Die Fertigung eines Smart Desks. Aufbau, Programmierung und Inbetriebnahme

Diplomarbeit aus dem Jahr 2015 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1, Höhere Technische Bundeslehranstalt Wien 10, Sprache: Deutsch, Abstract: Das Ziel der Diplomarbeit bestand aus der Fertigung eines Smart Desk's, der mit zwei Mikrocontrollern, verschiedenen Sensoren, sowie Lichtquellen und einem Display ausgestattet ist. Durch mehrere Lichtsensoren werden die auftretenden Lichtverhältnisse erfasst und die Daten zur Schaffung eines angenehmen Arbeitsklimas der Lichtregelung zugeführt. Die Lichtstärke soll in Abhängigkeit von äußeren Faktoren, wie zum Beispiel durch Sonneneinstrahlung, dynamisch nachgeregelt werden. Weitere Sensoren erfassen die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit im Tischbereich und geben die Werte auf einem Display wieder. Bei Abweichungen von den Normbereichen wird in einer Simulation nachgeregelt und eine Warnung ausgegeben. Auf dem Tisch sind fünf lichtabhängige Widerstände angebracht, die als Sensoren fungieren und den Lichteinfall messen. Diese Daten werden weiter auf den Mikrocontroller gesendet und verarbeitet. Das Licht wird auf einen Sollwert geregelt und somit herrscht immer eine konstante Beleuchtungsstärke auf der Tischoberfläche. Dazu werden fünf LED-Leisten einzeln angesteuert, die über den Sensoren auf einer Platte montiert sind. Diese ist über zwei Metallprofile mit dem Tisch verbunden und wird als Vorrichtung bezeichnet. Die Ansteuerung der LED-Leisten erfolgt über ein Arduino-Modul, welches ein pulsweitenmoduliertes Signal aussendet. Eine Konstantstromquellenschaltung sorgt dafür, dass der Strom der LED-Leisten begrenzt wird. Unter dem Tisch ist ein Temperatur-/Luftfeuchtigkeitssensor montiert, der die Messdaten an den Mikrocontroller auf dem Arduino-Board sendet. Die Ausgabe dieser Werte erfolgt auf einem Display, das im Tisch integriert ist. Außerdem wird beim Verlassen der Normbereiche eine Warnmeldung als Text ausgegeben und ein Warnsignal ertönt. Dieses Warnsignal ertönt solange bis der jeweilige Normbereich wieder erreicht ist. Durch Betätigen eines Auswahlschalters kann zwischen automatischem- und manuellem Betrieb gewechselt werden. Beim manuellen Betrieb kann die Helligkeit nach Belieben eingestellt werden. Beim automatischen Betrieb wird das Licht laufend nachgeregelt. Da Energiesparen ein aktuelles Thema ist, wird der Strombedarf durch einen Klappkernwandler erfasst und auf einer Internetseite ausgegeben. Somit kann die Stromeinsparung mit der vollen Aussteuerung der LED-Leisten verglichen werden.