги від 5,5 В до 48 В 2 Діапазон вихідної напруги від 1,22 В 3 Максимальний вихідний струм 3 А 4 Робоча температура від -40 °С до 125 °С 5 Кількість виходів 1 Після вибору основи перетворювача потрібно визначити схему електричну принципову згідно документації. На рисунку 3.11 наведено схему електрично принципову обраного модулю перетворювача напруги. Рисунок 3.11 – Схема електрична принципова модуля перетворювача напруги У готовому проекті системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля буде три моделі з різними напругами: 3,3 В, 5 В та 12 В. Кожна модель має свої характеристики, а саме номінали деяких компонентів, що призводить до зміни вихідної напруги. Це необхідно для забезпечення правильного функціонування датчиків та інших складових системи. Відмінності в напрузі Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 45 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата дозволяють кожній моделі пристосовуватися до потреб певних компонентів, оскільки не всі з них можуть працювати з однаковим рівнем вхідної напруги. Перелік електронних компонентів модуля перетворювача напруги наведено в таблиці 3.8. Таблиця 3.8 – Перелік електронних компонентів перетворювача напруги Позиційний номер Назва компонента R1-R5 Резистор SMD 0805 С1, С2, С3, C4 Конденсатор SMD 0805 C5 Конденсатор SMD size B VD1, VD2 Діод SMB L1 Індуктивність SMD U1 Мікросхема ST1S14 Вартість модуля перетворювача напруги буде складатися не тільки з вартості мікросхеми-перетворювача, але й з вартості усіх компонентів та друкованої плати. 3.4 Розробка друкованої плати модулю живлення та моделі корпусу для системи клімат-контролю автомобіля Розміщення усіх елементів виконано спираючись на те, що майже всі компоненти виконані в SMD корпусах типорозміру 0805, також розміщення проводилося таким чином, щоб розділити вхідний та вихідний контур. Плата розроблена двостороння, задля кращого відводу тепла від мікросхеми зроблено ряд перехідних отворів під нею. Елементи розміщуються із застосуванням системи проектування (САПР) таким чином, щоб забезпечити мінімальну довжину струмопровідних доріжок [19-20]. В результаті проектування та розрахунків розроблену друковану плату, яку наведено на рисунку 3.12. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 46 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Рисунок 3.12 – Трасування друкованої плати модулю живлення Друкована плата модулю виконана із склотекстоліту з одностороннім шаром провідника міді). Такий вибір зроблено для того, щоб спростити виготовлення друкованої плати, її монтаж та загальну ціну виробу [21]. Рисунок 3.13 – 3D вигляд друкованого модулю Плата виготовляється з фольгового склотекстоліту марки СФ-2-35Г-1. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 47 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Даний матеріал має наступні характеристики: − питомий поверхневий опір; − міцність відділення смужки 3 мм фольги від діелектричної основи σ = 4,01 H; − діапазон робочих температур t = -60 °C-120 °C; − коефіцієнт теплопровідності 0,25 Вт/м; − температурний коефіцієнт лінійного розширення 1/К. Для виготовлення друкованої плати використовується хімічний метод за субтрактивною технологією. Сутність цього методу полягає у виборчому травленні незахищених ділянок фольги. Перевагою цього методу є доступність механізації і автоматизації виробництва та висока якість отриманої друкованої плати [24]. Параметри провідного рисунку друкованої плати: − ширина провідника – 0,45 мм; − відстань між провідниками – 0,2 мм. З огляду на середню щільність рисунку друкована плата виготовляється за 2 класом точності й характеризується наступними параметрами: − мінімальна ширина провідника 0,45 мм; − мінімальна відстань між провідниками 0,2 мм. Внаслідок середньої щільності рисунку друкованої плати і виготовлення її за 2 класом точності, крок координатної сітки вибираємо рівним 2,5 мм. Для забезпечення захисту від зовнішніх впливів та створення зручних умов користування розроблено корпус, в якому розміщено всі складові компоненти системи. Цей корпус спеціально виготовлений з міцних та довговічних матеріалів, що володіють відповідною стійкістю до ударів, вологи та пилу. Крім того, дизайн корпусу передбачає зручні відкриті доступи до всіх необхідних роз’ємів, інтерфейсів та елементів управління, що сприяє легкому налаштуванню та обслуговуванню системи. Такий підхід забезпечує надійний захист електронних компонентів від пошкоджень та забруднень, а також забезпечує зручність в їх використанні під час експлуатації системи. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 48 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Для створення 3D-моделей та проектування деталей корпусної частини макета було вибрано комп’ютерно-допоміжну САПР “SolidWorks”. Ця система, спеціально розроблена для використання на ПК з операційною системою Windows, пропонує твердотільне параметричне моделювання машинобудівних конструкцій. “SolidWorks” надає широкі можливості для створення складних тривимірних моделей, а також забезпечує інструменти для аналізу, візуалізації та документування проектів. Використання цієї системи дозволяє ефективно проектувати корпусну частину макета з урахуванням всіх потрібних параметрів та вимог. Крім того, дана програма дозволяє легко здійснювати моделювання в режимі реального часу, що дозволяє швидко переглядати результати внесених змін та відразу ж вносити корективи, які можуть виникнути під час проектування. Багаторівнева система історії моделювання дозволяє відстежувати та відновлювати кожен крок роботи, що значно спрощує процес виправлення помилок та удосконалення моделі. Такий підхід до проектування забезпечує ефективне використання часу та ресурсів, дозволяючи швидко та якісно реалізувати ідеї та концепції в тривимірному просторі. Використання пластику ABS для друку деталей на 3D-принтері забезпечить високу міцність та гарну термостійкість виготовлених компонентів. ABS є досить добре відомим та широко використовуваним матеріалом у сфері 3D-друку, завдяки своїй стійкості до зношування, гнучкості та здатності до обробки після друку. Крім того, пластик ABS може бути друкований на великому спектрі 3D-принтерів, що робить його доступним вибором для багатьох проектів Модель корпусу системи клімат-контролю автомобіля наведена на рисунку 3.14. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 49 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Рисунок 3.14 – 3D модель зібраного корпусу з встановленою електронікою У розділі обґрунтовано вибір електронних компонентів, проведено розробку схеми електричної принципової системи, а також модулів живлення. Розроблено друковану плату модулів живлення. Розроблено корпус системи клімат-контролю автомобіля з урахуванням ергономіки та зручності використання готової системи. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 50 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 4 ОСОБЛИВОСТІ ФУНКЦІОНУВАННЯ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ПАРАМЕТРАМИ КЛІМАТ-КОНТРОЛЮ АВТОМОБІЛЯ 4.1 Опис функціонування системи моніторингу параметрів клімат- контролю автомобіля Після ініціалізації системи вона переходить у режим очікування, що означає, що вона готова до отримання команд користувача. На дисплеї відображається поточний час та напис “вимкнено”, показуючи, що система наразі не активна. Якщо користувач починає обертати ручку енкодера у будь-яку сторону, система реагує на цю дію. З’являється перелік режимів, які можна вибрати за допомогою обертання ручки енкодера. Це означає, що на дисплеї з’являється список доступних опцій або режимів, які можна переглянути та вибрати. Користувач може обертати ручку в одному або іншому напрямку, щоб прокрутити перелік та обрати бажаний режим. Якщо протягом 10 секунд користувач не обрав жодного режиму, система автоматично повертається до режиму очікування. Це дозволяє уникнути зайвого очікування і залишає систему в готовому стані до наступного введення користувача. Коли користувач вибирає певний режим, наприклад, обертаючи ручку енкодера для прокручування доступних опцій на дисплеї, і досягає бажаного варіанту, він може підтвердити свій вибір. Для цього використовується вбудована кнопка на ручці енкодера. Коли користувач вважає, що опція, яку він обрав, відповідає його потребам, він натискає на ручку енкодера, активуючи вбудовану кнопку. Це підтверджує його вибір і сповіщає систему про те, що вибраний режим потрібно ввести або запустити. Натискання на ручку енкодера слугує як спосіб підтвердження вибору, зробленого користувачем, і ініціює виконання відповідних дій або переходу до обраного режиму. Ця можливість робить використання системи більш інтуїтивним та зручним для користувача. Він може легко налаштувати параметри, виконувати необхідні дії та контролювати роботу системи, не затрачаючи багато зусиль або часу на навчання. Це особливо важливо для забезпечення позитивного Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 51 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата користувацького досвіду, оскільки зручність та доступність інтерфейсу є ключовими факторами в оцінці ефективності системи. Така легкість взаємодії забезпечує швидке засвоєння основних функцій та можливостей системи користувачем будь-якого рівня навичок. Окрім режимів роботи системи також присутні наступні пункти меню: − налаштування дати та часу; − налаштування коефіцієнту плавності корегування в режимі “Авто”; − відображення поточних значень вологості повітря; − відображення поточного значення концентрації шкідливих речовин у повітрі; − налаштування аварійної сигналізації у разі перевищення вмісту шкідливих речовин; − очистити пам’ять EEPROM. У пам’яті пристрою будуть зберігатись усі налаштування які зробив користувач, а при скиданні – пристрій повертається до початкових налаштувань, які були задані під час програмування. Під час вибору режиму «авто», система переходить до повністю автоматичного режиму роботи за наступним принципом роботи: 1. Отримання даних від датчиків: Спочатку система отримує дані від усіх підключених датчиків, таких як датчики температури, вологості, рівня CO2 тощо. Ці дані передаються до контролера системи для подальшого аналізу. 2. Аналіз та фільтрація даних: Отримана інформація проходить через процес аналізу, де вона перевіряється на наявність шуму, помилкових значень або відхилень від норми. Для зменшення впливу шуму та випадкових відхилень дані можуть піддаватися фільтрації або іншим методам обробки. 3. Порівняння з програмованими параметрами: Очищені дані порівнюються з попередньо програмованими параметрами, які визначають оптимальні умови для роботи системи. Ці параметри можуть включати бажані діапазони температури, вологості, рівня CO2 тощо. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 52 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 4. Виконання регуляції: Після порівняння отриманих даних з програмованими параметрами система передає відповідні команди на модуль ПІД- регулятору. Цей модуль відповідає за керування виконавчими механізмами, такими як кондиціонер, обігрівач, вентиляція тощо, з метою досягнення та підтримки оптимальних умов в приміщенні. Після завершення цих кроків система переходить до постійного моніторингу та регулювання параметрів, щоб забезпечити комфортні та безпечні умови в приміщенні в автоматичному режимі. Модуль ПІД-регулятора використовує отримані дані для контролю положення заслінок системи опалення або кондиціонування автомобіля, а також плавно регулює швидкість обертання вентилятора. Ще одним ключовим елементом є датчик температури охолоджувальної рідини, який надає системі інформацію про температурний стан двигуна. На основі цих даних система визначає, наскільки відкривати заслінки та яка швидкість обертання вентилятора необхідна. У випадку, якщо температура охолоджувальної рідини перевищує 60 °C, ПІД-регулятор активує максимальне відкриття заслінок та максимальну швидкість вентилятора для швидкого підігріву повітря в салоні автомобіля. При підвищенні температури у салоні автомобіля, ПІД-регулятор поступово знижує швидкість обертання вентилятора, щоб забезпечити комфортну атмосферу в салоні. Цей процес відбувається автоматично влітку, коли система також контролює роботу кондиціонера автомобіля, якщо такий є, для охолодження повітря в салоні. У разі вибору ручного режиму система відображає значення температури та швидкості вентилятора на екрані, зберігаючи початкові параметри від останнього використання. Існують обмеження для температури: вона не може бути менше 17 °C або вище 30 °C, що визначено для забезпечення комфортних умов для пасажирів. Під час обертання ручки енкодера, температура починає змінюватися: обертання вправо підвищує температуру, а вліво – зменшує. Якщо натиснути на Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 53 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата ручку енкодера та почати обертати її, це призведе до зміни швидкості вентилятора. Швидкість вентилятора виражена у відсотках: 0 % – зупинка вентилятора, 100 % – повна потужність. Регулювання відбувається плавно: ПІД-регулятор отримує поточну інформацію з датчика температури та плавно регулює величину відкриття заслінки для підтримання заданої температури. 