Thông tin tài liệu
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ BÁO CÁO HỆ THỐNG BÁO CHÁY VÀ CHỮA CHÁY TỰ ĐỘNG Giảng viên: Phạm Đình Tuân SV thực hiện: Trần Đức Thông ( Leader) 17020431 Nghiêm Hồng Quân 17020403 Đỗ Quốc Dân 17020251 Đào Sĩ Mão 17020371 Nguyễn Quang Tuấn 17020455 Hà Nội, 2020 Contents LỜI NÓI ĐẦU .1 PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Mục đích, yêu cầu đề tài .3 Hướng dẫn nghiên cứu 3 Các thông số mạch PHẦN 2: CẤU TẠO MẠCH Sơ đồ khối thiết bị Khối cảm biến .4 Khối điều khiển Khối hiển thị cảnh báo 11 Vẽ mạch viết code 15 PHẦN 3: HOÀN THIỆN VÀ DEMO SẢN PHẨM 32 PHẦN ƯU, NHƯỢC ĐIỂM VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MẠCH 34 Ưu điểm, nhược điểm 34 Hướng phát triển thiết bị 34 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 BẢNG ĐÁNH GIÁ THÀNH VIÊN 36 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, khái niệm kỹ thuật số trở nên quen thuộc với nhiều người, phát triển kỹ thuật xung số có ảnh hưởng lớn đến kinh tế tồn cầu Có người lên ý tưởng gọi nên kinh tế thời đại “nền kinh tế kỹ thuật số” Nhờ có ưu điểm xử lý số độ tin cậy truyền dẫn, tính đa thích nghi kinh tế nhiều phần mềm khác nhau, tính tiện lợi điều khiển khai thác mạng Tự động hóa xu hướng phát triển tất yếu nhiều lĩnh vực kỹ thuật kinh tế khác Không lĩnh vực thông tin liên lạc tin học,ngày nay, kỹ thuật xung số thâm nhập mạnh mẽ vào Kỹ thuật điện tử, Điều khiển tự động phát truyền hình, y tế, nơng nghiệp, ….và dụng cụ sinh hoạt gia dình Ngay từ ngày đầu khai sinh, kỹ thuật xung số nói riêng ngành điện tử nói chung tạo nhiều bước đột phá mẻ cho ngành kinh tế khác đảm bảo yêu cầu người dùng chất lượng dịch vụ Đồng thời kiến thức kỹ thuật số thiếu sinh viên, sinh viên điện tử Công nghệ kỹ thuật xung số có nhiều ứng dụng rộng rãi thực tế, với nhiều ứng dụng tiện ích sử dụng kỹ thuật, đời sống, công nghiệp nhà máy xí nghiệp sản xuất,….và tiện nghi nhà Trong sống tồn khu vực dễ cháy, nên việc lắp đặt hệ thống báo cháy có tầm quan trọng lớn lao Nó giúp phát nhanh chóng, chữa cháy kịp thời kỳ đầu vụ cháy đem lại bình yên cho người, bảo vệ tài sản cho nhân dân, nhà máy xưởng sản xuất Ngày nay, việc phòng cháy chữa cháy trở thành mối quan tâm hàng đầu nước ta nhiều nước giới Nó trở thành nghĩa vụ người dân Trên phương tiện thông tin đại chúng tuyên truyền giáo dục cho người dân ý thức phòng cháy chữa cháy, nhằm mục đích hạn chế vụ cháy đáng tiếc xảy Cùng với phát triển nhanh chóng hệ thống thơng tin điện thoại việc báo cháy qua điện thoại ngày trở nên phổ biến, giúp ta báo kịp thời thông tin vụ cháy đến quan chức Xuất phát từ lý trên, nhóm chúng em định chọn đề