0

Kỹ thuật cảm biến: Tìm hiểu các loại cảm biến trong nhà thông minh và thiết kế cảm biến chống trộm

42 5 0
  • Kỹ thuật cảm biến: Tìm hiểu các loại cảm biến trong nhà thông minh và thiết kế cảm biến chống trộm

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 12/05/2022, 17:06

PowerPoint Presentation Tìm hiểu các loại cảm biến trong nhà thông minh và thiết kế cảm biến chống trộm Giảng viên hướng dẫn PGS TS Hoàng Sỹ Hồng Nhóm 7 2 Bảng phân chia công việc Thành viên MSSV Nhiệm vụ Nguyễn Quang Trung (Nhóm trưởng) 20181797 Tổng hợp và làm slide, tìm hiểu cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm, thiết kế mạch cảm biến chống trộm Lê Văn Nam 20181664 Tìm hiểu cảm biến đo bụi, quang điện trở LDR của mạch chống trộm Vũ Minh Tuấn 20181818 Tìm hiểu cảm biến chuyển động, thiết kế mạch cảm bi. Tìm hiểu loại cảm biến nhà thơng minh thiết kế cảm biến chống trộm Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Hồng Sỹ Hồng Nhóm Bảng phân chia công việc Thành viên MSSV Nhiệm vụ Nguyễn Quang Trung (Nhóm trưởng) 20181797 Tổng hợp làm slide, tìm hiểu cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm, thiết kế mạch cảm biến chống trộm Lê Văn Nam 20181664 Tìm hiểu cảm biến đo bụi, quang điện trở LDR mạch chống trộm Vũ Minh Tuấn 20181818 Tìm hiểu cảm biến chuyển động, thiết kế mạch cảm biến chống trộm, thuyết trình Vũ Đình Long 20181632 Tìm hiểu cảm biến báo khói, IC 555 mạch chống trộm 20181553 Tìm hiểu cảm biến cửa từ, thiết kế mạch cảm biến chống trộm, thuyết trình Nguyễn Kiêm Khiêm Mục lục Giới thiệu nhà thơng minh Tìm hiểu loại cảm biến nhà thông minh Thiết kế cảm biến chống trộm Giới thiệu nhà thông minh Nhà thông minh (smart home) kiểu nhà lắp đặt thiết bị điện, điện tử điều khiển hoặc tự động hoá  hoặc bán tự động Thay người thực thao tác kiểm tra, điều khiển tự động hóa Hệ thống nhà thông minh bao gồm: - Thiết bị đầu cuối - Thiết bị trung tâm - Giao thức mạng Các loại cảm biến thông dụng nhà thông minh - Cảm biến giám sát môi trường - Cảm biến mở cửa - Cảm biến khói - Cảm biến ánh sáng - Cảm biến giọng nói - Cảm biến ngập nước - Cảm biến chuyển động … Các loại cảm biến có chung đặc điểm: - Tính tiện dụng cao: điều khiển thiết bị từ xa vô tiện lợi hữu dụng - Bảo vệ an toàn gia đình bạn lúc nơi - Dễ dàng sử dụng lắp đặt - Điều khiển nhiều thiết bị điện thông minh lúc - Tiết kiệm điện cho người sử dụng Cảm biến đo nhiệt độ độ ẩm Việt Nam nước  trong vùng nội chí tuyến chịu ảnh hưởng kiểu khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa Nên độ ẩm khơng khí nước ta dao động từ 80100%, nhiệt độ trung bình năm 21oC đến 27oC ( biên độ nhiệt từ 7oC 40oC) Trong smart home cần có cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm để giúp người chủ chủ động bảo vệ sức khỏe cho thân gia đình trước thay đổi ngày khó lường thời tiết Các cảm biến dùng smart home phải có khoảng đo phù hợp với khí hậu mơi trường Việt Nam, có độ xác cao, tích hợp thành phần đo nhiệt độ độ ẩm cảm biến, nhỏ gọn có giá thành phù hợp Một sản phẩm thương mại hoàn chỉnh bán thị trường DHT11 DHT11 sử dụng nguyên lý đo nhiệt độ, độ ẩm: - Hệ số nhiệt điện trở âm (Nhiệt điện trở NTC)  - Điện dung   - Điện áp hoạt động: 3V - 5V DC  - Dòng điện tiêu thụ: 2.5mA  - Phạm vi cảm biến độ ẩm: 20% - 90% RH, sai số ±5%RH  - Phạm vi cảm biến nhiệt độ: 0°C ~ 50°C, sai số ±2°C  - Tần số lấy mẫu tối đa: 1Hz (1 giây lần)  - Kích thước: 23 * 12 * mm Đo nhiệt độ DHT11 Để đo nhiệt độ, DHT11 sử dụng cảm biến nhiệt điện trở NTC (hệ số điện trở âm) gắn bề mặt vỏ nhựa Giá trị điện trở giảm nhiệt độ tăng Để có giá trị điện trở lớn nhiệt độ thay đổi nhỏ nhất, cảm biến thường làm gốm bán dẫn polyme Đo độ ẩm DHT11 Đối với đo độ ẩm, sử dụng cảm biến độ ẩm điện dung  , có  hai điện cực và vật liệu nền (thường muối polyme nhựa dẫn điện)  ở Các ion giải phóng chất nước bị hấp thụ, làm tăng độ dẫn điện điện cực. Sự thay đổi điện trở hai điện cực tỷ lệ với độ ẩm tương đối. Độ ẩm tương đối cao làm giảm điện trở điện cực, độ ẩm tương đối thấp làm tăng điện trở điện cực Sơ đồ giao tiếp giữa DH T11 với vi điều khiển       Dữ liệu truyền DHT11 gồm 40 bit liệu theo thứ tự: bit biểu thị phần nguyên độ ẩm + bit biểu thị phần thập phân độ ẩm + bit biểu thị phần nguyên nhiệt độ + bit biểu thị phần thập phân nhiệt độ + bit check sum       Ví dụ: ta nhận 40 bit liệu sau: 0011 0101     0000 0000     0001 1000     0000 0000     0100 1101 Tính toán:  - bit checksum: 0011 0101 + 0000 0000 + 0001 1000 +  0000 0000 =  0100 1101 - Độ ẩm: 0011 0101 = 35H = 53% - Nhiệt độ: 0001 1000 = 18H = 24°C 10 Đồ thị từ cảm biến theo điện áp 28 Sản phẩm thực tế - Điện áp hoạt động: 5VDC - Dòng điện tiêu thụ: 70mA ± 10mA - Dòng điện tiêu thụ chế độ sleep: Cịi tắt - Khi đặt nam châm xa Cảm biến hall, tín hiệu cao tạo -> Cịi mở 33 Thiết kế cảm biến chống trộm 34 Nguyên lý hoạt động Khối phát lazer Khối thu lazer Khối báo động Khối nguồn - Đèn lazer gắn đối diện với cảm biến quang đặt cửa vào, sử dụng công tắc (nút ấn) nhỏ gọn để bật tắt hệ thống báo trộm - Khi bật, đèn lazer phát đến cảm biến có người hay vật chắn ngang khoảng thời gian đủ lớn (khoảng 1s) cịi báo động bật Thời gian báo chỉnh từ 5s đến phút Có thể tắt báo động nút ấn 35 Khối nguồn & Khối phát lazer Khối nguồn: dùng IC 7805 để ổn áp tạo dòng 5V cho mạch hoạt động Khối phát lazer: sử dụng đèn phát tia lazer diode công suất nhỏ với điện áp từ 4,5 – 5V làm nguồn phát 36 Khối thu lazer Khối thu lazer: chiếu tia lazer điện trở LDR1 giảm dịng xuống đất, tia lazer bị chắn điện trở LDR1 tăng , Q1 dẫn kích hoạt khối báo động 37 Quang trở (LDR) Điện trở quang (Light Dependent Resistor): tế bào quang điện hoạt động theo nguyên tắc quang dẫn, nghĩa điện trở có giá trị điện trở thay đổi theo cường độ ánh sáng 38 Khối báo động Khối báo động: sau Q1 dẫn kích hoạt IC555, chân U1 mức cao kích hoạt Q2 làm cịi kêu khoảng thời gian T=1.1((R9+RV3)*C3) 39 IC 555 IC định thời 555 mạch định thời nguyên khối tạo độ trễ dao động thời gian xác ổn định Thơng số: Điện áp đầu vào : - 18V ( Tùy loại 555 : LM555, NE555, NE7555 ) - Dòng tiêu thụ : 6mA - 15mA - Điện áp logic mức cao : 0.5 - 15V - Điện áp logic mức thấp : 0.03 - 0.06V - Công suất tiêu thụ (max) 600mW 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://mobitool.net/mach-bao-dong-cua-tu-su-dung-cam-bien-hall-sensor.html [2] http://dammedientu.vn/hieu-ung-hall-gioi-thieu-cam-bien-hall-va-ung-dung/ [3] https://www.youtube.com/watch?v=wpAA3qeOYiI [4] https://www.theengineeringprojects.com/2019/03/introduction-to-dht11.html [5] https://lastminuteengineers.com/dht11-dht22-arduino-tutorial/ [6] https://www.instructables.com/Measuring-Humidity-Using-Sensor-DHT11/ [7] https://www.epa.gov/pm-pollution/particulate-matter-pm-basics [8] Nguyễn Văn Long “Nghiên cứu hệ thống đo nhiễm khơng khí” Hà Nội 2018 41 THANK YOU ! 42 ... Mục lục Giới thiệu nhà thơng minh Tìm hiểu loại cảm biến nhà thông minh Thiết kế cảm biến chống trộm Giới thiệu nhà thông minh Nhà thông minh (smart home) kiểu nhà lắp đặt thiết bị điện, điện... động, thiết kế mạch cảm biến chống trộm, thuyết trình Vũ Đình Long 20181632 Tìm hiểu cảm biến báo khói, IC 555 mạch chống trộm 20181553 Tìm hiểu cảm biến cửa từ, thiết kế mạch cảm biến chống trộm, ... slide, tìm hiểu cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm, thiết kế mạch cảm biến chống trộm Lê Văn Nam 20181664 Tìm hiểu cảm biến đo bụi, quang điện trở LDR mạch chống trộm Vũ Minh Tuấn 20181818 Tìm hiểu cảm biến
- Xem thêm -

Xem thêm: Kỹ thuật cảm biến: Tìm hiểu các loại cảm biến trong nhà thông minh và thiết kế cảm biến chống trộm,