4.2 Розробка алгоритмів управління системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля Перед тим, як розпочати розробку програми керування, важливо створити алгоритм роботи всієї системи. Перший алгоритм описує функціонування системи в автоматичному режимі. Його основні кроки включають завантаження мікроконтролера, ініціалізацію датчиків та дисплею, зчитування поточної інформації, та керування мікрокліматом. На рисунку 4.1 показана схема алгоритму початку роботи системи та майбутніх процесів в режимі очікування. Рисунок 4.1 – Алгоритм роботи системи в режимі очікування Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 54 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Цей алгоритм може бути розгалуженим, що дозволяє поділити програму на дві лінії: автоматичний та ручний режими. На цьому етапі алгоритму демонструється робота пристрою у режимі очікування, коли опалення або охолодження салону автомобіля вимкнені. Другий алгоритм визначає режим автоматичної роботи системи. В цьому алгоритмі здійснюється отримання даних від датчиків, порівняння цих даних з програмованими уставками та керування заслінками та електродвигуном вентилятора. Цей алгоритм виконується циклічно, що дозволяє системі постійно контролювати та підтримувати задані параметри мікроклімату. На рисунку 4.2 наведена схема алгоритму автоматичного режиму роботи. Рисунок 4.2 – Короткий алгоритм роботи режиму “Авто” Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 55 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Третій алгоритм описує “Ручний” режим роботи системи, коли користувач або водій має можливість задати параметри вручну. Цей алгоритм також включає отримання даних від датчиків, порівняння їх з введеними користувачем значеннями та керування заслінками та електродвигуном вентилятора. Циклічна природа цього алгоритму дозволяє системі постійно відстежувати та адаптуватися до змін, введених користувачем. На рисунку 4.3 наведена схема алгоритму ручного режиму роботи. Рисунок 4.3 – Короткий алгоритм роботи режиму “Ручний” Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 56 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 4.3 Використання датчиків системи моніторингу параметрів клімат- контролю автомобіля Датчик температури встановлюється на більшості сучасних автомобілів для постійного моніторингу температури навколишнього середовища. Він дозволяє системі управління мікрокліматом автомобіля адаптувати роботу кондиціонера або опалювача відповідно до зовнішніх умов. Це допомагає забезпечити комфортні умови для водіїв та пасажирів незалежно від того, чи є зовнішня погода спекотною чи холодною. Крім того, інформація, зібрана датчиком температури зовнішнього повітря, може використовуватися для оптимізації роботи інших систем автомобіля, таких як система керування двигуном, для підвищення ефективності паливного споживання та загальної продуктивності автомобіля (рисунки 4.4-4.5). Рисунок 4.4 – Розміщення датчиків температури і сонячного випромінювання Такий датчик є важливою складовою системи клімат-контролю або бортового комп’ютера в сучасних автомобілях. Він забезпечує збір даних про температуру навколишнього повітря і передає цю інформацію до системи управління, де вона може бути використана для регулювання умов в салоні автомобіля. Дані про температуру, що отримані від датчика, можуть бути Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 57 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата відображені на приладовій панелі автомобіля, на дисплеї бортового комп’ютера або на панелі управління системою клімат-контролю. Це дозволяє водіям та пасажирам швидко і легко моніторити зміни температури навколишнього середовища і відреагувати на них, активуючи систему кондиціонування або опалення для забезпечення комфортних умов у салоні автомобіля. Рисунок 4.5 – Встановлення датчика температури зовнішнього повітря Для водіїв, які проводять багато часу за кермом, особливо важлива інформація про зміни температури навколишнього середовища. Це особливо актуально для далекобійників, кур’єрів, поштових служб, пасажирських перевізників, мандрівників та інших, хто здійснює тривалі поїздки. Під час подорожі температура зовнішнього повітря може змінюватися на значні величини, і це може впливати на комфорт та безпеку пасажирів. Отримання актуальних даних про температуру допомагає водіям та пасажирам відповідним чином підготуватися до виходу з автомобіля, адаптуючи свій одяг до погодних умов. Навіть у випадку з польотами повітряними лайнерами, коли вихід за борт не передбачений, інформація про зовнішню температуру є важливою для пасажирів та екіпажу, оскільки це допомагає забезпечити належний комфорт та безпеку під час польоту. Встановлення в салоні автомобіля вищої температури, ніж температура зовнішнього повітря, має деякі недоліки. По-перше, це може призвести до збільшення витрати палива, оскільки система обігріву або кондиціонування повітря Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 58 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата буде працювати більше, щоб підтримувати встановлену температуру. По-друге, якщо залишити салон автомобіля перегрітим під час заправки, існує ризик переохолодження пасажирів при виході з машини. Інформація про температуру зовнішнього повітря допомагає задати оптимальний режим роботи системи клімат- контролю автомобіля (рисунок 4.6). Рисунок 4.6 – Принцип роботи датчика за різних температур Підвищена температура в салоні може створити ілюзію тепла, але коли пасажири вийдуть з автомобіля, їм може бути холодно через різницю у температурі. Нарешті, інформація про зовнішню температуру допомагає прийняти обґрунтовані рішення про зупинку в подорожі. Якщо зовнішня температура дуже низька або, навпаки, дуже висока, водієві може бути необхідно взяти паузу для відпочинку або Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 59 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата для того, щоб пасажири могли відпочити та охолодитися або зігрітися перед продовженням подорожі. Зовнішній вигляд може бути обманливим, особливо вранці, коли сонце сходить. Водії часто помічають, що в цей час здається, ніби вже тепло за бортом. Проте насправді температура повітря може залишатися низькою. Часто достатньо почекати лише півгодини, щоб здійснити комфортну зупинку на сніданок. Принцип роботи більшості датчиків температури зовнішнього повітря однаковий. Вони використовують напівпровідникові елементи, опір яких змінюється в залежності від температури. Зазвичай, зі збільшенням температури опір цих елементів зменшується. Хоча датчики розташовані близько до підкапотного простору, де може бути тепло від двигуна, вони знаходяться таким чином, щоб зовнішнє повітря впливало на них в належній мірі. Така конструкція дозволяє датчикам надійно вимірювати температуру навколишнього повітря і надавати точні дані для водіїв та пасажирів. Коли автомобіль рухається, вплив тепла від двигуна на температурний датчик мінімальний, і він може точно вимірювати температуру навколишнього повітря. Отже, цей датчик призначений для контролю температури зовнішнього повітря, особливо коли автомобіль рухається. Проте, якщо автомобіль стоїть на місці протягом тривалого часу з увімкненим двигуном, показники температури повітря, виміряні датчиком, можуть суттєво відрізнятися від реального значення. У цьому випадку тепло від двигуна може впливати на датчик, спотворюючи його покази. Для використання в роботі обрано датчик від компанії Hella, конкретно модель 6PT 009 522-011 (рисунок 4.7). Він має діапазон вимірювання температури від -40 °C до +65 °C і діапазон вихідної напруги від 0 до 5 В. Такий датчик ідеально підходить для вимірювання температури зовнішнього повітря та надає точні дані для системи клімат-контролю автомобіля. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 60 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Рисунок 4.7 – Зовнішній вигляд датчика температури зовнішнього повітря Система регулювання кліматичної установки включає фотосенсор, який оцінює інтенсивність сонячних променів, що падають на автомобіль. Залежно від конфігурації кліматичної установки можуть бути використані один або два фотосенсори. У випадку двох фотосенсорів вимірювання сонячного випромінювання проводиться з обох сторін автомобіля. Для проектуваного пристрою був обраний датчик інтенсивності сонячного випромінювання від компанії “Avago Technologies” – модель APDS-9002 з такими параметрами: − діапазон виміру освітленості: від 10 Лкс до 1 кЛкс; − діапазон вихідної напруги: від 2.4 до 5.5 В. Сонячне світло, після проходження через фільтр і оптичний елемент, направляється на фотодіоди. Фільтр виступає як сонцезахисні окуляри, захищаючи оптичний елемент від ультрафіолетового випромінювання. Фотодіоди є світлочутливими напівпровідниковими елементами. У відсутність світла через діоди проходить малий струм. Зі збільшенням інтенсивності світлового потоку струм збільшується. Чим більша інтенсивність світла, тим сильніший струм. Блок управління кліматичної установки враховує зміну інтенсивності сонячного випромінювання і відповідно регулює температуру повітря в салоні. Це досягається за допомогою регулювання положення температурної заслінки і роботи вентилятора подачі свіжого повітря. У випадку наявності двох фотосенсорів, більш сильне охолодження відбувається на тій стороні салону, яка більше освітлена сонцем. При зростанні інтенсивності світлового потоку відбувається збільшення струму, оскільки фотодіоди реагують на освітленість. Чим більша інтенсивність Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 61 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата світла, тим сильніше струм, який генерується фотодіодами. Блок управління кліматичної системи враховує