Implementacja i analiza energooszczędnego elektronicznego systemu monitorowania parametrów otoczenia w pojazdach, wyposażonego w moduł pozyskiwania energii szczątkowej

W ramach niniejszej pracy opracowano autonomiczny system monitorowania jakości powietrza, przeznaczony do stosowania w pojazdach. System ten został zaprojektowany z myślą o energooszczędności, z wykorzystaniem paneli fotowoltaicznych jako głównego źródła zasilania, co pozwala na jego długotrwałe działanie bez konieczności podłączenia do zewnętrznych źródeł energii. Kluczowymi parametrami monitorowanymi przez system są: stężenie dwutlenku węgla (CO2), tlenku węgla (CO), lotnych związków organicznych (TVOC), formaldehydu (HCHO), a także temperatura i wilgotność powietrza. System bazuje na mikrokontrolerze STM32L476RG, który dzięki swojej niskiej energochłonności oraz dużej liczbie dostępnych interfejsów komunikacyjnych, umożliwia efektywne zarządzanie danymi z czujników oraz ich wyświetlanie na ekranie e-ink. Wyświetlacz e-ink został wybrany ze względu na minimalne zużycie energii, co jest kluczowe dla długotrwałej pracy urządzenia. Projekt obudowy urządzenia, wydrukowany w technologii 3D z materiału PETG, został zaprojektowany z myślą o zapewnieniu odpowiedniej wentylacji dla czujników oraz łatwego montażu komponentów takich jak moduł fotowoltaiczny, wyświetlacz i enkoder. Obudowa została dodatkowo zabezpieczona lakierem odpornym na promieniowanie UV, co zwiększa jej trwałość w trudnych warunkach atmosferycznych. Przeprowadzone testy w rzeczywistych warunkach, zarówno w pojazdach, jak i na stacjach diagnostycznych, potwierdziły wysoką dokładność i niezawodność systemu. Wyniki pomiarów były porównywalne z wynikami uzyskanymi przez profesjonalne urządzenia pomiarowe, co świadczy o sukcesie stworzonego rozwiązania. W pracy przedstawiono również kierunki dalszego rozwoju systemu, takie jak integracja dodatkowych czujników i optymalizacja zużycia energii, co mogłoby zwiększyć jego funkcjonalność i zastosowanie w różnych warunkach środowiskowych.
Słowa kluczowe
Urządzenie energooszczędne, monitorowanie jakości powietrza, energia szczątkowa, mikroklimat pojazdu, lotne związki organiczne