Nghiên cứu KHKT, hệ thống nhúng, ĐÈN BẮT MUỖI ĐA NĂNG

Ở khu vực chúng em sinh sống là Xã Đức Minh, Huyện Đăk Mil có nhiều vườn rẫy cà phê, tiêu, là những nơi mà muỗi sinh sôi và nảy nở rất nhanh làm ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của tất cả mọi người .Bên cạnh đố còn có một số vấn đề nhức nhối là cháy nổ . Căn cứ vào tình hình thực tế, hằng năm có liên tiếp những vụ cháy nổ do rò rỉ gas xảy ra làm chết, bị thương nhiều người khi đang chìm sâu trong giấc ngủ và gây thiệt hại nghiêm trọng về tài sản. Hầu hết nguyên nhân dẫn đến những sự cố này được xác định là do bất cẩn khi sử dụng ga như: bật mở van ống dẫn gas không đúng cách, tự ý sửa chữa bếp gas, hay bếp quá cũ, rỉ sét hay đóng bụi, dầu mỡ cũng làm khí gas rò rỉ ra ngoài. Hoặc do các bình gas không an toàn do sử dụng những bình gas quá hạn sử dụng, được chiết xuất lậu, sai quy cách dẫn đến rò rỉ khí gas. Không khóa van gas khi nấu xong, ống dẫn gas bị rò rỉ. Ngày nay với sự phát triển nhanh của khoa học công nghệ, các nhà khoa học luôn cho ra thị trường những sản phẩm chất lượng cao và phù hợp với nhu cầu sử dụng của người dân. Nhiều sản phẩm ra đời có ứng dụng rất tốt nhưng lại không tích hợp được nhiều chức năng. Chính vì thế với mong muốn tìm tòi, dựa trên nguyên lý hoạt động của các sản phẩm đã có trên thị trường. Chúng em đã nghiên cứu để tạo ra sản phẩm gần gũi với cuộc sống, thiết thực, phù hợp với nhu cầu sử dụng và mang lại hiệu quả cao mà chi phí cho sản phẩm tương đối thấp là “Đèn bắt muỗi đa năng”.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐĂK NÔNG CUỘC THI SÁNG TẠO DÀNH CHO THANH THIẾU NIÊN, NHI ĐỒNG TỈNH ĐĂK NÔNG LẦN THỨ VII, NĂM 2021 BẢN THUYẾT TRÌNH “ĐÈN BẮT MUỖI ĐA NĂNG” LĨNH VỰC DỰ THI: HỆ THỐNG NHÚNG Đăk Nông, tháng năm 2021 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I Lý chọn đề tài II Giả thuyết khoa học Giả thuyết khoa học Tính mới, tính khoa học khả ứng dụng đề tài III Tổng quan vấn đề nghiên cứu Giới thiệu tổng quan vấn đề nghiên cứu Cấu tạo nguyên tắc hoạt động 2.1 Cấu tạo 2.2 Nguyên tắc hoạt động IV Thiết kế phương pháp nghiên cứu Tiến trình Phương pháp nghiên cứu dự án V Phân tích liệu Kết Số liệu kết nghiên cứu 10 Phân tích liệu 11 Thảo luận 12 VI Kết luận ………………………………………………………………… 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO 13 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành sản phẩm chúng em xin chân thành cảm ơn ban tổ chức thi sáng tạo giành cho thiếu niên nhi đồng lần thứ năm 2021 tạo hội cho chúng em tham gia, trải nghiệm học hỏi đặc biệt thỏa mãn lòng đam mê khoa học Chúng em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường THPT Đăk Mil, giáo viên mơn, gia đình đồng hành hướng dẫn tạo điều kiện tốt để em tham gia thi Dù cố gắng