Thi khoa học kỹ thuật "hệ thống trống trộm thông minh''

Thi khoa học kỹ thuật "hệ thống trống trộm thông minh'''', nghiên cứu khoa học kỹ thuật cấp 2, thi thanh thieus niên nhi đồng

TRƯỜNG THCS YÊN LƯ

CUỘC THI SÁNG TẠO THANH, THIẾU NIÊN,

NHI ĐỒNG TỈNH BẮC GIANG

Học sinh thực hiện:

Giáo viên hướng dẫn:

Năm học:

1 Lý do nghiên cứu:

Với niềm đam mê khoa học và muốn ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế, từ những kiến thức đã học từ môn Vật lý lớp 9 - Công nghệ 8, cùng với sự hỗ trợ của các thầy cô giáo, sự ủng hộ của những người thân trong gia đình, từ những thiết bị điện sẵn

có em đã sáng tạo lên “Hệ thống chống trộm thông minh”.

Trong những năm gần đây nhờ có sự phát triển của khoa học kỹ thuật, kéo theo nhiều ngành nghề ngày càng phát triển tạo công ăn việc làm cho người lao động từ thành thị đến nông thôn, đời sống kinh tế của mỗi hộ dân ngày càng tốt hơn, họ đã có của ăn, của để Cùng với sự phát triển đi lên đó, nạn trộm cắp tài sản ngày càng tinh vi và trắng trợn hơn đặc biệt là ở các vùng nông thôn

Để ngăn chặn các tệ nạn trộm cắp trên, nhiều nhà khoa học đã sáng chế ra nhiều thiết bị chống trộm khác nhau như: Camera an ninh, đèn cảm biến tuy nhiên các thiết bị này không khả thi trong việc ngăn chặn hành vi của bọn trộm cắp tài sản Vây làm thế nào có thể ngăn chặn những hành vi tệ nan này?

1 Hệ thống hoạt động vào thời điểm nào trong ngày, có thể điều khiển hoàn toàn tự động

mà không cần con người được không?

2 Câu hỏi nghiên cứu:

2 Hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý nào?

3 Bộ phận chính gồm những bộ phận nào?

4 Thời gian hoạt động của hệ thống có thể điều chỉnh được không?

5 Các linh kiện tạo ra sản phẩm lấy từ đâu, chi phí có quá cao không?

6 Hệ thống làm việc có độ tin cậy cao không, có đảm bảo an toàn và độ bền?

3 Những lợi ích dự án mang lại:

- Khi sử dụng “Hệ thống chống trộm thông minh” chúng ta hoàn toàn yên tâm về

an ninh, có tác dụng ngăn chặn từ xa không cho cơ hội có thể đột nhập vào những khu vực cần bảo vệ.

- Hệ thống chống trộm thông minh được chế tạo đơn giản, dễ sử dụng, dễ lắp đặt,

an toàn tuyệt đối cho người sử dụng.

- Khi sử dụng Hệ thống chống trộm thông minh mọi người trong gia đình đều có

thể yên tâm trong giấc ngủ, không phải lo lắng, thường xuyên phải quan sát, bảo vệ.

- Giá thành của Hệ thống chống trộm thông minh phù hợp với người tiêu dùng

(khoảng từ 300.000 đến 350.000đ/bộ)

4 Quy trình nghiên cứu

- Ngay khi bước vào năm học mới 2020-2021, nhà trường đã phát động cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học theo kế hoạch chỉ đạo của Phòng giáo dục đào tạo Kiến Xương Cùng với sự động viên khích lệ, hướng dẫn, định hướng của các thầy cô giáo và đặc biệt từ những bất cập an ninh trong xã hội về tệ nạn trộm cắp tài sản trong địa phương nơi em sinh sống, từ đó em đã thực sự đầu tư thời gian vào nghiên cứu

dự án Hệ thống chống trộm Thông minh Từ việc xây dựng ý tưởng, thiết kế mô hình,

tìm hiểu các linh kiện, tiến hành chế tạo và lắp ráp tạo thành một sản phẩm; tiến hành tham gia các cuộc thi KHKT các cấp

- Sau khi tham gia các cuộc thi ở từng cấp bản thân em luôn tham khảo ý kiến đóng góp của ban giám khảo ở mỗi cuộc thi Qua nhiều lần chỉnh sửa, rút kinh nghiệm và đưa vào

sử dụng thành công trên thực tế Qui trình nghiên cứu dự án thể hiện qua các bước cụ thể như sau:

Bộ cài đặt thời gian LM 7805

Còi hú Quang trở

4 Quy trình nghiên cứu

Transistor

Máy biến áp 220V - 12V

Bộ đổi điện 220V - 5V Bước 1: Tìm hiểu tác dụng và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị điện để tạo lên dự án.

Đèn laze 5V

Bộ chỉnh lưu

4 Quy trình nghiên cứu

Bước 1: Tìm hiểu tác dụng và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị điện để tạo lên dự án.

4 Quy trình nghiên cứu

Bước 2: Thiết kế sơ đồ nguyên lí

* Ở trạng thái bình thường ( khi không có người đi qua tia chiếu Laze)

Bộ cài đặt thời gian

Còi

hú

Áptô mat tự

ngắt

Bộ đổi

điện ĐèĐèn laze

5V

220V

220V

Bộ chỉnh lưu 12V Biến áp 220V

12V

K

Quang trở

Transistor

+

-4 Quy trình nghiên cứu

Bước 2: Thiết kế sơ đồ nguyên lí

* Ở trạng thái khi có người đi qua tia chiếu Laze

Bộ cài đặt thời gian

Còi

hú

Áptô mat tự

ngắt

Bộ đổi

điện ĐèĐèn laze

5V

220V

220V

Bộ chỉnh lưu 12V Biến áp 220V

12V

K

Quang trở

Transistor

+

-4 Quy trình nghiên cứu

Bước 3: Tiến hành lắp ráp các mạch điện (theo sơ đồ)

- Thiết kế mạch điện 1 gồm: Công tắc tự động, bộ dổi điện 220V – 5V, đèn Laze

- Thiết kế mạch điện 2 gồm: Quang trở,bộ cài đặt thời gian cho còi,còi báo động, Transistor, đèn báo,bộ chỉnh lưu,máy biến áp 220V – 12V, công tắc điều khiển cho mạch 2

Bước 4: Kiểm tra việc lắp đặt theo đúng trình tự; kiểm tra độ an toàn về điện.

Bước 5: Vận hành chạy thử, khắc phục những hạn chế của từng chi tiết.

5 Thuyết minh mô hình hệ thống trống chộm thông minh

5.1 Cấu tạo: gồm 2 mạch chính

- Mạch điện 1 gồm:

+ Công tắc tự động : Điều khiển thời gian đóng ngắt mạch 1 theo thời gian cài đặt

+ Bộ đổi điện 220V – 5V : biến đổi điện áp 220V xoay chiều xuống điện áp 5V một chiều + đèn Laze được cấp nguồn 5V từ máy biến áp

- Mạch điện 2 gồm:

+ Quang trở

+ Công tắc điều khiển cho mạch 2

+ Bộ chỉnh lưu từ dòng xoay chiều điện áp 12V xuống dòng điện 1 chiều điện áp 12V

+ Biến áp 220V – 12V : biến đổi điện áp 220V xoay chiều xuống điện áp 12V xoay chiều

+ Bộ cài đặt thời gian cho còi báo động

+ Đèn báo : để báo hiệu ( phát sáng) khi còi kêu

+ Còi báo động : Kêu khi có trộm đi qua

+ Transistor : hoạt động khi không có ánh sáng chiếu vào quang trở

5 Thuyết minh mô hình hệ thống trống chộm thông minh

5.2 Nguyên tắc hoạt động

- Khi đóng áptômát ở mạch điện 1 và khóa K ở mạch điện 2 cấp nguồn xoay chiều 220V vào biến

áp thì đầu ra của máy biến áp ta được nguồn 5V cấp cho đèn laze làm đèn laze phát ra ánh sáng chiếu vào quang trở làm điện trở của quang trở giảm dẫn → điện áp của Transistor giảm không đủ

để kích cho Transistor→ Transistor không hoạt động → không có dòng điện từ nguồn 12V qua bộ cài đặt thời gian đến còi báo động và đèn→ còi không kêu và đèn báo không sáng

Bộ cài đặt thời gian

Còi

hú

Áptô mat tự

ngắt

Bộ đổi

điện ĐèĐèn laze

5V

220V

220V

Bộ chỉnh lưu 12V Biến áp 220V

12V

K

Quang trở

Transistor

+

-5 Thuyết minh mô hình hệ thống trống chộm thông minh

5.2 Nguyên tắc hoạt động

- Khi có người đi qua (trộm) chắn ánh sáng từ đèn laze đến quang trở làm điện trở quang trở tăng dẫn đến điện áp đặt vào Transistor tăng → kích cho Transistor hoạt động →có dòng điện một

chiều từ cực (+) của nguồn 12V lấy từ bộ chỉnh lưu→ bộ cài đặt thời gian → còi và đèn báo → transistor → âm nguồn làm còi báo động kêu trong thời gian đã cài đặt và đèn báo phát sáng.

Bộ cài đặt thời gian

Còi

hú

Áptô mat tự

ngắt

Bộ đổi

điện ĐèĐèn laze

5V

220V

220V

Bộ chỉnh lưu 12V Biến áp 220V

12V

K

Quang trở

Transistor

+

-5 Thuyết minh mô hình hệ thống trống chộm thông minh

5.2 Những kết quả đạt được

a Tính mới và sáng tạo

- Là một sản phẩm được sáng chế hoàn toàn chưa có trên thị trường; Các linh kiện được có sẵn trên thị trường và được tái sử dụng từ các thiết bị đã qua sử dụng bỏ đi …

- Sản phẩm có cấu tạo đơn giản, được lắp ráp hoàn toàn thủ công, hoạt động theo ý muốn của con người, không cần đến sự tác động của con người, hoạt động ổn định; dễ

sử dụng; độ bền cao

- Hoàn toàn khắc phục được các nhược điểm của các sản phẩm đã có trên thị trường như: Còi báo động thông thường, cảm biến thân người, camera an ninh

5 Thuyết minh mô hình hệ thống trống chộm thông minh

5.2 Những kết quả đạt được

b Hiệu quả kinh tế

- Giá thành thấp (300000-350000đ), phù hợp với túi tiền của người nông dân

- Là một sản phẩm rất thân thiện với mỗi hộ gia đình; có tác dụng ngăn chặn từ xa, không

để cơ hội cho kẻ gian đột nhập vào gia đình, nhà kho… để có hành vi trộm cắp tài sản hoặc có ý đồ xấu khác

- Đảm bảo giấc ngủ cho con người, không phải trông coi tài sản thường xuyên, liên tục

* Tồn tại: Do sản phẩm này được lắp đặt thủ công nên thời gian lắp ráp cho một sản

phẩm còn mất nhiều thời gian

* Hướng phát triển:

- Nếu sản phẩm được thị trường chấp nhận thì có thể sản xuất theo dây chuyền sẽ rút ngắn thời gian lắp ráp

- Bổ sung thêm tính năng cho sản phẩm như: cảm biến thân người, Camera an ninh

6 Kết luận và những đề xuất

Căn cứ vào kết quả thực nghiệm và thời gian sử dụng thực tế em nhận thấy " Hệ thống chống trộm thông minh ":

- Lắp đặt đơn giản, dễ sử dụng, an toàn, thân thiện với mỗi hộ gia đình; tiết kiệm thời gian trông nom bảo vệ

- Giá thành thấp, độ bền cao; dễ di chuyển đến nơi cần lắp đặt

- Sau thời gian liên tục được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ của gia đình, đến nay dự án đã hoàn thành Mặc dù được sự chỉ bảo tận tình của cô giáo hướng dẫn cùng với sự nỗ lực của bản thân, song vì kiến thức còn hạn chế, điều kiện tiếp xúc thực tế chưa nhiều nên dự án không tránh khỏi những sai sót nhất định Kính mong nhận được sự giúp đỡ của Ban giám khảo để dự án của em được hoàn thiện hơn và được ứng dụng rộng rãi hơn

Em xin chân thành cảm ơn.