Đang tải... (xem toàn văn)
1 mạch báo cháy dùng arduino nano có đầu vào cảm biến gas MQ2, cảm biến lửa, nhiệt độ DS18B20 , và đầu ra là led , còi hú và hiển thị lên LCD, có quạt tản nhiệt để thổi khí và motor để hút nước chữa cháy. Có thêm 1 con relay nối với nguồn khi có sự cố cháy thì tự động ngắt nguồn. Nếu phát hiện khí gas thì sẽ bật quạt hút , LCD hiện thông báo và còi thông bao Nếu phát hiện cháy thông qua cb nhiệt độ và cb lửa thì hệ thống sẽ bật bơm nước để chữa cháy và bật còi hú thông báo Khi có sự cố cháy thì relay sẽ ngắt để ngắt nguồn điện tổng tạm thời Có pin lưu trữ để mất điện hệ thống vẫn hoạt động. ( cái này có thể bỏ để giảm chi phí ) Video review : https:youtu.beevE8AJIoJZU
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 MỞ ĐẦU Cháy nổ thảm họa nghiêm trọng người tài sản Trong năm gần đây, tình hình cháy nổ giới nói chung Việt Nam nói riêng diễn biến ngày phức tạp, gây nhiều thiệt hại người tài sản Thống kê Bộ Công an cho thấy, từ năm 2001 đến năm 2022 toàn quốc xảy gần 60.000 vụ cháy, nổ (trong xảy gần 50.000 vụ cháy nhà máy, xí nghiệp, kho tàng, quan, trường học, bệnh viện, nhà dân; 344 vụ nổ 9.800 vụ cháy rừng), làm chết 1.910 người, bị thương 4.400 người Về tài sản thiệt hại ước tính 26.000 tỷ đồng 61.000 rừng có giá trị kinh tế Ngày nay, việc phòng cháy chữa cháy trở thành mối quan tâm hàng đầu nước ta Trong đó, hệ thống chữa cháy biện pháp phòng cháy chữa cháy quan trọng, giúp ngăn chặn dập tắt đám cháy kịp thời, hạn chế thiệt hại người tài sản Từ lí em định lấy đề tài đồ án tìm hiểu nghiên cứu hệ thống cảnh báo cháy chữa cháy tự động bao gồm nhiều tín hiệu cảnh báo khói, gas, lửa phát tín hiệu cảnh báo qua chng, đèn cảnh báo, kích hoạt quạt hút khói chạy máy bơm nước để dập lửa Đồ án em bao gồm: Chương 1: Tổng quan hệ thống báo cháy Chương 2: Phần cứng hệ thống báo cháy Chương 3: Xây dựng lưu đồ thuật toán thiết kế mạch Chương 4: Kiểm thử, nhận xét phương hướng phát triển Phương pháp nghiên cứu em sử dụng xuyên suốt đề tài xây dựng lưu đồ thuật tốn, tính tốn thiết kế mạch, viết code thi công lắp ráp để kiểm chứng tính đắn phần thiết kế, code lưu đồ thuật toán vừa xây dựng LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY VÀ CHỮA CHÁY TỰ ĐỘNG .7 1.1.GIỚI THIỆU CHUNG 1.2 NHIỆM VỤ CỦA MẠCH BÁO CHÁY 1.3 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÁO CHÁY .7 1.4 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG BÁO CHÁY .8 1.4.1 Trung tâm xử lý .8 1.4.2 Thiết bị đầu vào .9 1.4.3 Thiết bị đầu ra: .14 CHƯƠNG II THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG .17 2.1 THIẾT KẾ TỔNG QUÁT 17 2.1.1 Yêu cầu hệ thống 17 2.1.2 Sơ đồ khối chức khối .17 2.1.3 Lưu đồ thuật toán hệ thống 20 2.2.THIẾT KẾ CHI TIẾT 20 2.2.1 Lựa chọn linh kiện .20 2.2.2 Nguyên tắc hoạt