tài “Thiết bị báo cháy tự động” làm đề tài nghiên cứu cho môn học Đề tài bao gồm phần: Phần Tổng quan đề tài Phần Cấu tạo mạch Phần Ưu điểm, nhược điểm hướng phát triển đề tài Trong thời gian có hạn kiến thức nhóm chưa đầy đủ nên chắn đề tài có thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy bạn để đề tài hoàn thiện PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Mục đích, yêu cầu đề tài Mục đích: Phát cháy rị rỉ khí gas gửi thơng báo đến chủ hộ phun nước dập tắt đám cháy Yêu cầu: Phải chạy xác, ổn định, gọn nhẹ, dễ lắp đặt, dễ sửa chữa giá thành không cao Phạm vi nghiên cứu: Quy mơ hộ gia đình Hướng dẫn nghiên cứu - Yêu cầu nhận biết nhiệt độ nồng độ khí gas, từ tính tốn để đưa kết luận cảnh báo - Sử dụng cảm biến Các thông số mạch - Nguồn hoạt động: DC 5V-12V - Thời gian delay cảnh báo: 5s - Sử dụng vi điểu khiển ATMEGA16 - Tự động gửi tin nhắn cho chủ nhà phát rị rỉ khí gas cháy PHẦN 2: CẤU TẠO MẠCH Sơ đồ khối thiết bị Khối cảm biến 2.1 Cảm biến nhiệt độ LM35 2.1.1 Khái niệm Cảm biến nhiệt độ gì: Cảm biến nhiệt độ cặp nhiệt điện – thiết bị điện gồm hai dây dẫn điện không giống tạo thành mối nối điện nhiệt độ khác nhau, máy dò nhiệt độ kháng (RTD) đo nhiệt từ nguồn cụ thể biến đổi thơng tin thu thập thành dạng có cấu trúc Cảm biến LM35: Cảm biến nhiệt độ LM35 loại cảm biến tương tự hay ứng dụng ứng dụng đo nhiệt độ thời gian thực.Nó hoạt động xác với sai số nhỏ, đồng thời với kích thước nhỏ giá thành rẻ ưu điểm Vì cảm biến tương tự (analog sensor) nên ta dễ dàng đọc giá trị hàm analogRead() 2.1.2 Mô tả Cảm biến nhiệt độ LM35 có điện áp Analog đầu tuyến tính theo nhiệt độ thường sử dụng để đo nhiệt độ môi trường theo dõi nhiệt độ thiết bị,… cảm biến có kiểu chân TO-92 với chân dễ giao tiếp sử dụng - LM35 không cần chỉnh nhiệt độ sử dụng Độ xác thực tế:1/4℃ nhiệt độ phịng 3/4℃ ngồi (khoảng -55℃ đến 150℃) LM35 có hiệu cao, cơng suất tiêu thụ 60µA, thay đổi nhiệt độ nhanh xác - Cảm biến LM35 hoạt động cách cho giá trị hiệu điện định chân Vout (chân giữa) ứng với mức nhiệt độ Như vây, cách đưa vào chân bên trái cảm biến LM35 hiệu điện 5V, chân phải nối đất, đo hiệu điện chân chân gắn tương ứng vi điều khiển thu nhiệt độ - Có thể chế tạo mạch cảm biến nhiệt độ sử dụng LM35 để tự động ngắt điện báo động nhiệt độ đạt ngưỡng tối đa 2.1.3 Ưu điểm: - Giá thành rẻ so với loại cảm biến nhệt độ công nghiệp - Sai số thấp từ 0.2℃ 25℃ max 150℃ sai số 1℃ - Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt không gian hẹp board mạch 2.1.4 Thông số kỹ thuật đặc điểm: - Điện áp hoạt động: 4~30 VDC - Cơng suất tiêu thụ: khoảng 60µA - Khoảng đo: -55°C đến 150°C - Điện áp tuyến tính