Задача
Заказчику — российскому производителю систем автоматизации зданий — требовалось единое устройство для мониторинга условий в производственных и офисных помещениях: температура, влажность, концентрация CO₂, освещённость, запылённость и другие параметры. Ранее для этого использовался набор разрозненных датчиков с собственными интерфейсами, что усложняло монтаж и интеграцию.
Устройство должно подключаться к существующим системам диспетчеризации по стандартным промышленным интерфейсам и легко устанавливаться без специальной подготовки монтажника.
Что сделали
ГАОДИ разработала хаб от схемотехники до подготовки к серийному производству.
- Спроектировали схемотехнику на микроконтроллере с поддержкой девяти сенсоров и датчика пыли, раздельным питанием аналоговой и цифровой частей.
- Реализовали интерфейсы Ethernet и RS-485 для интеграции в системы автоматизации и диспетчеризации; RS-485 — с гальванической развязкой и защитой линии.
- Разработали конструктив корпуса с оптимальным расположением портов и вентиляционных каналов: датчики омываются воздухом помещения и не нагреваются от электроники.
- Написали и отладили встроенное ПО: опрос датчиков, фильтрация и калибровка показаний, обмен по Modbus RTU и Modbus TCP, обновление прошивки.
- Подготовили устройство к серийному производству: DFM-анализ, процедура калибровки и функциональной проверки.
Точность измерений в компактном корпусе зависит от того, насколько датчики изолированы от собственного тепла электроники. Микроконтроллер, Ethernet-трансивер и преобразователи питания нагревают плату на несколько градусов, что заметно искажает показания температуры и влажности. Поэтому чувствительные сенсоры вынесены в отдельную зону с термическими прорезями в плате, а датчик пыли размещён так, чтобы забирать воздух снаружи корпуса. Остаточную погрешность компенсирует алгоритм в прошивке, параметры которого определяются при калибровке.
Результат
Заказчик получил единое устройство вместо набора разнородных датчиков: один кабель Ethernet или линия RS-485 передают в систему диспетчеризации все параметры помещения. Хаб прошёл пилотную эксплуатацию на объектах заказчика и подготовлен к серийному выпуску тиражом несколько тысяч устройств в год. Производство планируется на мощностях ГАОДИ: монтаж плат, программирование, калибровка на стенде и финальная сборка выполняются на одной площадке.