trình nghiên cứu làm sản phẩm thành bước đầu chúng em nên khơng thể tránh thiếu sót Rất mong nhận đóng góp quý ban giám khảo, ban tổ chức để sản phẩm chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! I Lý chọn đề tài Ở khu vực chúng em sinh sống Xã Đức Minh, Huyện Đăk Mil có nhiều vườn rẫy cà phê, tiêu, nơi mà muỗi sinh sôi nảy nở nhanh làm ảnh hưởng đến chất lượng sống tất người Bên cạnh đố cịn có số vấn đề nhức nhối cháy nổ Căn vào tình hình thực tế, năm có liên tiếp vụ cháy nổ rò rỉ gas xảy làm chết, bị thương nhiều người chìm sâu giấc ngủ gây thiệt hại nghiêm trọng tài sản Hầu hết nguyên nhân dẫn đến cố xác định bất cẩn sử dụng ga như: bật mở van ống dẫn gas không cách, tự ý sửa chữa bếp gas, hay bếp cũ, rỉ sét hay đóng bụi, dầu mỡ làm khí gas rị rỉ ngồi Hoặc bình gas khơng an tồn sử dụng bình gas hạn sử dụng, chiết xuất lậu, sai quy cách dẫn đến rị rỉ khí gas Khơng khóa van gas nấu xong, ống dẫn gas bị rò rỉ Ngày với phát triển nhanh khoa học công nghệ, nhà khoa học cho thị trường sản phẩm chất lượng cao phù hợp với nhu cầu sử dụng người dân Nhiều sản phẩm đời có ứng dụng tốt lại khơng tích hợp nhiều chức Chính với mong muốn tìm tịi, dựa ngun lý hoạt động sản phẩm có thị trường Chúng em nghiên cứu để tạo sản phẩm gần gũi với sống, thiết thực, phù hợp với nhu cầu sử dụng mang lại hiệu cao mà chi phí cho sản phẩm tương đối thấp “Đèn bắt muỗi đa năng” II Giả thuyết khoa học Giả thuyết khoa học Với mong muốn tạo giấc ngủ ngon khơng bị muỗi đốt, phịng tránh bệnh sốt xuất huyết, sốt rét, bệnh lây qua đường muỗi đốt Cảnh báo có khói gây ngạt có khí gas bị rị rỉ gây nguy hiểm, cảnh báo nhiệt độ vượt qua ngưỡng cài đặt Chúng em nghiên cứu tạo đèn bắt muỗi đa tích hợp nhiều chức năng: bắt muỗi, cảnh báo rị rỉ khí gas, cảnh báo khói, cảnh báo nhiệt độ Hiện thị trường có sản phẩm sau: Tính mới, tính khoa học khả ứng dụng đề tài Sản phẩm chúng em sau tạo đèn bắt muỗi tích hợp tính năng: - Là thiết bị bắt muỗi - Là thiết bị báo rò rỉ gas - Là thiết bị báo có khói - Là thiết bị cảnh báo nhiệt độ - Ngồi cịn có: + Sạc điện thoại + Nguồn cung cấp điện 5v Đèn bắt muỗi đa sử dụng gia đình :phịng ngủ, để phòng khác (phòng bếp, phòng khách, phòng làm việc,…) Đặc biệt phịng trọ khơng gian sinh hoạt chật hẹp gói gọn vài mét vng III Tổng quan vấn đề nghiên cứu Giới thiệu tổng quan vấn đề nghiên cứu Cùng với phát triển ngành điện tử hóa, cải tiến hóa vật dụng, ngành kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin, ngành tự động hóa có nhiều tiến mới, ứng dụng rộng rãi đời sống người Cải tiến hóa vật dụng người nhằm làm tăng tính hiệu sử dụng, đồng thời cải thiện chất lượng sản phẩm, làm cho sản phẩm có sức thu hút, phù hợp với nhu cầu sử dụng người dân Việc cải tiến vật dụng có người ngày khẳng định vị trí, vai trị kinh tế hội nhập Để phục vụ tốt đời sống người xã hội ngày đại phát triển kinh tế nhằm góp phần vào cơng cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước Trong lĩnh vực điện tử, có nhiều sản phẩm đời mang lại hiệu sử dụng độ an tồn cao cho người sử dụng Chính việc tạo sản phẩm chất lượng cao đòi hỏi nhà khoa học phải nỗ lực nhiều để tạo cho thị trường sản phẩm có chất lượng, giá thành thấp phù hợp với nhu cầu sử dụng người dân Cấu tạo nguyên tắc hoạt động 2.1 Cấu tạo Sản phẩm chúng em tạo thành từ nguyên, vật liệu sau: STT Tên vật liệu, thiết bị, linh kiện Số lượng Ghi Ống nhựa bình minh Ф114mm 01 ống Quạt tản nhiệt 01 Bộ nguồn chuyển từ HĐT 220vAC sang 12vDC,5vDC mạch chuyển đổi nguồn tự động12vDC 01 01 Module cảm biến MQ-5 Relay mini kênh Module khống chế nhiệt độ 01 Còi hú cảnh báo chế độ 01 01 hộp Keo dán Lưới thép bọc nhựa 10 Dây điện 1,5 mét 11 Đèn led 06 12 Decal 30cm*45cm 13 Pin AC 12V 06 viên 14 Mạch báo pin 01 01 02 Quạt tản nhiệt Bộ nguồn chuyển từ 220v sang 12v 5v Còi hú cảnh báo chế độ Module cảm biến MQ-5 Module khống chế nhiệt độ Relay mini kênh Mạch chuyển đổi nguồn tự động Pin AC 12V Mạch báo pin AC 12V 2.2 Nguyên tắc hoạt động 2.2.1 SƠ ĐỒ CẤU TẠO CỦA SẢN PHẨM 2.2.2 Nguyên tắc hoạt động tính năng: - Bắt muỗi: sử dụng đèn led 12V màu lạnh thường màu xanh nước biển để thu hút muỗi Lợi dụng lực hút quạt tản nhiệt để hút muỗi vào sản phẩm (khu có lưới cách biệt).Và muỗi bị nhốt vào bên lưới bay ngược - Bóng đèn 12V có hai chức năng: phát ánh sáng vừa phải để làm đèn ngủ thu hút muỗi đến đèn - Quạt 12V có hai chức năng: hút muỗi vào lưới - Cảnh báo khí gas khói: có khí gas hay khói module MQ-5 tiếp nhận thơng tin đầu vào cách nhanh chóng (< 0,5 giây), đóng cơng tắc qua relay làm cho cịi báo động hú - Cảnh báo nhiệt độ (module khống chế nhiệt độ): để điều chỉnh nhiệt độ đóng ngắt thiết bị nhấn nút SET - LED hiển thị nhấp nháy, tiếp nhấn + – để tăng giảm nhiệt độ cần thiết lập Sau nhấn nút SET lần để xác lập + Đầu rơ le điều khiển đóng ngắt thiết bị theo nhiệt độ thiết lập Các chế độ làm việc: nhấn giữ nút SET giây để thiết lập chế độ làm việc Nhấn + – để lựa chọn chế độ P0-P6 Nhấn SET 10 giây để xác lập thiết lập * Chế độ P0 chế độ lạnh nóng: nhấn giữ SET giây để hiển thị chế độ P0, sau nhấn + – để lựa chọn chế độ [H] (nóng) [C] (mát) Sau nhấn SET để thiết lập nhấn tự động xác lập sau 10 giây + Chế độ mát [C]: giá trị nhiệt độ đo ≥ nhiệt độ thiết lập Chế độ làm mát bật → Relay đóng Khi nhiệt độ ≤ nhiệt độ thiết lập → Tắt chế độ làm mát + Chế độ nóng [H]: giá trị nhiệt độ đo ≤ nhiệt độ thiết lập Chế độ [H] +được bật → Relay đóng Khi nhiệt độ ≥ nhiệt độ thiết lập → Tắt chế độ [H] * Chế độ P1 chế độ thiết lập hysteresis (ngưỡng nhiệt độ trở lại) Nhấn: SET giây hiển thị chế độ PO, nhấn + – để chuyển sang P1 Nhấn SET lần để bắt đầu thiết lập, nhấn + – để thiết lập hysteresis * Chế độ P2 chế độ thiết lập nhiệt độ cao nhất: chế độ cho phép thiết lập giới hạn nhiệt độ cao cho phép Nhấn SET giây hiển thị PO, nhấn + – để chuyển sang chế độ P2 Nhấn lại SET sau nhấn + – để thiết lập nhiệt độ (nhiệt độ lớn 110o C) Nhấn SET lại chờ 10 giây tự động xác lập * Chế độ P3 chế độ thiết lập nhiệt độ thấp nhất: tương tự chế độ P2 chuyển sang chế độ P3 để thiết lập nhiệt độ tối thiểu * Chế độ P4 chế độ thiết lập độ xác nhiệt độ: tương tự chế độ Nhấn SET + – để lựa chọn chế độ P4 Nhấn lại SET nhấn + – để thiết lập độ xác nhiệt độ đo * Chế độ P5 chế độ thiết lập độ trễ thời gian (phút): làm trên, nhấn SET + – để lựa chọn chế độ P5 Sau nhấn SET + – để xác lập thời gian trễ Hình ảnh minh họa sản phẩm IV Thiết kế phương pháp nghiên cứu Tiến trình: Tháng 2/2020: hình thành ý tưởng, xây dựng kế hoạch nghiên cứu Tháng 4/2021: chuẩn bị vật liệu cần thiết cho dự án Phác thảo mơ hình dự án Thiết kế theo ý tưởng, chọn kích thước cho phù hợp với thực tế Tháng 5/2021 : gia công kĩ thuật chi tiết dự án Lắp ráp chi tiết lại với để thành dự án hoàn chỉnh Tháng 6/2021: trải nghiệm thực tế, đưa dự án vào sử dụng cải tiến hoàn thiện dự án Qua thời gian nghiên cứu khắc phục nhược điểm đèn bắt muỗi đa hoàn chỉnh sử dụng thiết thực với sống người dân Phương pháp nghiên cứu dự án Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu ngun lí làm việc vợt bắt muỗi có thị trường, nguyên lí hoạt động động điện chiều xoay chiều (bóng đèn, quạt,…) Nghiên cứu nguyên lí làm việc thiết bị cảnh 10 báo có khí gas rị rỉ có thị trường Nghiên cứu nguyên tắc hoạt động Module khống chế nhiệt độ Phương pháp thu thập thông tin, xử lý thông tin: nghiên cứu dựa phương pháp thu thập số liệu từ tài liệu tham khảo sách báo, Internet, từ số liệu thực nghiệm có thực tế bắt tay vào nghiên cứu Phương pháp thực nghiệm: nghiên cứu dựa thực tế ngủ hay bị muỗi đốt, nhiệt độ phòng ngủ vượt qua ngưỡng cài đặt, có khói khí gas rị rỉ gây nguy hiểm tính mạng tài sản Khi so sánh tính sản phẩm có sản phẩm chúng em V Phân tích liệu Kết Chúng em làm đèn bắt muỗi đa tích hợp nhiều chức gồm: bắt muỗi, cảnh báo rò rỉ khí gas, cảnh báo khói, cảnh báo nhiệt độ Tiết kiệm kinh phí mua sắm vật liệu, sản phẩm có hiệu sử dụng tốt, tiện ích với người dân, an toàn sử dụng Chúng em tự thiết kế, lắp ráp dựa việc tận dụng thiết bị có sẵn giảm chi phí lắp đặt, dựa ngun lí hoạt động sản phẩm có Qua ứng dụng khoa học cơng nghệ vào thực tiễn sống gia đình nơng thơn Số liệu, kết nghiên cứu Chiếc đèn bắt muỗi đa hoạt động với giá trị đo sau: cấp nguồn với HĐT AC 220V , nguồn chỉnh lưu chuyển đổi thành nguồn DC 12V 5V ,hoặc dùng