Original title: Automatické dávkovací zařízení bazénové chemie
Translated title: Automatic Dosing Unit for Pool Chemistry
Authors: Kejík, Jan ; Štůsek, Martin (referee) ; Zeman, Kryštof (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2022
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Cílem této práce bylo navrhnout a zkonstruovat dávkovač bazénové chemie s vlastnostmi, které mají běžně prodávaná zařízení, ale které by bylo možné si pořídit s nižšími náklady než prodávané dávkovače. V úvodní části práce jsou popsány požadavky na kvalitu vody v bazénech a principy jejího zajištění. V navazující části jsou nejprve popsány vlastnosti mikrokontroléru ESP32, který byl vybrán z důvodu dostatečného výkonu, velikosti pamětí a RF konektivity. Dále jsou popsány sondy pH, ORP a snímače teploty použité pro snímání parametrů vody v bazénu. Jsou zde dále rozebrány převodníky snímačů, napájecí zdroje, řízení čerpadel a připojení displeje. Těžištěm práce je popis kompletního konstrukčního řešení zahrnujícího hardwarové, mechanické a softwarové aspekty. Začíná se popisem desky plošných spojů s kompletním schématem zapojení a jeho popisem. V mechanické části je popsáno a znázorněno řešení krabice. Jedná se o vlastní návrh, který byl vyroben s~využitím 3D tisku. Poslední konstrukční částí je software dávkovače, který je tvořen třemi různými softwary: software displeje, firmware mikrokontroléru ESP32 a HTML webové stránky. Popis je zaměřen zvláště na softwarovou architekturu firmware procesoru ESP32, ta má značnou spojitost s následující částí, kde je popsáno jednak lokální uživatelské rozhraní, tak i webová aplikace. Výsledné zařízení bylo vyvinuto do stavu, kdy bylo dobře odzkoušeno a upraveno ovládání z uživatelských rozhraní. Avšak vlastní regulace pH a ORP byly vyzkoušeny jen v simulovaných podmínkách, a proto následujícím krokem by bylo otestování v reálném bazénu pro ověření správnosti algoritmu regulace a také dlouhodobé spolehlivosti zařízení. The objective of this thesis was to design and construct the dosing unit for pool chemistry with the features of common available equipments, but with lower acquisition costs compared to these equipments. The initial part of this thesis describes the requirements for water quality in the pools and the principles of its sustaining. The next section describes the ESP32 microcontroller, which was selected because of sufficient computation power and memory resources and RF connectivity capability. Furthermore, the pH, ORP probes and temperature sensors for measurement of the pool water quality are described in this section. Lastly, sensor convertors, power supplies, pump controls circuit and display interface are described here. The key section of the thesis is the design description which consists of hardware, mechanical and software section. It starts by the description of the printed circuit board with a description of diagram. In the section followed is described and illustrated mechanical design of the box for this dosing equipment. It is my own design made by 3D print. The last design section deals with software consisting of three different kinds of software: display software, ESP32 microcontroller firmware written in C/C++ and HTML code of the webside. This description is focused especially on the firmware architecture of the processor ESP32 related to consecutive part including description of a local user interface as well as a web application. The resulting device was developed to the state with matured well tested user interfaces. However, the controls algorithms of pH and ORP were tested only in simulated conditions. Therefore the testing in real pool for verification of the firmware and reliability should be done in the next steps.
Keywords: Automatic dosing; ESP32; Flocculant; HTML; Javascript; Nextion display; ORP; peristaltic pump; pH; Wi-Fi; Automatické dávkování; ESP32; HTML; Javascript; Nextion displej; ORP; peristaltická pumpa; pH; Vločkovač; Wi-Fi

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/204732

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-570148


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses