Cảnh báo khí gas, cháy trong chung cư Nội dung đồ án: Sử dụng cảm biến lửa, nhiệt độ( dùng cảm biến nhiệt độ ds18b20), khói, khí độc ( dùng cảm biến MQ2) với phát hiện địa điểm cháy (tầng mấy), cảnh báo qua loa , bật bơm nước và nhắn tin về cho mn trong chung cư 2 mạch điện tương ứng vs 2 tầng trong chung cư ( có thể đặt thêm số mạch ) Có pin dự phòng để mất hiện hệ thống vẫn hạt động Có thể cài đặt tầng mấy , phòng bao nhiêu thông qua tin nhắn Có thể cài đặt sđt nhận thông báo thông qua nhắn tin
Bên chun nhận thiết kế đồ án mơn, tốt nghiệp chuyên ngành như: Cơ điện tử, Tự động hóa, Điện tử viễn thơng, Cơ khí, Cơng nghệ thơng tin, IOT…, dự án điện tử, tự động hóa Ln đảm bảo thời gian hồn thành, chất lượng sản phẩm giá -Các bạn có nhu cầu hỗ trợ đồ án ,đặt đồ án, liên hệ : 👉 https://www.facebook.com/doangiaresv 👉 Số điện thoại & zalo : 0565271668 👉 Kênh YouTube, list đồ án : https://www.youtube.com/c/doansinhviengiare/videos #DienTuNGON TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẢNH BÁO CHÁY NGUYỄN VĂN A @sis.hust.edu.vn Ngành … Giảng viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Văn B Khoa: Trường: Điện – Điện tử Chữ ký GVHD HÀ NỘI, 12/2023 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn A Khóa 64 Trường: Điện- Điện tử Tên đề tài: Ngành: Thiết kế hệ thống cảnh báo cháy Nội dung đề tài: Đề tài “Thiết kế hệ thống cảnh báo cháy” với đặc điểm chức sau: - Là thiết bị hỗ trợ cảnh báo cháy khu chung cư - Thiết bị sử dụng nguồn điện chiều 12V/DC - Bật bơm nước nhắn tin cho người dùng phát cháy thơng qua cảm biến nhiệt độ, khí độc, … - Có thể cài đặt hệ thống tầng mấy, phịng thơng qua tin nhắn SMS - Có khả cài đặt số điện thoại người dùng thông qua thông báo tin nhắn Thời gian giao đề tài: - -2023 Thời gian hoàn thành: - -2024 Ngày tháng … năm 2023 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống cảnh báo cháy Lời cảm ơn Trước tiên, em muốn bày tỏ lòng biết ơn tới trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội cung cấp cho em môi trường học tập chuyên nghiệp thúc đẩy động, sáng tạo, đồng thời tích lũy nhiều kiến thức kỹ suốt trình học tập Con gửi lời cảm ơn tới bố mẹ gia đình ln động viên tinh thần học tập cung cấp chi phí học tập suốt năm qua Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn đồ án, thầy cô bạn bè hỗ trợ em suốt trình học tập, giúp em trưởng thành sống chuẩn bị hành trang kiến thức vững vàng cho thử thách tương lai - - Tóm tắt nội dung đồ án Vấn đề thực hiện: Thiết kế hệ thống hỗ trợ cảnh báo cháy nổ khu chung cư Phương pháp thực hiện: Tìm hiểu sản phẩm thị trường, giao thức điều khiển, phương án để tương tác với người dùng từ lựa chọn nguyên liệu thiết kế phù hợp lên ý tưởng triển khai Công cụ sử dụng: Phần mềm: Altium Designer sử dụng thiết kế mạch in với phần mềm Visual Studio Code sử dụng platform.io cho ESP32 Phần cứng: Vi điều khiển ESP32 đáp ứng kết nối WiFi Bluetooth phục vụ xử lý trung tâm, nguồn 12V/DC, bơm nước, nút bấm, cảm biến lửa, nhiệt độ, khí độc … Kết quả: Sản phẩm kiểm thử chạy liên tục ngày, tính ổn định tốt thân thiện với người sử dụng Tính thực tế đồ án: Đồ án mang tính thực tế cao cho người sử dụng Có thể hộ trợ cảnh báo cháy nổ khu chung cư Hướng phát triển: Sản phẩm tích hợp thêm chức Mobile App hỗ trợ điều khiển giọng nói để tăng tiện ích q trình sử dụng Kỹ đạt được: Có tư thiết kế sản phẩm thực tế, rèn luyện kỹ lên kế hoạch tìm kiếm tài liệu MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Yêu cầu đề tài Sinh viên thực 1.3 Ký ghi rõ họ tên Phương hướng thiết kế CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan SMS 2.2 2.1.1 Cách hoạt động SMS 2.1.2 Ưu điểm dịch vụ SMS 2.1.3 Các loại tin nhắn SMS phổ biến Một số truyền thông giao tiếp mạch điện tử phổ biến 2.2.1 Chuẩn truyền thông giao tiếp UART 2.2.2 Chuẩn truyền thông giao tiếp I2C 10 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 14 3.1 Yêu cầu thiết kế 14 3.2 Phần mềm thiết kế mạch Altium 14 3.3 Thiết kế mạch nguyên lý 15 3.4 3.3.1 Sơ đồ khối 15 3.3.2 Phương án thiết kế 16 3.3.3 Tính tốn lựa chọn thiết bị 17 3.3.4 Sơ đồ mạch nguyên lý .30 Layout mạch PCB 30 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN MỀM 33 4.1 Tổng quan Adruino IDE 33 4.2 Thiết kế phần mềm cho hệ thống 35 4.2.1 Tổ chức nhớ flash .35 4.2.2 Lưu đồ thuật toán .35 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 37 5.1 Kết 37 5.2 Nhận Xét 38 CHƯƠNG KẾT LUẬN 39 6.1 Kết luận 39 6.2 Hướng phát triển .39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Hình ảnh cháy chung cư mini .1 Hình Hình ảnh khu chung cư sau đám cháy Hình Sơ đồ khối tổng quan Hinh Hình ảnh nhắn tin SMS Hinh 2 Khung truyền giao thức UART Hinh Sơ đồ minh họa giao thưc I2C 11 Hinh Khung truyền giao thức I2C .11 Hinh Sơ đồ địa giao thức I2C 12 Hình Giao diện phần mềm Altium 14 Hình Sơ đồ khối phần cứng 15 Hình 3 Chip ESP32 19 Hình Thiết kế khối xử lí trung tâm 20 Hình Hình ảnh LCD16x2 21 Hình Module I2C 23 Hình Cảm biến khí gas MQ2 .24 Hình Cảm biến nhiệt độ DS18B20 25 Hình Sơ đồ thiết kế khối nút nhấn .26 Hình 10 Mạch giảm áp DC-DC Buck LM2596 .27 Hình 11 Thiết kế khối nguồn cho hệ thống 27 Hình 12 Mạch Module Sim A7680C 28 Hình 13 Thiết kế mạch Module Sim 29 Hình 14 Sơ đồ thiết kế khối thiết bị 30 Hình 15 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 30 Hình 16 Đi dây cho mạch .31 Hình 17 Phủ đất lớp Bottom Top 31 Hình 18 Hình 3.14 Ảnh 3d mạch mặt trước sau 32 Hình Giao diện phần mềm Adruino IDE .33 Hình Vùng viết chương trình .34 Hình Lưu đồ thuật tốn chương trình 36 Hình Mạch sau hoàn thiện .37 Hình Hệ thống chạy 37 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng So sánh ESP32 ESP8266 .18 Bảng Sơ đồ chân LCD16x2 22 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 - Đặt vấn đề Trong năm 2020, nước xảy 5.354 vụ cháy, đó: 2.764 vụ cháy nhà dân (chiếm 51,62% tổng số vụ cháy) Tính riêng tháng đầu năm 2021, tồn quốc xảy 958 vụ cháy, thiệt hại: Làm 44 người chết, 64 người bị thương, tài sản uớc tính khoảng 265 tỷ đồng 273,5 rừng Trong có 352 vụ cháy nhà dân (chiếm 36,74%), 83 vụ cháy nhà kết hợp sản xuất, kinh doanh (chiếm 8,7%); đặc biệt gần đây, liên tiếp xảy số vụ cháy khu dân cư, hộ gia đình, nhà kết hợp sản xuất, kinh doanh gây thiệt hại đặc biệt nghiêm trọng người, ảnh hưởng đến an ninh, trật tự Qua số liệu cho thấy tình hình cháy, nổ xảy khu dân cư, nhà hộ gia đình chiếm tỷ lệ cao số vụ, gây thiệt hại nghiêm trọng người có diễn biến ngày phức tạp, nguy hiểm Các vụ cháy thường xảy vào ban đêm, ngày nghỉ, lễ, người dân thường chủ quan việc sử dụng nguồn lửa, nguồn nhiệt thắp nhang, sử dụng thiết bị điện, sản xuất, kinh doanh hàng dễ cháy gia đình khơng bảo đảm điều kiện an toàn PCCC làm phát sinh cố cháy, nổ không phát kịp thời dẫn đến cháy lan, cháy lớn Hình 1 Hình ảnh cháy chung cư mini - Về nguyên nhân xảy cháy, tập trung chủ yếu gồm: Ý thức chấp hành quy định trách nhiệm chủ hộ gia đình, chủ hộ kinh doanh chưa cao; người dân chủ quan, lơ với công tác PCCC, chưa thực coi công tác PCCC công việc phải thực hàng ngày, lúc, nơi, lúng túng xử lý tình cháy, nổ; khơng trì điều kiện an tồn PCCC - q trình hoạt động; không trang bị phương tiện, thiết bị PCCC tối thiểu (thiết bị báo cháy, bình chữa cháy, dụng cụ phá rỡ…) có trang bị thiếu số lượng không bảo đảm chất lượng không kiểm tra bảo dưỡng định kỳ, thao tác, sử dụng phương tiện chữa cháy nên không kịp thời phát có cháy xảy dẫn đến cháy lớn, cháy lan, nạn nhân dễ bị ngạt khói gây bất tỉnh tử vong Vi phạm quy định an toàn sử dụng điện như: sử dụng dây dẫn điện, thiết bị tiêu thụ điện chất lượng; không kiểm tra, tắt thiết bị tiêu thụ điện không sử dụng; tùy tiện câu mắc điện nhà để sử dụng, đấu nối không kỹ thuật; lắp đặt thêm thiết bị tiêu thụ điện có cơng suất lớn dẫn đến q tải Sơ xuất, bất cẩn việc quản lý, sử dụng nguồn lửa, nguồn nhiệt như: thắp nhang thờ cúng, đun nấu, đốt vàng mã khơng đảm bảo an tồn PCCC… Vi phạm việc tồn chứa, xếp hàng hóa, chất dễ cháy với khối lượng lớn khu vực kinh doanh khơng có giải pháp ngăn cháy lan, lối lại gây cản trở lối thoát nạn, khơng có lối nạn dự phịng, chống tụ khói; tồn chứa, bảo quản, sử dụng chất khí, chất lỏng dễ cháy, hóa chất tác dụng với chất khác gây cháy, nổ… (ví dụ: tồn chứa bình gas, bếp gas, tồn chứa can, phuy, bồn chứa xăng dầu, axít, kim loại kiềm) Vấn đề thực trạng PCCC khu chung cư, hộ gia đình Theo thống kê, nước có 26,87 triệu nhà hộ gia đình, nhà kết hợp kinh doanh chuyển đổi từ nhà hữu xây dựng có nhiều yếu tố chưa đáp ứng yêu cầu an tồn cháy nên có nguy xảy cháy, nổ cao… Các khu dân cư hữu không quy hoạch xây dựng đồng chưa đáp ứng điều kiện an toàn PCCC như: Bố trí đường giao thơng khu dân cư chật hẹp, hệ thống đường dây điện gây cản trở xe chữa cháy hoạt động; khơng có khơng trì nguồn nước dự trữ chữa cháy; nhà khu dân cư xây dựng liền kề với tạo thành ngõ sâu, đường nhỏ nên khó triển khai hoạt động chữa cháy, CNCH….; làng nghề sản xuất kinh doanh ngồi đặc điểm nêu cịn tồn chứa lượng chất cháy lớn, công tác quản lý sản xuất kinh doanh, sử dụng nguồn lửa, nguồn nhiệt, hệ thống, thiết bị điện… lỏng lẻo, đồng thời khu dân cư tồn nhiều hộ gia đình, sở sản xuất, kinh doanh, tồn chứa lượng lớn chất, hàng dễ cháy tiềm ẩn nguy cháy, nổ cao Hệ thống điện hộ gia đình theo thiết kế ban đầu phục vụ đủ nhu cầu sinh hoạt, ăn người dân, nhiên đời sống phát triển sử dụng nhiều thiết bị tiêu thụ điện; kết hợp với kinh doanh, bn bán việc gia tăng phụ tải điện quan tâm, cải tạo, nâng cấp để bảo đảm an toàn; hệ thống điện sử dụng lâu ngày bị xuống cấp, đường dây điện khơng bảo đảm an tồn thiếu việc lắp đặt thiết bị bảo vệ aptomat…Trong q trình sử dụng dẫn đến cố tải, chập điện… gây cháy, nổ Nhà hộ gia đình thường xây dựng liền kề với nhau, ba mặt có nhà tiếp giáp, có 01 lối nạn cửa vào, lắp đặt nhiều lớp cửa; lơ gia, ban công tầng lắp đặt thêm chuồng cọp, lồng sắt, biển quảng cáo; nhiều nhà nằm ngõ, hẻm sâu nên việc nạn có cố cháy, nổ xảy khó khăn, chí khơng thể ngồi Nhà kết hợp sản xuất, kinh doanh tiềm ẩn nhiều nguy xảy cháy, kết hợp sinh hoạt kinh doanh nên nhà thường chứa nhiều hàng hóa, vật dụng, chất dễ cháy; khoảng trống nhà tận dụng tối đa cho việc chứa hàng hóa, máy móc, thiết bị sản xuất thiết bị phục vụ sinh hoạt ngày, lấn chiếm lối nạn, khơng bảo đảm khoảng cách an tồn PCCC nên xảy cháy, nổ dẫn đến cháy lan, cháy lớn Hình Hình ảnh khu chung cư sau đám cháy - Thực trạng hệ thống cảnh báo cháy nổ Hệ thống báo cháy có nhiệm vụ phát đám cháy sớm qua cảm biến thông báo cho người Giúp đưa biện pháp, nhằm giảm thiệt hại thấp người lẫn tài sản Hiện có hai giải pháp báo cháy hệ thống cảnh báo cháy thủ công và hệ thống cảnh báo cháy tự động: Hệ thống cảnh báo cháy nổ thủ công hệ thống mà người sử dụng người quản lý phải thực biện pháp cảnh báo báo động họ nhận thức có cố cháy nguy nổ