pin 12v DC Từ thiết bị hoạt động với thơng số đo được: TT Tên thiết bị Hiệu điện Cường độ dịng điện Cơng suất Ghi Relay mini kênh 12V 0,06A 0,72W + Tín hiệu Relay đóng + Tín hiệu Relay mở Module cảm biến MQ-5 Độ nhạy cao với khí gas 5V 11 Module khống chế nhiệt độ 12V 0,06A 0,72W Phạm vi hoạt động: -500C – 1100C Còi hú cảnh báo chế độ 12V 0,097A 1,164W Biên độ âm 110dB Tần số cộng hưởng: 2500Hz Quạt tản nhiệt 12V 0,2A 2,4W Đủ cơng suất để hút muỗi Đèn led (6 bóng) 12V 0,1A 7,2W Đủ cơng suất thắp sáng cho phịng ngủ Phân tích liệu Từ thực tế hoạt động sản phẩm mà chúng em đo tính tốn cho thấy: đèn hoạt động hồn tồn bình thường có hiệu chức tích hợp Thảo luận *Ưu điểm: Sản phẩm chúng em tích hợp nhiều tính năng, mang lại hiệu tốt sử dụng Chi phí cho sản phẩm tương đối thấp, tận dụng vật liệu sẵn có từ thiết bị khơng sử dụng Do sản phẩm phù hợp với nhu cầu sử dụng người dân *Nhược điểm: - Sử dụng đèn ban ngày dùng chức cảnh báo nhiệt độ, cảnh báo khói, cảnh báo rị rỉ gas Khơng thắp sáng đèn hiệu bắt muỗi * Hướng khắc phục nhược điểm:… VI Kết luận Ở khu vực chúng em sinh sống Xã Đức Minh, Huyện Đăk Mil có nhiều vườn rẫy cà phê, tiêu, nơi mà muỗi sinh sôi nảy nở nhanh, bệnh lây qua đường muỗi đốt nhiều, đời sống người dân cịn khó khăn nên việc mua sắm thiết bị phục vụ cho gia đình như: thiết bị bắt muỗi, thiết bị cảnh báo có khí gas rị rỉ,… hạn chế Vì chúng em nghiên cứu làm đèn bắt muỗi đa tích hợp nhiều tính dựa nguyên lý hoạt động có Đồng thời chúng em xem xét cách làm, lắp ráp cho đơn giản giảm chi phí vật liệu hiệu đạt sản phẩm 12 Chúng em mong nhận đóng góp sâu sắc đến từ ban tổ chức, quý ban giám khảo, thầy cô người,… để chúng em hồn thiện thi thi tới Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn Ban tổ chức thi “ Sáng tạo thiếu niên nhi đồng lần thứ năm 2021" Cảm ơn q Thầy, giáo, gia đình bạn động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành dự án này! TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Các trang Web giới thiệu thông số kĩ thuật nguyên tắc hoạt động thiết bị, linh kiện [2] SGK Vật lí lớp 11 (2008), NXB Giáo dục [3] SGK Sinh học lớp (2008), NXB Giáo dục 13 ... Qua thời gian nghiên cứu khắc phục nhược điểm đèn bắt muỗi đa hoàn chỉnh sử dụng thiết thực với sống người dân Phương pháp nghiên cứu dự án Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu ngun lí... gây nguy hiểm, cảnh báo nhiệt độ vượt qua ngưỡng cài đặt Chúng em nghiên cứu tạo đèn bắt muỗi đa tích hợp nhiều chức năng: bắt muỗi, cảnh báo rị rỉ khí gas, cảnh báo khói, cảnh báo nhiệt độ Hiện... động tính năng: - Bắt muỗi: sử dụng đèn led 12V màu lạnh thường màu xanh nước biển để thu hút muỗi Lợi dụng lực hút quạt tản nhiệt để hút muỗi vào sản phẩm (khu có lưới cách biệt).Và muỗi bị nhốt