Smart Home: Temperaturmessung/-reglung & Raumfeuchtigkeitsmessung
Autoren: Johann Kismann & Dominik Koenig
→ zurück zur Übersicht: WS 20/21: Angewandte Elektrotechnik (BSE)
→ zurück zur Übersicht: WS 21/22: Angewandte Elektrotechnik (BSE)
→ zurück zur Übersicht: WS 22/23: Angewandte Elektrotechnik (BSE)
Einleitung
Dieser Artikel beschreibt die Realisierung eines Smart Home's (siehe Abb. 1), welches mit einem Temperatursensor und einem Luftfeuchtigkeitssensor ausgestattet werden soll. Als Grundgerüst soll hierbei ein simuliertes "Haus" dienen, welches aus Plexiglas hergestellt werden soll. Dabei soll die Soll-Temperatur im Vorfeld definiert und mit der aktuell vorliegenden Temperatur anhand des Sensors abgeglichen werden. Damit die Soll-Größe erreicht wird, sollen zwei Peltier-Elemente verwendet werden, wovon das eine zum Erwärmen und das andere zum Abkühlen genutzt werden soll. Des Weiteren dient der Luftfeuchtigkeitssensor zur Messung der sich im Haus befindenden Luftfeuchtigkeit.
Sowohl die Soll-, als auch die gemessene Temperatur und die Raumfeuchtigkeit sollen anschließend auf einem LCD-1602-Display zur Visualisierung ausgegeben werden.
Anforderungen
| ID | Inhalt | Ersteller | Datum | Geprüft von | Datum |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Auswahl geeigneter Sensorik | Johann Kismann & Dominik Koenig | 21.12.2022 | ||
| 2 | Erstellen des Plexiglas-Hauses | Johann Kismann & Dominik Koenig | 21.12.2022 | ||
| 3 | Schnittstelle zwischen Temperatursensor und Matlab-Simulink erstellen | Johann Kismann & Dominik Koenig | 21.12.2022 | ||
| 4 | Schnittstelle zwischen Luftfeuchtigkeitssensor und Matlab-Simulink erstellen | Johann Kismann & Dominik Koenig | 21.12.2022 | ||
| 5 | Schnittstelle zwischen Peltier-Element und Matlab-Simulink erstellen | Johann Kismann & Dominik Koenig | 21.12.2022 | ||
| 6 | Regelkreis zur Steuerung der Raumtemperatur realisieren:
|
Johann Kismann & Dominik Koenig | 21.12.2022 | ||
| 7 | Schnittstelle zwischen LCD-1602-Display ind Matlab-Simulink erstellen | Johann Kismann & Dominik Koenig | 21.12.2022 | ||
| 8 | Einbettung des gesamten Projektes in Matlab-Simulink | Johann Kismann & Dominik Koenig | 21.12.2022 | ||
| 9 | Einstellen/Anpassen des Reglers | Johann Kismann & Dominik Koenig | 21.12.2022 |
Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf
Anhand des Funktionalen Systementwurfes (siehe Abb. 1) lässt sich erkennen, dass durch das Vorgeben einer Soll-Temperatur die Ist-Temperatur geregelt werden soll. Sollte die aktuell vorliegende Temperatur zu weit von der Soll-Größe abweichen, dann soll das Peltier-Element zum Kühlen bzw. Heizen genutzt werden. Ein Wechsel zwischen Kühlen und Heizen soll dabei so erreicht werden, indem eine Umpolung durchgeführt wird. Neben der Temperaturmessung und -regelung soll zusätzlich die Luftfeuchtigkeit gemessen werden. Die Soll-Temperatur und die gemessenen Werte sollen dabei zudem auf einem LCD-Display ausgegeben werden.
Komponentenspezifikation
Umsetzung (HW/SW)
Komponententest
Ergebnis
Zusammenfassung
Lessons Learned
Projektunterlagen
Projektplan
Projektdurchführung
YouTube Video
Weblinks
Literatur
→ zurück zur Übersicht: WS 22/23: Angewandte Elektrotechnik (BSE)