động linh kiện .21 2.2.2.1 Arduino nano .21 2.2.2.2 Tổng quan LCD 16x2 giao tiếp I2C 23 2.2.2.3 Cảm biến phát lửa (Flame Sensor) .26 2.2.2.4 Cảm biến đo nhiệt độ 27 2.2.2.5 Cảm biến khí gas .28 2.2.2.6 còi báo ( Buzzer) 30 2.2.2.7 Máy bơm mini 31 2.2.2.8 LED, điện trở .31 2.2.2.9 Quạt tản nhiệt 32 2.2.2.10 Bộ chuyển đổi nguồn Adapter 33 2.2.2.11 Modul relay kênh 34 2.3 XÂY DỰNG PHẦN MỀM 36 2.3.1 Phần mềm lập trình Arduimo IDE .36 2.3.2 Phần mềm thiết kế mạch Altium Design 38 2.3.3 Sơ đồ nguyên lý phần mềm Altium Designer 39 CHƯƠNG III: THỬ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC .41 3.1 MƠ HÌNH SẢN PHẨM 41 3.2 THỬ NGHIỆM 41 3.2.1 Khởi động mạch 41 3.2.2 Cảnh báo khí gas 43 3.2.3 Cảnh báo cháy 44 3.2.4 Cảnh báo cháy đồng thời có khí gas .45 3.3 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM 45 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 46 4.1 KẾT LUẬN 46 4.2 NHỮNG ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ CỦA HỆ THỐNG .46 4.3 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN 46 PHỤ LỤC 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC HÌNH Ả Hình 1.1 Đầu báo khói dạng điểm 11 Hình 1.2 Đầu báo khói dạng BEAM 12 Hình 1.3 Đầu báo nhiệt 13 Hình 1.4 Đầu báo gas 13 Hình 1.5 Đầu báo lửa .14 Hình 1.6 Cơng tắc khẩn 15 Hình 1.7 Các loại đèn báo cháy .16 Hình 1.8 Máy bơm nước chữa cháy .17 Y Hình 2 Khối xử lý trung tâm 21 Hình Khối cảm biến 21 Hình Khối LCD 21 Hình Khối nguồn hệ thống .22 Hình Khối thực thi 22 Hình Lưu đồ thuật toán hệ thống 23 Hình Arduino nano cấu trúc bo mạch 25 Hình Arduino IDE lập trình arduino .27 Hình 10 Giao tiếp I2C .28 Hình 11 Sơ đồ đấu nối với Arduino 29 Hình 12 Cảm biến lửa flame sensor 30 Hình 13 Sơ đồ nguyên lý flame sensor 31 Hình 14 Cảm biến flame sensor 32 Hình 15 Cảm biến khí gas MQ2 33 Hình 16 Sơ đồ đấu nối MQ2 với arduino 33 Hình 17 buzzer thực tế .34 Hình 18 Sơ đồ đấu nối buzzer với arduino nano 34 Hình 19 Động bơm 385 12V 35 Hình 20 Điện trở 35 Hình 21 LED .36 Hình 22 Quạt tản nhiệt .36 Hình 23 Bộ chuyển đổi nguồn Adapter .37 Hình 24 Module relay kênh 38 Hình 25 Nguyên lý hoạt động relay 39 Hình 26 Phần mềm Arduino IDE 40 Hình 27 Giao diện lập trình Arduino IDE 41 Hình 28 phần mềm Altium Design 17 .42 Hình 29 Sơ đồ ngun lý tồn mạch 43 Hình 30 Hình 1Thiết kế mạch PCB .43 Hình Hệ thống khởi động .46 Hình 3 Màn hình hiển thị chế độ tự động .46 Hình Màn hình hiển thị chế độ thủ công 47 Hình Cảnh báo khí gas 48 Hình Cảnh báo cháy .49 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY VÀ CHỮA CHÁY TỰ ĐỘNG 1.1.GIỚI THIỆU CHUNG Ngày nay, với hiểm họa xảy với người hỏa hoạn mối nguy hiểm mà người cần đề phòng Hậu mà gây lớn, khó lường được, mà cần có cảnh giác cao phịng cháy, chữa cháy Chúng ta cần trang bị đầy đủ phương tiện