theo nhiệt độ: 10mV/°C - Sai số: 0.25°C - Kiểu chân: TO92 - Kích thước: 4.3 × 4.3mm - Dải nhiệt độ đo LM35 từ -55℃ đến 150℃ mức điện áp khác Xét số mức điện áp sau: Nhiệt độ -55℃ điện áp đầu -550mV Nhiệt độ 25℃ điện áp đầu 250mV Nhiệt độ 150℃ điện áp đầu 1500mV Tùy theo cách mắc LM35 để ta đo giải nhiệt độ phù hợp Tính tốn nhiệt độ đầu LM35: Việc đo nhiệt độ sử dụng LM35 thông thường sử dụng cách đưa tín hiệu từ LM35 qua giải mã ADC đến vi điều khiển để xử lý tín hiệu cụ thể sau: u = t*k Trong u điện áp đầu t: nhiệt độ môi trường k: hệ số theo nhiệt độ LM35 10mV/1℃ 2.1.5 Lược đồ mạch LM35 2.1.6 Dải nhiệt độ thay đổi trở kháng theo nhiệt độ LM35 Nhiệt độ (℃) Trở kháng cảm biến (kΩ) 29,490 25 10,000 50 3,893 75 1,700 100 0,817 2.2 Cảm biến khí gas MQ2 2.2.1 Khái niệm Cảm biến khí gas MQ2 loại cảm biến sử dụng để nhận biết: LPG, i-butan, Propane, Methane, Alcohol, Hydrogen, Smoke khí gas Được thiết kế với độ nhạy cao, thời gian đáp ứng nhanh Giá trị đọc từ cảm biến đọc từ chân Analog vi điều khiển Cảm biến xuất hai dạng tín hiệu Analog Digital, tín hiệu Digital điều chỉnh mức báo biến trở Phát phạm vi rộng, tốc độ phản hồi nhanh, độ nhạy cao, mạch đơn giản, ổn định thời gian dài 2.2.2 Thông số kỹ thuật - Phạm vi phát hiện: 300-10000ppmm - Đặc điểm khí: 1000ppmm isobutan - Độ nhạy sáng: R in air/Rin typical gas≥5 - Cảm kháng: 1KΩ to 20KΩ/ 50ppm - Thời gian đáp ứng: ≤10s - Thời gian phục hồi: ≤ 30s - Trở kháng nóng: 31Ω ± 3Ω - Dịng tiêu thụ nóng: ≤ 180mA - Điện áp nóng: 5.0V ± 0.2V - Năng lượng nóng : ≤ 900mW - Điện áp đo: ≤ 24V - Điều kiện làm việc: Nhiệt độ: -20 ℃ ~ 55 ℃ Độ ẩm: ≤ 95% RH Hàm lượng oxy môi trường: 21% - Điều kiện bảo quản: Nhiệt độ: -20 ℃ ~ 70 ℃ Độ ẩm: ≤ 70% RH 2.2.3 Ưu điểm, nhược điểm: - Ưu điểm: MQ2 hoạt động tốt mơi trường khí hóa lỏng LPG, H2, chất khí gây cháy khác Nó sử dụng rộng rãi công nghiệp dân dụng mạch đơn giản chi phí thấp - Nhược điểm: Một điều khó khăn làm việc với MQ2 khó quy từ điện áp Aout giá trị nồng độ ppm Rồi từ hiển thị cảnh báo theo ppm, giá trị điện áp trả loại khí khác bị ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm { //We got a response that is bytes long //Now check it UReadBuffer(SIM800_buffer,6); //Read serial Data return SIM800CheckResponse(SIM800_buffer,"OK",6); } } //We waited so long but got no response //So tell caller that we timed out return SIM800_TIMEOUT; } signed char SIM800Cmd(const char *cmd) { unsigned char len; unsigned int i=0; UWriteString(cmd); //Send Command UWriteData(0x0D); //CR len=strlen(cmd); len++; //Add for trailing CR added to all commands //Wait for echo while(i
Ngày đăng: 15/02/2022, 21:17
Xem thêm:
