Khảo sát, thiết kế hệ thống báo cháy tự động cho gia đình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG 621 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: KHẢO SÁT, THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG CHO GIA ĐÌNH GV hướng dẫn : ThS Nguyễn Thị Minh SV thực : Nguyễn Văn Nhật Lớp : 51K1 - ĐTVT Khóa học : 2010 - 2015 NGHỆ AN - 01/2015 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC……………… ……………………………………………………………… i LỜI NÓI ĐẦU iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN v DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG 1.1 Sự cần thiết hệ thống báo cháy tự động 1.2 Những quy định cách bố trí hệ thống báo cháy tự động 1.2.1 Những quy định thiết kế hệ thống báo cháy 1.2.2 Bố trí hệ thống báo cháy tự động 1.2.3 Hệ thống báo cháy cho công trình khác 1.3 Phân loại hệ thống báo cháy tự động 1.3.1 Hệ thống báo cháy thông thường 1.3.2 Hệ thống báo cháy địa CHƯƠNG II GIỚI THIỆU VỀ PIC 16F877A VÀ CÁC CẢM BIẾN CỦA HỆ THỐNG BÁO CHÁY 2.1 Giới thiệu họ vi điều khiển PIC 2.1.1 Tóm tắt phần cứng 2.1.2 Tổ chức nhớ 13 2.1.3 Các ghi có chức đặc biệt 15 2.1.4 Các chế độ làm việc PIC 18 2.2 Các loại cảm biến hệ thống báo cháy 26 2.2.1 Cảm biến nhiệt 26 2.2.2 Cảm biến quang 29 2.2.3 Cảm biến lửa 31 2.2.4 Cảm biến khói 31 i CHƯƠNG III THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG CHO GIA ĐÌNH 33 3.1 Giới thiệu mặt hộ 33 3.2 Các modun mạch hệ thống báo cháy 33 3.2.1 Mạch ổn áp 5V 33 3.2.2 Mạch PIC – xử lý trung tâm 33 3.2.3 Mạch cảm biến 35 3.2.4 Mạch báo hiệu 36 3.2.5 Sơ đồ mạch nguyên lý 37 3.3 Lưu đồ thuật toán 37 3.4 Sản phẩm 39 KẾT LUẬN 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 PHỤ LỤC ii LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn ThS Nguyễn Thị Minh trực tiếp hướng dẫn tận tình, giúp em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Điện tử Viễn thông trường Đại học Vinh giảng dạy em suốt năm học qua Do nhiều hạn chế kiến thức thời gian nên nhiều thiếu sót Em mong nhận góp ý từ quý thầy cô bạn bè để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn iii C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an LỜI NÓI ĐẦU 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, đem lại bình n cho người, bảo vệ tính mạng, tài sản cho nhân dân, nhà máy, xưởng sản xuất… Ngày nay, việc phịng cháy chữa cháy ln trở thành mối quan tâm hàng đầu nước ta nhiều nước giới Nó trở thành nghĩa vụ trách nhiệm 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 khoa học công nghệ đại, hệ thống báo cháy ngày cải tiến, độ tin cậy, ổn định hệ thống cao Xuất phát từ tầm quan trọng hệ thống, em chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp là: “Khảo sát, thiết kế hệ thống báo cháy tự động cho gia đình” Nội dung đề tài bao gồm: + Khảo sát, nghiên cứu hệ thống báo cháy tự động gia đình + Giới thiệu PIC 16F877A cảm biến hệ thống báo cháy + Thiết kế, lắp ráp hệ thống báo cháy điều khiển tự động gia đình + Kết luận Đây đề tài thiết thực sống Với trình độ có hạn nên cịn nhiều sơ sài nhiều thiếu sót Em mong thơng cảm góp ý để hồn thiện Vinh, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Văn Nhật iv Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án nghiên cứu cấu tạo, chức năng, cổng I/O vi điều khiển PIC 16F877A PIC16F877A vi điều khiển tiêu biểu, coi chip vi điều khiển đơn giản dòng PIC Với Port, 40 chân đầy đủ tính chất ưu việt dịng PIC, PIC16F877A phù hợp với ứng dụng vừa nhỏ sử dụng phổ biến Trong đồ án nghiên cứu yêu cầu cần thiết hệ thống báo cháy tự động PIC 16F877A sử dụng để điều khiển hệ thống báo cháy tự động ABSTRACT The thesis presents of structure, function, the I/O ports of the microcontroller PIC16F877A PIC16F877A is a typical, can be regarded as simple Microcontroller chip of PIC line With 5-Port, 40 feet and full of the best supreme of PIC line, PIC16F877A is suitable for small and medium sized applications and be used quite popular nowadays In this thesis presented requests necessary of an auto fire alarm system and PIC 16F877A is used for controlling fire alarm system v Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC HÌNH VẼ _Toc410025176 Hình 1.1 Sơ đồ mẫu hệ thống báo cháy thông thường Hình 1.2 Sơ đồ mẫu hệ thống báo cháy có địa Hình 2.1 Cấu trúc Havard Von – Neumann Hình 2.2 Cấu trúc tổng quát PIC Hình 2.3 Sơ đồ khối PIC 16F877A 10 Hình 2.4 Sơ đồ chân PIC 16F877A 11 Hình 2.5 Tổ chức nhớ chương trình PIC 16F877A 14 Hình 2.6 Tổ chức nhớ liệu PIC 16F877A 15 Hình 2.7 Sơ đồ định thời 19 Hình 2.8 Sơ đồ hoạt động WDT 20 Hình 2.9 Hoạt động ngắt 24 Hình 2.10 Cảm biến nhiệt độ 26 Hình 2.11 IC cảm biến LM35 27 Hình 2.12 Thermistor 28 Hình 2.13 Đặc tính nhiệt độ Thermistor 28 Hình 2.14 Quang trở 30 Hình 2.15 Đặc tuyến Quang trở 30 Hình 2.16 Cảm biến lửa 31 Hình 2.17 Cảm biến khói 32 Hình 3.1 Sơ đồ mạch ổn áp 5V 33 Hình 3.2 Mạch PIC16F877A 34 Hình 3.3 Mạch cảm biến LM35 35 Hình 3.4 Mạch báo động 36 Hình 3.5 Mạch hiển thị LCD 36 Hình 3.6 Sơ đồ mạch nguyên lý 37 Hình 3.7 Lưu đồ thuật tốn báo cháy tự động 38 Hình 3.8 Lưu đồ thuật tốn báo cháy tay 39 Hình 3.9 Mạch thật 39 vi Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tốc độ Baud chế độ truyền không đồng 23 Bảng Tốc độ Baud chế độ truyền không đồng 23 vii Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG 1.1 Sự cần thiết hệ thống báo cháy tự động Ngày nay, với hiểm họa xảy với người hỏa hoạn mối nguy hiểm mà người cần phải đề phòng Hậu mà gây vơ lớn, đe dọa đến tính mạng, tinh thần, vật chất Do cần có cảnh giác cao phịng cháy, chữa cháy Bên cạnh cần trang bị đầy đủ phương tiện phòng cháy chữa cháy để kịp thời xử lí nhanh có cố xảy Chỉ có hệ thống báo cháy, chữa cháy thiết kế đắn, đầy đủ chức năng, ổn định đạt tiêu chuẩn đảm bảo cho ngơi nhà bạn khỏi rủi ro hỏa hoạn gây Với sản phẩm thiết kế phù hợp, đạt tiêu chuẩn mang đến cho bạn tính hữu dụng nhất: • Giúp bạn tránh mối nguy hiểm hỏa hoạn gây • Báo trước cho bạn hiểm họa xắp xẩy (nhờ hệ thống đầu dị, đầu báo khói, báo nhiệt, báo gas… ) • Bạn dẽ dàng xử lí xảy cố (nhờ thiết bị chữa cháy thiết kế phù hợp, hoàn hảo dễ sử dụng ) 1.2 Những quy định cách bố trí hệ thống báo cháy tự động 1.2.1 Những quy định thiết kế hệ thống báo cháy a Hệ thống báo cháy tự động phải trang bị cho cơng trình nguy hiểm cháy nổ, nơi tập trung đông người Cụ thể - Nhà hành chính, trụ sở làm việc quan quyền, tổ chức trị xã hội, trụ sở, nhà, văn phòng làm việc khác - Khách sạn, nhà hàng, nhà nghỉ, nhà trọ - Nhà, cơng trình thuộc sở nghiên cứu khoa học , công nghệ - Trường học, sở giáo dục - Bệnh viện, nhà điều dưỡng cấp huyện trở lên, sở y tế khám chữa bệnh - Rạp hát, rạp chiếu phim, hội trường, nhà văn hóa, nhà thi đấu thể thao, nơi tập trung đông người, vũ trường, câu lạc bộ, sở vui chơi giải trí cơng trình công cộng khác Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an - Chợ, trung tâm thương mại siêu thị, cửa hàng bách hóa có tổng diện tích trung bình lớn - Nhà lưu trữ, thư viện, bảo tàng, triển lãm thuộc nhà nước quản lý - Đài phát thanh, truyền hình, sở bưu viễn thơng từ cấp huyện trở lên - Nhà máy điện, trạm biến áp từ 220KV trở lên - Kho, cảng nhập xăng dầu khí đốt hóa lỏng - Cơng trình an ninh, quốc phịng có nguy hiểm cháy, nổ có u cầu bảo vệ đặc biệt - Trung tâm huy, điều độ, điều hành diều khiển quy mô khu vực quốc gia lĩnh vực - Cơng trình hầm, tầng hầm b Hệ thống báo cháy tự động trang bị phải đáp ứng yêu cầu sau: - Phát nhanh - Chuyển tín hiệu phát cháy thành tín hiệu báo động rõ ràng để người xung quang thực biện pháp thích hợp - Có khả chống nhiễu tốt, khơng bị ảnh hưởng hệ thống khác lắp đặt chung riêng lẻ - Báo hiệu nhanh rõ ràng trường hợp cố hệ thống - Không bị tê liệt phần hay toàn cháy gây trước phát cháy - Đảm bảo độ tin cậy 1.2.2 Bố trí hệ thống báo cháy tự động - Trung tâm báo cháy phải có khả truyền tín hiệu cháy cố đến nơi có người có biện pháp phịng ngừa - Nơi bố trí trung tâm báo cháy phải có điện thoại liên lạc trục tiếp với đội chữa cháy nơi nhận tín hiệu báo cháy - Đầu báo cháy khói đầu báo cháy nhiệt bố trí lắp mái nhà trần nhà Trong trường hợp không lắp đăt mái nhà trần nhà cho phép lắp xà cột treo dây trần nhà đầu báo cháy phải cách trần nhà khơng q 0.3m tính kích thước đầu báo cháy tự động Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Trong hai cách phương pháp thứ nhạy hiệu phương pháp thứ hai, khó thực thi khó lắp đặt Cịn phương pháp thứ hai nhạy linh kiện dễ kiếm dễ thực thi dễ lắp đặt Một nhược điểm loại cảm biến là: mạch báo động sai vùng bảo vệ xâm nhập lớp bụi… Hình 2.17 Cảm biến khói [5] Như vậy, loại cảm biến có tính ưu việt riêng Tuy nhiên, mạnh mặt bị hạn chế mặt khác, chẳng hạn: cảm biến phát cháy vùng gần cảm biến tỏ khơng hiệu vùng có nhiều nguồn nhiệt khơng phải phát sinh cháy Cịn cảm biến khác phát cháy phạm vi rộng có đám cháy có khói tác động cháy nơi đặt cảm biến bị phát nhầm Vì vậy, tùy theo vùng, nơi mà ta thiết kế cảm biến thích hợp 32 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an CHƯƠNG III THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG CHO GIA ĐÌNH 3.1 Giới thiệu mặt hộ - Ngôi nhà lắp đặt nhà xây dựng - Căn nhà có tổng cộng phịng gồm phịng khách, phịng ngủ bếp - Mạch gồm có cảm biến phục vụ cho phòng 3.2 Các modun mạch hệ thống báo cháy Ta thiết kế cho hệ thống bao gồm mạch: - Mạch ổn áp 5V - Mạch cảm biến dùng đầu cảm biến nhiệt độ LM35 - Mạch PIC 16F877A dùng làm xử lý trung tâm - Mạch báo hiệu + Mạch hiển thị LCD + Đèn, chuông báo 3.2.1 Mạch ổn áp 5V Đầu vào dùng nguồn 12V, ta dùng mạch ổn áp 5V để ổn định diện áp ngõ ra, cấp nguồn cho khối thiết bị điều khiển hoạt động C1 = 1000 F Ta chọn C2 = 100 F LM 7805 +V C1 1000 Vin Vout GND +5v C2 100F F Hình 3.1 Sơ đồ mạch ổn áp 5V [3] 3.2.2 Mạch PIC – xử lý trung tâm PIC 16F877A – xử lý trung tâm : tín hiệu báo cháy từ đầu cảm biến đặt khu vực bên tòa nhà theo hệ thống dây dẫn đưa để xử lý 33 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an đưa tín hiệu phản hồi đến khối chức để giải cố Bên vi xử lý nạp chương trình điều khiển thực chương trình điều khiển ta thiết lập Khi cần thiết ta thay đổi chương trình hoạt động cho hệ thống qua chân nạp chương trình có tích hợp sẵn mạch Khối Thạch Anh ta sử dụng loại có tần số dao động 4MHz, khối có chức tạo xung cho PIC hoạt động Nút Reset : khởi động lại thống ban đầu để thống làm việc hiệu Các chân sử dụng PIC: - Chân MCLR : nối với nút bấm để reset lại thống chương trình hoạt động - Hai chân OSC1 & OSC2 : nối với dao động tạo xung, giúp chương trình hoạt động, có chức định thời - Hai chân Vdd: hai chân nguồn; cấp nguồn VDC cho PIC hoạt động - Hai chân Vss: hai chân nối đất nguồn - Post B, Post D: nhận tín hiệu từ đầu cảm biến đưa Có tất 15 chân PIC nhận tín hiệu đầu cảm biến qua hệ thống dây dẫn đưa Qua đó, PIC nhận biết khu vực có cháy Nó phát tín hiệu báo động chương trình điều khiển ta thiết lập Hình 3.2 Mạch PIC16F877A [3] 34 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Ta dùng chân RB0 đến RB7 RD0 đến RD6 PIC để nhận tín hiệu trả từ cảm biến - Post C sử dụng chân RC2 đến RC7 nối với hình LCD Khi có cố cháy khu vực bên tòa nhà, hệ thống điều khiển hiển thị dòng cảnh báo khu vực có cháy cho nhân viên bảo vệ biết xử lý - Post E sử dụng chân nối với hệ thống nút bấm tay đặt tòa nhà Hệ thống có tác dụng báo động cháy khẩn cấp người tịa nhà phát có cháy xảy mà hệ thống cảm biến chưa tác động 3.2.3 Mạch cảm biến Mạch cảm biến lắp đặt phịng gia đình, nhận tín hiệu nhiệt độ từ phịng truyền mạch chủ Tại điều khiển xử lý tín hiệu nhiệt độ truyền so sánh với tín hiệu đặt mạch chủ để xác định có cháy xảy Hình 3.3 Mạch cảm biến LM35 [3] Nguyên lý làm việc khối mạch: - Cảm biến nhiệt độ LM35 làm nhiệm vụ cảm biến nhiệt độ, nhận biết nhiệt độ thời điểm phịng có đặt Biên độ nhiệt độ nhận biết từ 00 C đến 1500 C Điện áp LM 35 đưa vào đầu so sánh - Khối mạch 7474: Ta dùng thêm mạch để tránh trường hợp có cháy phá hỏng đầu cảm biến làm gián đoạn tín hiệu 35 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.2.4 Mạch báo hiệu a Mạch báo động Gồm đèn còi dùng để báo động cho người nhà biết có biện pháp xử lý cố Đèn R1 RC0 Cịi R2 RC1 Hình 3.4 Mạch báo động [3] b Mạch hiển thị LCD Hình 3.5 Mạch hiển thị LCD [3] Mạch hiển thị đặt phòng khách, nơi phát nhanh chóng cố gia đình Hiển thị nhiệt độ phịng có tín hiệu cảnh báo người gia đình biết cố sử lý cách kịp thời 36 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.2.5 Sơ đồ mạch nguyên lý Hình 3.6 Sơ đồ mạch nguyên lý Nguyên lý hoạt động mạch Khi cảm biến nhận nhiệt độ lớn 500 C, đưa đến so sánh điện áp lớn điện áp ngưỡng so sánh Bộ so sánh tác động Trên ngõ vào chân số mạch 7474 lúc có tín hiệu vào chân ngõ có thay đổi trạng thái Ta sử dụng biến đổi trạng thái đầu mạch để đưa tín hiệu xử lý trung tâm thiết bị báo động hệ thống Chân số mạch 7474 nối với nút bấm để khôi phục lại trạng thái ban đầu cho mach sau mạch xử lý xong cố 37 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.3 Lưu đồ thuật toán Bắt đầu S Hiển thị chữ “ AN TOAN” LCD Cảm biến T > 50oC Đ Đèn, còi Báo động LCD Kết thúc Hình 3.7 Lưu đồ thuật tốn báo cháy tự động 38 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Bắt đầu S Nút nhấn tác động Đ Đèn, còi chỗ Hiển thị khu vực cháy lên LCD Kết thúc Hình 3.8 Lưu đồ thuật tốn báo cháy tay 3.4 Sản phẩm Hình 3.9 Mạch thật 39 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Sau chế tạo mạch, tiến hành khảo sát cho thấy:  Ưu điểm: - Hệ thống hoạt động tương đối xác ổn định - Có thể lắp đặt gia đình cơng trình khác - Chi phí chế tạo lắp đặt thấp - Có thể phát triển việc cảnh báo cháy cho nhiều phòng  Nhược điểm: - Mạch cịn cồng kềnh, tính thẩm mĩ chưa cao - Độ nhạy cảm biến chưa tốt - Chưa phát triển thành hệ thống báo cháy tự động hồn chỉnh tự động báo tới trung tâm PCCC 40 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an KẾT LUẬN Nhận thấy tầm quang trọng hệ thống báo cháy gia đình cơng trình khác Em thiết kế chế tạo thành công mạch cảnh báo cháy tự động Nhờ vào hệ thống phát cố sớm để hạn chế tối đa rủi ro hậu đáng tiếc xảy hỏa hoạn gây nên Qua đề tài này, em hoàn thành: - Tìm hiểu, nắm bắt yêu cầu cần thiết thiết kế hệ thống báo cháy tự động - Khảo sát, thiết kế hệ thống báo cháy tự động cảm biến nhận nhiệt độ 500C - Hồn thành chương trình điều khiển, chạy mô cho hệ thống, lắp ráp mơ hình cho chạy thử thành cơng theo yêu cầu - Với ứng dụng PIC 16F877A, em chế tạo mạch báo