HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CẢNH BÁO, BÁO ĐỘNG NGUY CƠ KHÍ ĐỘC CHÁY NỔ TỪ XA CHO CHỦ NHÀ.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CẢNH BÁO, BÁO ĐỘNG NGUY CƠ KHÍ ĐỘC CHÁY NỔ TỪ XA CHO CHỦ NHÀ Họ tên sinh viên: LÊ TỰ QUỐC THÔNG TRƯƠNG NGỌC HƯNG Ngành:CƠ ĐIỆN TỬ Niên khóa:2013-2017 Tháng 06/2017 CẢM TẠ Em xin trân trọng cảm ơn tất quý thầy trường Đại Học Nơng Lâm TP.Hồ Chí Minh q thầy khoa Cơ Khí-Cơng Nghệ trang bị cho em kiến thức quý báu giúp đỡ em suốt trình học tập trường Em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn Cơ Điện Tử giúp đỡ chúng em nhiệt tình trình thực đề tài Em xin bày tỏ biết ơn chân thành thầy Nguyễn Tấn Phúc tận tình hướng dẫn chúng em suốt trình làm luận văn tốt nghiệp Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến người thân bạn bè động viên, ủng hộ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt q trình hồn thành luận văn Đặc biệt,em xin cảm ơn quý thầy cô hội đồng dành thời gian nhận xét góp ý để luận văn em hoàn thiện TPHCM,ngày 10 tháng năm 2017 Sinh viên thực LÊ TỰ QUỐC THƠNG TRƯƠNG NGỌC HƯNG i TĨM TẮT Hiện khoa học kỹ thuật phát triển mạnh nhu cầu nâng cao chất lượng sống người ngày tăng, Bên cạnh việc đảm bảo an tồn tính mạng tài sản người đặt lên hàng đầu Đề tài “Hệ thống tự động cảnh báo, báo động ngụy khí độc, cháy nổ từ xa cho chủ nhà”đã xây dựng chạy thử nghiệm thành cơng mơ hình , Có khả cảnh báo cho chủ nhà từ xa việc rò rỉ khí độc nhà thơng qua sms tự động, Ngồi hệ thống tích hợp thêm cấu quạt thổi giúp trì nồng độ khí độc mức an toàn ,Kết đạt sản phẩm hồn chỉnh với đầy đủ tính đặt để phục vụ thực tế cho người Đề tài nghiển cứu xây dựng báo cáo hoàn chỉnh thiết kế phần cứng lẫn phần mềm hệ thống giám sát,cảnh báo Nội dung báo cáo trình bày theo bố cục sau: Chương 1: Mở đầu Chương 2: Tổng quan Chương 3: Nội dung(vật liệu)và phương pháp nghiên cứu Chương 4: Kết quả-thảo luận Chương 5: Kết luận-đề nghị Do thời gian thực hạn chế, trình độ kinh nghiệm có giới hạn nên đề tài nhiều thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn bè để đề tài em hoàn thiện MỤC LỤC Trang DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT IDE Intergrated Development Enviroment I/O Input/Output IC Intergrated Circuit PWM Pulse Width Modulation SPI Serial Peripheral Interface USB Universal Serial Bus I2C Inter-Intergrated Circuit DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1:Các cổng serial arduino mega 2560 Bảng 2.2: Nối dây module Bluetooth với Arduino Uno Bảng 2.3: Nối dây Module Sim 900A với Arduino MEGA 2560 Bảng 2.4: Nối dây Cảm biến MQ 135 với Arduino NANO Bảng 2.5 mã nhị phân led đoạn a not chung Bảng 2.6 mã nhị phân led đoạn cathode chung Bảng 4.1 Số liệu chưa có tác động khí (đơn vị %) Bảng 4.2:Số liệu có tác động khí (đơn vị %) Bảng 4.3:Số liệu sau giảm khí độc(đơn vị %) DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Board Arduino mega 2560 Hình 2.2 Mạch nguyên lý IC Atmega2560 Hình 2.3 Arduino nano Hình 2.4 Arduino UNO Hình 2.5 Module Bluetooth HC-05 Hình 2.6 Sơ đồ chân module Bluetooth HC-05 Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý Sim 900A Hình 2.8 Sơ đồ chân module Sim 900A Hình 2.9 Sơ đồ chân Cảm biến MQ 135 Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý Cảm biến MQ 135 Hình 2.11 Đặc tính logaric cảm biến Hình 2.12 Sơ đồ chân Mạch nguồn LM 2596 Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý Mạch nguồn LM 2596 Hình 2.14 Quạt thổi 220v Hình 2.15 Còi báo 3~24v Hình 2.16 Cấu tạo led đoạn Hình 4.1 Mơ hình nhà 3D Hình 4.2 Bản vẽ thiết kế 2D Hình 4.3 Khung mơ hình hồn chỉnh Hình 4.4 Sơ đồ khối mơ hình thực tế Hình 4.5 Sơ đồ khối nguồn Hình 4.6 Sơ đồ khối MASTER Hình 4.7 Sơ đồ khối SLAVE Hình 4.8 Sơ đồ khối đáp ứng Hình 4.9 Thuật tốn cảnh báo khí độc Hình 4.10 Hình ảnh thực tế mơ hình Hình 4.11 Màn hình điện thoại nhận tin nhắn báo động Hình 4.12 Mơ hình chưa có khí độc lần Hình 4.13 SMS chưa có khí độc lần Hình 4.14 Mơ hình có khí độc lần Hình 4.15 SMS có khí độc lần Hình 4.16 Mơ hình sau giảm khí độc lần Hình 4.17 SMS sau giảm khí độc lần Hình 4.18 Mơ hình chưa có khí độc lần Hình 4.19 SMS chưa có khí độc lần Hình 4.20 Mơ hình có khí độc lần Hình 4.21 SMS có khí độc lần Hình 4.22 Mơ hình sau giảm khí độc lần Hình 4.23 SMS sau giảm khí độc lần Hình 4.24 Mơ hình chưa có khí độc lần Hình 4.25 SMS chưa có khí độc lần Hình 4.26 Mơ hình có khí độc lần Hình 4.27 SMS có khí độc lần Hình 4.28 Mơ hình sau giảm khí độc lần Hình 4.29 SMS sau giảm khí độc lần Hình 4.30 Biểu đồ tương quan lý thuyết thực tế chưa có xuất khí độc Hình 4.31 Tương quan cảm biến nhận thực tế lý thuyết có khí độc Hình 4.32 Tương quan cảm biến nhận thực tế lý thuyết sau giảm khí độc Hình 4.33 Thiết bị LPG (SPD202) Chương MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài: Dưới dự phát triển không ngừng khoa học – công nghệ Đặc biệt thiết bị tự động hoá phát triển mạnh mẽ Trước nhu cầu đòi hỏi kỹ sư điện tử phải liên tục nghiên cứu phát triển thiết bị lĩnh vực: đời sống ngày, cơng nghiệp,y tế, qn sự,…Nhờ mà kỹ sư sáng tạo thiết bị, robot giúp đỡ thay người cơng việc nặng nhọc, nguy hiểm, khó khăn đòi hỏi độ xác cao Ngày nay, với phát triển vượt bậc khoa học kỹ thuật, điện tử ứng dụng nhiều lĩnh vực thực tế để phục vụ nhu cầu chăm sóc sức khỏe, bảo vệ tính mạng tài sản người Qua tìm hiểu thực tế chúng tơi thấy có nhiều vụ tai nạn thương tâm xảy hầm mỏ, nơi thiếu khơng khí tồn đọng nhiều loại khí độc.Điển hình vụ tai nạn : -Sập hầm Quecreek, Mỹ ngày 24/7/2002 -Tai nạn hầm mỏ tỉnh Sơn Tây Trung Quốc ngày 23/3/2016 làm 19 người thiệt mạng 129 người bị mắc kẹt lòng đất -Tai nạn hầm mỏ Quảng Ninh ngày 17/3/2012 khiến công nhân thiệt mạng Nhưng cố cảnh báo kịp thời giảm nhiều thiệt hại người tài sản.Trong sống công nghiệp nay, ngày người phải tiếp xúc với nhiều loại máy móc thiết bị hoạt động, chúng sinh nhiều loại khí độc thải mơi trường làm việc với nơng độ q ngưỡng cho phép điều khó thể tránh khỏi Việc sử dụng nhiên liệu điều thứ yếu sống nguy 10 - PHỤ LỤC - 1: Code nano(slave) - byte seven_seg_digits[10][7] = { { 0,0,0,0,0,1,0 }, // = - { 1,0,0,1,1,1,1 }, // = - { 0,0,1,0,0,0,1 }, // = - { 0,0,0,0,1,0,1 }, // = - { 1,0,0,1,1,0,0 }, // = - { 0,1,0,0,1,0,0 }, // = - { 0,1,0,0,0,0,0 }, // = - { 0,0,0,1,1,1,1 }, // = - { 0,0,0,0,0,0,0 }, // = - { 0,0,0,1,1,0,0 } // = - }; - int ch; - char goi; - int t; - int a; - int b; - int c; - int d; 79 - void setup() { - // put your setup code here, to run once: - pinMode(A1,INPUT); - pinMode(2, OUTPUT); - pinMode(3, OUTPUT); - pinMode(4, OUTPUT); - pinMode(5, OUTPUT); - pinMode(6, OUTPUT); - pinMode(7, OUTPUT); - pinMode(8, OUTPUT); - pinMode(9, OUTPUT); - pinMode(10, OUTPUT); - pinMode(11, OUTPUT); - pinMode(12, OUTPUT); - Serial.begin(9600); - Serial.begin(9600); - } - void loop() { - int ch=analogRead(A1); 80 - delay(3); - int cb=(ch*0.09775)-6; - goi=char(cb); - Serial.print(goi); - a=cb/1000; - b=(cb-a*1000)/100; - c=(cb-(a*1000)-(b*100))/10; - d= cb%10; - for (int i=1; i0)//cb4 85 - { - ch3=Serial.read(); - } - while(Serial1.available()>0)//cb3 - { - ch2=Serial1.read(); - } - while(Serial2.available()>0)//cb2 - { - ch1=Serial2.read(); - } - while(Serial3.available()>0)//cb1 - { - ch0=Serial3.read(); - } 86 - //ket thuc xu ly tin hieu - //tinh trung binh va tach cac phan tu - int cb=(ch0+ch1+ch2+ch3)/4; - int ch=cb; - delay(1); - - //ket thuc tinh trung binh va cac phan tu - a=ch/1000; - b=(ch-a*1000)/100; - c=(ch-(a*1000)-(b*100))/10; - d= ch%10; - //hien thi led doan 87 - digitalWrite(22,0); - digitalWrite(24,1); - digitalWrite(26,1); - digitalWrite(28,1); - sevenSegWrite(a); - delay(1); - digitalWrite(22,1); - digitalWrite(24,0); - digitalWrite(26,1); - digitalWrite(28,1); - sevenSegWrite(b); - delay(1); - digitalWrite(22,1); - digitalWrite(24,1); - digitalWrite(26,0); - digitalWrite(28,1); - sevenSegWrite(c); - delay(1); - digitalWrite(22,1); - digitalWrite(24,1); - digitalWrite(26,1); 88 digitalWrite(28,0); - sevenSegWrite(d); - delay(1); - digitalWrite(22,1); - digitalWrite(24,1); - digitalWrite(26,1); - digitalWrite(28,1); - //ket thuc hien thi - //i2c - tr=char(cb); - Wire.beginTransmission(6); - Wire.write(tr); - Wire.endTransmission(); - delay(1); - //ket thuc truyen i2c - } - void sevenSegWrite(byte digit) { - byte pin = 8; - for (byte segCount = 0; segCount < 7; ++segCount) { - digitalWrite(pin, seven_seg_digits[digit][segCount]); 89 pin; - }} - 3.Code uno - #include - #include "SIM900.h" - #include - #include "sms.h" - SMSGSM sms; - int i; - int nongdo; - int ch; - int backup; - int numdata; - boolean started=false; //tr?ng thái modul sim - char smstext[160];// n?i dung tin nh?n - char number[20]; // s? di?n tho?i format theo d?nh d?ng qu?c t? - void setup() - { - pinMode(8,OUTPUT); - pinMode(9,OUTPUT); 90 - Serial.begin(9600); - Serial.println("Gui va nhan tin nhan"); if (gsm.begin(2400)){ - Serial.println("\nstatus=READY"); - started=true; } else - Serial.println("\nstatus=IDLE"); - if(started){ - sms.SendSMS("+841205231432", "modul sim san sang"); - Wire.begin(6); // Kh?i t?o thu vi?n i2c d?a ch? - Wire.onReceive(receiveEvent); // kh?i t?o ch? d? nh?n tín hi?u t? boad ch? } - - } - void loop() - { - while(i==0) - { - digitalWrite(9,0); 91 - i=i+1; - } - nongdo=ch; digitalWrite(8,1); - if ((nongdo>15)&&(backup0) // ch? cho d?n có tín hi?u - { - ch = Wire.read(); // bi?n c d? luu d? li?u nh?n du?c - delay(10); - }} - 93 ... Hệ thống tự động cảnh báo, báo động ngụy khí độc, cháy nổ từ xa cho chủ nhà. 13 Để thiết kế, chế tạo nên hệ thống tự động cảnh báo báo động nguy khí độc, cháy nổ điều khiển khiển từ xa thông... tài: Hệ thống tự động cảnh báo, báo động nguy khí độc, cháy nổ từ xa cho chủ nhà. với tính kiểm tra chất lượng khơng khí mơi trường, phát cảnh báo kịp thời nguy cháy nổ, điều khiển từ xa hệ thống. .. Đề tài Hệ thống tự động cảnh báo, báo động ngụy khí độc, cháy nổ từ xa cho chủ nhà”đã xây dựng chạy thử nghiệm thành cơng mơ hình , Có khả cảnh báo cho chủ nhà từ xa việc rò rỉ khí độc nhà thơng