зміни у інтенсивності сонячного випромінювання і відповідно до цього змінює налаштування для регулювання температури повітря в салоні. Це досягається шляхом регулювання положення температурної заслінки і швидкості роботи вентилятора для подачі свіжого повітря. У разі наявності двох фотосенсорів відбувається більш інтенсивне охолодження тієї сторони салону, яка отримує більше сонячного освітлення. Для моніторингу температури компресора використовується датчик Hella 6PT 965 419-011. Він забезпечує вимірювання температурного діапазону від -40 °С до +100 °С і має вихідну напругу від 0 до +5 В (рисунок 4.8). Рисунок 4.8 – Зовнішній вигляд датчика температури компресора Сигнальний датчик має подвійне призначення: він виступає як термовимикач для вентилятора системи охолодження, розташований у радіаторі автомобіля, а також як манометричний вимикач для кліматичної установки. Його функціонування залежить від двох ступенів роботи: 1. Перша ступінь: − включення відбувається при досягненні температури в діапазоні від 92 °С до 97 °С; − вимикання становить 84 °С до 91 °С. 2. Друга ступінь: − вимикання становить 91 °С до 98 °С; Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 62 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата − включення відбувається при досягненні температури в діапазоні від 90 °С до 103 °С. Крім того, якщо номінальний тиск перевищує приблизно 1,6 МПа (16 бар), вентилятор/вентилятори перемикаються на другу ступінь, щоб забезпечити ефективне охолодження системи. Температура повітря в салоні автомобіля є одним з ключових параметрів, які необхідно контролювати для ефективної роботи автоматичної кліматичної установки. Для вимірювання внутрішньої температури ідеально підходить датчик Hella 6PY 007 843-131 (рисунок 4.9). Цей датчик має широкий діапазон вимірювання температур від -40 °С до +90 °С і генерує вихідні сигнали в діапазоні від 0 до +5 В. Його використання дозволяє системі автоматичної кліматичної установки точно контролювати температуру в салоні для забезпечення комфортних умов для водіїв та пасажирів. Рисунок 4.9 – Зовнішній вигляд датчика Hella 6PY 007 843-131 Датчик температури, розташований безпосередньо в блоці управління, реєструє поточну температуру повітря в салоні. Це досягається завдяки вентилятору, який засмоктуює потік повітря з салону і обдуває датчик температури з усіх сторін. Такий метод дозволяє точно вимірювати температуру в салоні, що дозволяє забезпечити комфортні умови для пасажирів. Отримане значення температури порівнюється з заданим, і на основі цього вибирається положення Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 63 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата заслінки регулювання температури та швидкість роботи вентилятора кліматичної установки. У випадку відсутності сигналу, який надходить від датчика температури, система автоматичної кліматичної установки використовує фіксоване значення температури, наприклад, +24 °C, щоб забезпечити нормальну роботу. Датчик температури в панелі управління піддавається системі самодіагностики для виявлення будь-яких відхилень у його роботі або можливих несправностей. Це дозволяє підтримувати високу надійність і ефективність роботи кліматичної системи. Датчики вологості використовуються в деяких автомобілях, оснащених кліматичною установкою, для оптимізації управління кліматом та запобігання запотіванню вітрового скла. Вони працюють на основі вимірювання вологості та температури повітря в салоні автомобіля. Блок керування клімат-контролем отримує сигнали від цих датчиків і регулює роботу компресора та інших пристроїв для оптимізації клімату. Конфігурація датчиків вологості може бути різноманітною, і для даної роботи обрано датчик типу G260 (рисунок 4.10). Рисунок 4.10 – Зовнішній вигляд датчика вологості G260 Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 64 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Для визначення кількості вологи в повітрі використовуються резистивні і ємнісні датчики відносної вологості. У ємнісних датчиках вологість впливає на електричні властивості ізолятора (полімерної плівки), що змінює ємність. Резистивні датчики змінюють опір об’ємного полімеру в залежності від відносної вологості. Наприклад, при зміні відносної вологості в межах від 10 % до 100 %, опір датчика змінюється від 2 × 10^7 до 2 × 10^3 Ом. Датчики вологості встановлюються найчастіше у вітрового скла в районі дзеркала заднього виду. Наприклад, на деяких моделях автомобілів “Volkswagen”, датчик вологості повітря кліматичної установки типу “G260” розміщується в підставі внутрішнього дзеркала заднього виду разом з датчиком дощу і освітленості. Цей датчик здійснює вимір вологості повітря і температури вітрового скла, а також всередині салону автомобіля. Принцип роботи датчика полягає у вимірюванні відносної вологості повітря та температури на внутрішній стороні вітрового скла. За допомогою цих вимірювань блок управління кліматичною установкою розраховує точку роси та різницю між температурою поверхні скла і точкою роси в салоні. На основі цих даних блок керування встановлює оптимальну температуру в салоні, керуючи різними компонентами кліматичної системи, такими як компресор, вентилятор, заслінки та інші. При відсутності сигналу від датчика вологості блок управління не може ефективно розрахувати, коли волога починає осідати на вітровому склі, що може призвести до погіршення умов видимості та безпеки. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 65 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата ВИСНОВКИ Результатом даної кваліфікаційної роботи є розробка системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля, що дозволить підвищити комфорт пасажирів, особливо під час довгих поїздок або у випадку екстремальних погодних умов. Крім того, забезпечення комфортного клімату в салоні автомобіля також сприяє безпеці пасажирів, оскільки створення оптимальних умов усуває можливість розсіювання уваги водія через дискомфорт від погодних умов всередині автомобіля. У результаті роботи над розробкою системи моніторингу параметрів клімат- контролю автомобіля виконано наступне: − проаналізовано різновиди наявних інженерних рішень у даній області; − проаналізовано основні характеристики існуючих систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля; − проведено системний аналіз сучасних компонентів систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля, визначено їх основні параметри; − розроблено структурну схему системи моніторингу параметрів клімат- контролю автомобіля; − розроблено електрично принципову схему системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля; − розроблено алгоритми управління системи моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля. Дослідження, проведене у рамках даної роботи, розкрило важливі аспекти функціонування та розвитку систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля. Під час аналізу існуючих рішень у галузі систем клімат-контролю автомобілів детально розглянуто різноманітні технології, які використовуються в цих системах. Проаналізовано якісні та кількісні характеристики цих систем, такі як їх можливості, точність регулювання, швидкість реакції та інші параметри. Встановлено, що сучасні системи клімат-контролю автомобілів дійсно досягли високого рівня технологічної складності та функціональності. Вони здатні ефективно регулювати температуру, вологість та інші параметри повітря в салоні Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 66 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата автомобіля, надаючи водієві та пасажирам максимальний комфорт під час поїздок. Також було виявлено, що вони здатні працювати надійно та ефективно навіть у важких умовах експлуатації. Сучасні системи клімат-контролю автомобілів вражають своєю функціональністю, надаючи користувачам широкий спектр можливостей для контролю та регулювання кліматичних параметрів у салоні автомобіля. Це означає, що водії та пасажири можуть індивідуально налаштовувати температуру, вентиляцію, рівень обігріву чи охолодження повітря відповідно до своїх власних переваг та потреб. Наприклад, вони можуть встановлювати певну температуру, обирати швидкість обертання вентилятора, а також вибирати, звідки має подаватися повітря (на вікна, на ноги тощо). Таким чином, сучасні системи клімат-контролю в автомобілях стають не лише зручними функціями, але і важливим елементом для забезпечення комфорту та безпеки у маневрах на дорозі. Проте, дослідження також виявило деякі обмеження та проблеми, з якими можуть стикатися користувачі таких систем. Серед них – складність інтерфейсу користувача, можливість виникнення несправностей та потреба у постійному підтриманні та обслуговуванні систем. Також визначено напрямки подальших досліджень та розвитку систем моніторингу параметрів клімат-контролю автомобіля. Серед них – вдосконалення інтерфейсу користувача, розробка більш ефективних алгоритмів управління, використання новітніх технологій для підвищення надійності та зменшення енергоспоживання, а також розробка систем автоматичного аналізу та діагностики несправностей. Результати досліджень можуть бути корисними для виробників автомобілів, розробників програмного забезпечення та спеціалістів у галузі автомобільної техніки для покращення якості та функціональності систем клімат-контролю. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 67 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 1. Exploring Arduino: Tools and Techniques for Engineering Wizardry: Textbook, Jonh Wiley & Sons, Inc., Canada, 2023. 384 p. 2. Herrojo C., Mata-Contreras J., Nunez A., Paredes F., Ramon E., & Martin F. Near-field chipless-RFID system with high data capacity for security and authentication applications. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2021. № 65 (12). Р. 5298-5308. 3. Intelligent IoT Projects in 7 Days: Build exciting projects using smart devices, Agus Kurniawan, United Kingdom, 2021. 206 p. 4. Li D., Imran M., & Shoaib M. A reconfigurable method for intelligent manufacturing based on industrial cloud and edge intelligence. IEEE Internet of Things Journal. 2019. № 7 (5). Р. 4248-4259. 5. Miranda J., Ponce P., Molina A., & Wright P. Sensing, smart and sustainable technologies for Agri-Food 4.0. Computers in Industry. 2019. № 108. Р. 21-36. 6. Tideman M. Future testing of active safety systems. SAE International Journal of Passenger Cars-Electronic and Electrical Systems. 2020. Vol. 3. № 2010-01-2334. Р. 170-175. 7. Zear Aditi. Pradeep Kumar Singh and Yashwant Singh Intelligent transport system: a progressive review. Indian Journal of Science and Technology. 2020. № 9 (32). P. 1-8. 8. Аулін В. В. Інформаційне забезпечення зміни мікроклімату транспорту / В. В. Аулін, О. Ю. Жулай // Вісник інженерної академії. № 1. 2021. С. 232-237. 9. Боцман І. В. Розробка автоматизованої системи вимірювання параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях // Матеріали VІІ Міжнародної науково- технічної Internet-конференції «Сучасні методи, інформаційне, програмне та технічне забезпечення систем керування організаційно-технічними та технологічними комплексами», 26 листопада 2020. К. : НУХТ, 2020. С. 93-94. 10. Боцман І. В. Розробка автоматизованої системи контролю друкованих плат із використанням методів машинного навчання / І. В. Боцман, О. О. Чала, В. А. Васільєв // The 2nd International scientific and practical conference Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 68 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата “Achievements and prospects of modern scientific research” (Jan. 11-13, 2021) Editorial EDULCP, Buenos Aires, Argentina. 2020. № 2. С. 177-184. 11. Жарікова І. А. Аналіз технічних засобів для автоматизованої системи керування параметрами мікроклімату в транспортних засобах // Виробництво & Мехатронні Системи 2022: матеріали VI-ої Міжнародної конференції, Харків, 21-22 жовтня 2022 р. С. 19-21. 12. Кашканов В. А. Інформаційні системи і технології на автомобільному транспорті : навч. посіб. ВНТУ, 2020. 104 с. 13. Лисенко Г. Л. Проектування мікропроцесорніх систем. Вінниця : ВНТУ, 2020. 201 с. 14. Ломотько Д. В. Методологічний підхід до формалізації процесу функціонування динамічних мультимодальних транспортних систем. Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. 2021. Т. 26. № 1. С. 30-37. 15. Маковейчук О. М. Принципи формування інтелектуальної транспортної системи. Науковий вісник НЛТУ України. 2021. Т. 17. №. 6. С. 280-285. 16. Методологічні основи проектування та функціонування інтелектуальних транспортних і виробничих систем : монографія / В. В. Аулін, А. В. Гриньків, А. О. Головатий та ін. ; під заг. ред. В. В. Ауліна. Кропивницький : Лисенко В. Ф., 2020. 428 с. 17. Мікропроцесорні та мікроконтролерні системи. Ч. 2. Проектування мікропроцесорних систем : підруч. для студ. / А. О. Новацький; КПІ ім. Ігоря Сікорського. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021. 46 c. 18. Новацький А. О. Комп’ютерна електроніка : підруч. для студ. / А. О. Новацький; КПІ ім. Ігоря Сікорського. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. 468 с. 19. Основи технічної діагностики колісних транспортних засобів : навч. посіб. / В. В. Біліченко, В. Л. Крещенецький, Ю. Ю. Кукурудзяк, С. В. Цимбал. Вінниця : ВНТУ, 2022. 118 с. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 69 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 20. Програмування мікроконтролерів AVR : навч. посіб. / С. М. Цирульник, О. Д. Азаров, Л. В. Крупельніцькій, Т. І. Трояновська. Вінниця : ВНТУ, 2020. 111 с. 21. Спеціалізовані мікроконтролерні системи. Теорія і практика : підруч. / Є. І. Сокіл, І. Ф. Домнін, О. М. Рисований та ін. Харків : НТУ «ХПІ», 2020. 252 с. Лист ЧДТУ.242261.001 ПЗ 70 Змн. Арк. № докум. Підпис Дата