phòng cháy chữa cháy để kịp thời xử lý nhanh có cố xảy Để hạn chế vụ cháy xảy cấn có hệ thống báo cháy, chữa cháy thiết kế đắn, đầy đủ chức năng, ổn định đạt tiêu chuẩn đảm bảo cho cao ốc, nhà xưởng, hộ, nhà… cách chắn khỏi rủi ro hỏa hoạn gây Trong chương 1, em trình bày số thành phần hệ thống báo cháy tự động sử dụng định hướng phát triển đề tài 1.2 NHIỆM VỤ CỦA MẠCH BÁO CHÁY Tự động phát cháy cách nhanh chóng, xác kịp thời vùng hệ thống bảo vệ Tự động phát tín hiệu báo động, thị tín hiệu điều khiển thiết bị ngoại vi hệ thống báo cháy tự động nhằm thực nhiệm vụ cụ thể Đặc biệt, với hệ thống báo cháy tự động sử dụng đầu báo cháy khói cịn có nhiệm vụ quan trọng “cảnh báo”, tức phát thông báo cháy, cháy âm ỉ chưa có lửa 1.3 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÁO CHÁY * Phân loại hệ thống báo cháy tự động theo nguyên lý làm việc đầu báo cháy có: - Hệ thống báo cháy tự động sử dụng đầu báo cháy khói: hệ thống báo cháy tự động làm việc dựa vào nguyên lý làm việc đầu báo cháy khói Hệ thống chủ yếu phát gia tăng nồng độ khói khu vực bảo vệ - Hệ thống báo cháy tự động sử dụng đầu báo cháy nhiệt: hệ thống báo cháy tự động làm việc dựa theo nguyên lý làm việc đầu báo cháy nhiệt Hệ thống chủ yếu phát thay đổi nhiệt độ khu vực bảo vệ - Hệ thống báo cháy tự động sử dụng đầu báo cháy ánh sáng (lửa): làm việc dựa vào nguyên lý làm việc đầu báo cháy lửa Hệ thống chủ yếu phát nồng độ tăng cường ánh sáng lửa, hay chập điện gây tia lửa điện khu vực bảo vệ - Hệ thống báo cháy tự động sử dụng đầu báo cháy hỗn hợp: hệ thống làm việc dựa nguyên lý làm việc đầu báo cháy hỗn hợp như: đầu báo cháy nhiệt khói, đầu báo cháy nhiệt lửa Hệ thống chủ yếu phát thay đổi yếu tố môi trường khu vực bảo vệ * Phân loại hệ thống báo cháy tự động theo đặc điểm kỹ thuật hệ thống báo cháy - Hệ thống báo cháy tự động theo vùng (hệ thống báo cháy tự động thường): hệ thống báo cháy tự động có chức báo cháy tới khu vực, địa điểm (có thể có nhiều đầu báo cháy) Diện tích bảo vệ khu vực từ vài chục đến 2000 𝑚2 (tuỳ thuộc đặc điểm khu vực đó) - Hệ thống báo cháy tự động theo địa chỉ: hệ thống báo cháy tự động có khả báo cháy xác đến vị trí đầu báo riêng biệt (từng địa cụ thể) Diện tích bảo vệ địa báo cháy giới hạn khoảng vài chục mét vuông (tuỳ thuộc vào loại đầu báo cháy) Hệ thống báo cháy tự động thông minh Với phát triển khoa học công nghệ, hệ thống báo cháy tự động theo địa phát triển thành hệ thống báo cháy thông minh Đây hệ thống báo cháy tự động ngồi chức báo cháy thơng thường theo địa chỉ, cịn đo số thơng số môi trường khu vực nơi lắp đặt đầu báo cháy nhiệt độ, nồng độ khói,… thay đổi ngưỡng tác động đầu báo cháy theo yêu cầu nhà thiết kế lắp đặt 1.4 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG BÁO CHÁY 1.4.1 Trung tâm xử lý