Đang tải... (xem toàn văn)
Xây dựng được một mô hình “Hệ thống báo cháy thông minh qua điện thoại sử dụng pic 18f4520, cảm biến khí gas và cảm biến nhiệt” khi vượt ngưỡng an toàn cho phép hệ thống sẽ bật cói và đồng thời gửi tin nhắn về điện thoại di động.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY THÔNG MINH QUA ĐIỆN THOẠI SỬ DỤNG PIC 18F4520, CẢM BIẾN KHÍ GAS VÀ CẢM BIẾN NHIỆT GVHD: Th.S PHẠM VĂN CHIẾN Sinh viên thực hiện: Đinh Ngọc Anh Mã Sinh viên: 2018602128 Lớp: 2018DHTTMT01 Hà Nội, 2022 LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy Phạm Văn Chiến, người hướng dẫn tận tình hiệu quả, thường xun động viên em q trình hồn thiện đề tài Người dành cho em ưu thời gian học tập, nghiên cứu trình hồn thành sản phẩm Em xin cảm ơn Thầy giáo, Cô giáo khoa Điện tử trường Đại học Công nghiệp Hà Nội tất thành viên lớp Mạng Máy tính Truyền thơng liệu tạo điều kiện đóng góp ý kiến để em hoàn thành sản phẩm Mặc dù em cố gắng để hoàn thành sản phẩm kiến thức khả hạn hẹp nên trình thực đề tài cịn có sai sót Rất mong nhận góp ý bảo quý thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .1 DANH MỤC BẢNG DANH MỤC ẢNH DANH MỤC VIẾT TẮT LỜI MỞ ĐẦU .9 CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .10 1.1 Sơ lược đề tài .10 1.1.1 Giới thiệu hệ thống báo cháy 10 1.1.2 Vai trò ý nghĩa 10 1.1.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống báo cháy 11 1.1.4 Yêu cầu, tiêu chuẩn hệ thống 13 1.1.5 Cấu trúc hệ thống báo cháy .14 1.2 Nội dung nghiên cứu 18 1.3 Kết luận chương 18 CHƯƠNG - CƠ SỞ LÝ THUYẾT 19 2.1 PIC 18F4520 19 2.1.1 Giới thiệu 19 2.1.2 Sơ đồ chân .20 2.1.3 Cơng cụ lập trình .21 2.2 Module SIM800l 23 2.2.1 Giới thiệu 23 2.2.2 Thông số kỹ thuật 24 2.3 LCD 16x02 .25 2.3.1 Giới thiệu 25 2.3.2 Hình dáng kích thước 26 2.3.3 Sơ đồ chân LCD 16x02 26 2.4 Cảm biến khí Gas MQ2 27 2.5 Cảm biến nhiệt độ LM35 .28 2.6 Mạch Giảm Áp Buck LM2596 .30 2.7 Còi chip 30 2.8 Kết luận chương 31 CHƯƠNG - THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM .32 3.1 Thiết kế phần cứng 32 3.1.1 Yêu cầu công nghệ .32 3.1.2 Sơ đồ khối .32 3.1.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý 33 3.1.4 Mạch in PCB 37 3.2 Thiết kế phần mềm 38 3.2.1 Yêu cầu phần mềm 38 3.2.2 Lưu đồ thuật toán 39 3.3 Sản phẩm thực nghiệm 40 3.3.1 Kết thực nghiệm .40 3.3.2 Cách thức hoạt động mơ hình 41 3.4 Kết luận chương 46 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC 49 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Bảng thông số kỹ thuật Pic18F4520 20 Bảng 2.2: Sơ đồ chân LCD 16x02 26 Bảng 2.3: Bảng thơng số cịi chip .31 DANH MỤC ẢNH Hình 1.1: Sơ đồ hoạt động hệ thống báo cháy hồn chỉnh 11 Hình 1.2: Lắp đặt hệ thống báo cháy 13 Hình 1.3: Các thiết bị báo cháy 14 Hình 1.4: Tủ trung tâm điều khiển báo cháy .14 Hình 1.5: Nút nhấn khẩn 15 Hình 1.6: Chng Báo Cháy .16 Hình 1.7: Sơ đồ khối 18 Hình 2.1: PIC 18F4520 .19 Hình 2.2: Sơ đồ chân PIC18F4520 20 Hình 2.3: CSS 21 Hình 2.4: Module sim800l 23 Hình 2.5: Thông số kỹ thuật Module SIM800L 25 Hình 2.6: LCD 16x02 26 Hình 2.7: Cảm biến khí Gas MQ2 .27 Hình 2.8: Sơ đồ chân cảm biến khí gas .27 Hình 2.9: Cảm biến nhiệt LM35 .28 Hình 2.10: Sơ đồ chân LM35 29 Hình 2.11: Buck LM2596 30 Hình 2.12: Cịi chip 30 Hình 3.1: Sơ đồ khối chi tiết .32 Hình 3.2: Khối nguồn 33 Hình 3.3: Khối điều khiển 33 Hình 3.4: Reset 34 Hình 3.5: Khối SIM800L 34 Hình 3.6: LCD 35 Hình 3.7: Cảm biến 35 Hình 3.8: Cịi báo 35 Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lý 36 Hình 3.10: Mạch PCB .37 Hình 3.11: Mạch in 3D 37 Hình 3.12: Hình minh họa 38 Hình 3.13: Lưu đồ thuật toán 39 Hình 3.14: Mạch thực tế 40 Hình 3.15: Mơ hình thực tế .40 Hình 3.16: Hệ thống trạng thái setting 41 Hình 3.17: Hệ thống setting thành công 41 Hình 3.18: LCD hiển thị nhiệt độ trạng thái gas 42 Hình 3.19: LCD hiển thị rị khí gas 43 Hình 3.20: Tin nhắn cảnh báo rị khí gas 43 Hình 3.21: LCD hiển thị nhiệt độ cao .44 Hình 3.22: Tin nhắn báo cháy nhận điện thoại .44 Hình 3.23: Gửi tin nhắn cho hệ thống .45 Hình 3.24: Hệ thống thơng báo lại tình trạng .45 DANH MỤC VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Tiếng anh Tiếng việt Programmable Intelligent Lập trình máy tính Computer thơng minh Integrated circuit Vi mạch PIC IC FPGA RAM Random Acess Memory ROM Read Only Memory Bộ nhớ đọc Electrically Erasable Bộ nhớ đọc lập Programmable Read-Only trình xóa Memory điện Static random-access Bộ nhớ truy cập ngẫu memory nhiên tĩnh Reduced Instructions Set Máy tính với tập lệnh Computer đơn giản hóa Universal Bộ truyền nhận nối Synchronous/Asynchronous tiếp đồng Receiver/Transmitter bất đồng EEPROM SRAM RISC USART Field-programmable gate array Mạch tích hợp Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên 10 I2C Inter-Integrated Circuit Giao thức giao tiếp 11 ADC/DAC Digital-to-Analog Bộ chuyển đổi số Converter/ Digital Analog tương tự/ chuyển Converter đổi tín hiệu digital thành analog Giao diện ngoại vi nối 12 SPI Serial Peripheral Interface 13 PWM Pulse Width Modulation Điều chế độ rộng xung 14 LCD A liquid-crystal display Màn hình tinh thể lỏng tiếp LỜI MỞ ĐẦU Ngày với phát triển vượt bậc khoa học kỹ thuật, công nghệ điện tử ứng dụng vào nhiều lĩnh vực thực tế để phục vụ cho nhu cầu: chăm sóc sức khỏe, bảo vệ tính mạng tài sản cho người Như thầy cô tất người biết sống xã hội đại ngày vấn đề sử dụng khí đốt (khí Gas) việc nấu ăn hàng ngày hay sử dụng khí đốt cho ngành cơng nghiệp phổ biến Khoảng 15 năm trước có thành phố sử dụng khí đốt cho việc nấu ăn hay cho ngành cơng nghiệp Cịn nơng thơn thường sử dụng bếp rạ củi cho việc đun nấu gần từ quê lên thành phố 99% sử dụng khí gas cho bếp lúc đun nấu Nên khí gas bị rị rỉ dẫn đến khả cháy nổ cao cần có tia lửa điện từ ổ cắm hay thiết bị điện hay đoạn dây bị hở sinh tia lửa điện khả hỏa hoạn cho nhà cao, ảnh hưởng đến tài sản tính mạng người Vì đề tài nghiên cứu em nhằm vào phần việc phát hiện khí gas ngăn chặn hỏa hoạn cho người tài sản Với nội dung đề tài phát có khí gas bị rị rỉ phịng có cháy thường nhiệt độ khơng khí phịng tăng nhanh độ ẩm giảm xuống ngưỡng cho phép setup từ trước thiết bị thiết bị bật còi báo động đồng thời gửi tin nhắn cho người nhà biết để khắc phục, hạ nhiệt độ phòng chữa cháy Ngoài ra, em hy vọng hệ thống em sử dụng hộ gia đình mong muốn mở rộng ví dụ hệ thống cho tịa nhà, nhà hàng, Sau thời gian thực đề tài, em gặp nhiều khó khăn với giúp đỡ thầy Phạm Văn Chiến thầy cô khoa Điện tử cố gắng nỗ lực thân, đề tài “Thiết kế hệ thống báo cháy thông minh qua điện thoại sử dụng pic 18f4520, cảm biến khí gas cảm biến nhiệt” hoàn thành tiến độ Dù cố gắng nỗ lực để thực đề tài này, kiến thức thời gian có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế, em mong nhận ý kiến đóng góp q thầy bạn ... Phạm Văn Chiến thầy cô khoa Điện tử cố gắng nỗ lực thân, đề tài ? ?Thiết kế hệ thống báo cháy thông minh qua điện thoại sử dụng pic 18f4520, cảm biến khí gas cảm biến nhiệt? ?? hoàn thành tiến độ Dù... hoạt động hệ thống báo cháy Hình 1.1: Sơ đồ hoạt động hệ thống báo cháy hoàn chỉnh Hệ thống báo cháy hồn chỉnh có nhóm thiết bị hệ thống báo cháy bao gồm tủ trung tâm, thiết bị đầu vào thiết bị... Về Hệ Thống Báo Cháy Tại Việt Nam - TCVN 5738:2001: Hệ thống báo cháy- Yêu cầu kỹ thuật - TCVN 7568-14:2015: Hệ thống báo cháy- Phần 14: Thiết kế, lắp đặt, vận hành bảo dưỡng hệ thống báo cháy