РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПА «УМНОЙ» ОДЕЖДЫ С ДИСТАНЦИОННЫМ КОНТРОЛЕМ И УПРАВЛЕНИЕМ ТЕМПЕРАТУРОЙ ПОСРЕДСТВОМ МИКРОЭЛЕКТРОННОГО ИСПОЛНЕНИЯ 

Дмитрий Леонидович Овчинников, студент, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: dmitry_ovch@mail.ru
Александр Юрьевич Тычков, доктор технических наук, профессор кафедры радиотехники и радиоэлектронных систем, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: tychkov-a@mail.ru
Денис Сергеевич Чернышов, студент, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: deniska_1980_13@mail.ru
Алина Дмитриевна Сашина, студентка, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: sashina-2016@inbox.ru 

Актуальность и цели. Наиболее частой причиной заболевания человека является переохлаждения организма. Решить данную проблему можно путем использования «умной» одежды с возможностью контроля температуры и адаптации под окружающие внешние условия. Целью настоящей работы является разработка прототипа «умной» одежды с дистанционным контролем и управлением температурой. Материалы и методы. При разработке устройства предпочтение в элементной базе отдано микроконтроллеру ESP-32 со встроенными модулями передачи (Wi-Fi, Bluetooth). ESP-32 обладает необходимыми характеристиками: рабочая температура, встроенный термодатчик, возможность использования интерфейса 1-Wire, поддержка протокола Bluetooth Low Energy (BLE). Для точного определения температуры вне контроллера выбраны датчики с высокой точностью и широким диапазоном измерения (±1 °C, от –55 °C до +125 °C), а также малыми размерами корпуса DS18b20. В качестве стабилизатора напряжения для контроллера и датчиков используется стабилизатор LM317. Все компоненты используются в chip исполнении для минимизации размеров устройства. Результаты и выводы. По результатам микроэлектронного исполнения устройства определены необходимые для минимального функционала датчики и разработан алгоритм работы изделия. Устройство обладает малыми размерами (75 × 48 × 22 мм), питание осуществляется от powerbank с выходным напряжением 5 В и током не менее 2,1 А, зональная температура нагрева до 40 °C. Время работы изделия при включенных нагревателях составляет 8–10 ч, за счет управления силовыми ключами ШИМ время можно увеличить, уменьшив степень нагрева. 

Ключевые слова

микроэлектроника, контроль температуры, обработка информации, текстильная промышленность 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Овчинников Д. Л., Тычков А. Ю., Чернышов Д. С., Сашина А. Д. Разработка прототипа «умной» одежды с дистанционным контролем и управлением температурой посредством микроэлектронного исполнения // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2022. № 4. С. 102–109. doi:10.21685/2307-5538-2022-4-13