cháy tự động cho gia đình minh Mạch hoạt động tương đối xác Khi nhiệt độ lên 50 0C có chng đèn báo động Tuy nhiên, nhiều hạn chế kiến thức thời gian nên mạch cồng kềnh tính thẩm mĩ chưa cao Em mong thơng cảm đóng góp ý kiến từ thầy cô Hướng phát triển tương lai: - Kết nối, điều khiển hệ thống phòng cháy chữa cháy gia đình để dập tắt nhanh chóng có cố xảy - Kết nối với trung tâm PCCC, quan chức qua phương tiện truyền thông như: điện thoại, mạng Internet… 41 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Văn Ất, Kĩ thuật lập trình C từ đến nâng cao, Nhà xuất giáo dục, 2000 [2] Th.s Lâm Tăng Đức – Th.s Lê Tiến Dũng, Giáo Trình Kĩ Thuật Vi Điều Khiển Bộ Mơn Tự Động Hóa, Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, 2008 [3] Đỗ Xuân Thụ, Kĩ Thuật Điện Tử, Nhà xuất giáo dục, 1998 [4] Nguyễn Văn Tình, Tài liệu vi điều khiển PIC 16F877A, Trường Sĩ quan CHKT Thông tin, 2008 [5] http://www.ebook.edu.vn/, truy cập cuối ngày 14/12/2014 42 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an PHỤ LỤC #INCLUDE #FUSES NOLVP, NOWDT, XT #USE DELAY(CLOCK=4000000) #include "lcd_lib_4bit.c" ///////////DEN - COI BAO DONG/////////// void dencoi() { output_high(pin_c0); output_high(pin_c1); delay_ms(800); output_low(pin_c0); output_low(pin_c1); delay_ms(500); if (input(pin_b0)==1) output_low(pin_c0); output_low(pin_c1); } ///////////AN TOAN/////////// void lcd_antoan() { int i; for(i=9;i>0;i ) { lcd_putcmd(i+0x80); printf(lcd_putchar,"AN TOAN!!!"); delay_ms(200); lcd_putcmd(0x01); } } ////////////HIEN THI BAO DONG CHAY//////////// 43 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an void hienthichay() { lcd_putcmd(0x80); printf(lcd_putchar,"CHAY !!!"); lcd_putcmd(0xc0); printf(lcd_putchar,"PHONG"); } /////////// BAO DONG BANG TAY PHONG /////////// void bangtay1() { dencoi(); lcd_putcmd(0x80); printf(lcd_putchar,"CHAY !!!"); lcd_putcmd(0xc0); printf(lcd_putchar,"PHONG CHAY"); } /////////// BAO DONG BANG TAY PHONG ////////// void bangtay2() { dencoi(); lcd_putcmd(0x80); printf(lcd_putchar,"CHAY !!!"); lcd_putcmd(0xc0); printf(lcd_putchar,"PHONG CHAY"); } /////////// BAO DONG BANG TAY PHONG ////////// void bangtay3() { dencoi(); lcd_putcmd(0x80); printf(lcd_putchar,"CHAY !!!"); lcd_putcmd(0xc0); printf(lcd_putchar,"PHONG CHAY"); } 44 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an ///////////CHUONG TRINH CHINH///////////// void main() { lcd_init(); lcd_putcmd(0x80); while(1) { if((input(pin_b0)==1)&&(input(pin_b1)==1)&&(input(pin_b2)==1) &&(input_e()==0x07)) lcd_antoan(); if(input(pin_b0)==0) { dencoi(); hienthichay(); lcd_putcmd(0xc7); printf(lcd_putchar,"1"); } if(input(pin_b1)==0) { dencoi(); hienthichay(); lcd_putcmd(0xc8); printf(lcd_putchar,"2"); } if(input(pin_b2)==0) { dencoi(); hienthichay(); lcd_putcmd(0xc9); printf(lcd_putchar,"3"); } 45 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn