Hỗ trợ đồ án , liên hệ : https:www.facebook.comdoangiaresv Đồ án cảnh báo khí gas Sử dụng module sim 800l Hệ thống nếu phát hiện rò rỉ gas, sẽ bật còi hú thông báo. Đặc biệt, hệ thống sẽ thực hiện cuộc gọi đến 1 số điện thoại đã cài đặt sẵn để thông báo, giúp người ở xa cũng có thế biết , có những khắc phục kịp thời Có hộp nhựa bảo vệ mạch, giúp đồ án gọn gàng, thẩm mỹ Có thể dễ dàng phát triển thêm các chức năng như cảnh báo cháy, tự động bật nước khi có cháy.... giúp đồ án thông minh hơn Hỗ trợ đồ án , liên hệ : https:www.facebook.comdoangiaresv
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC xxxx THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG CẢNH BÁO KHÍ GAS SỬ DỤNG ARDUINO CBHD : SSSi Sinh viên thực : sssss Mã số sinh viên : ssss HÀ NỘI – 2021 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Hà Nội, ngày tháng năm Người nhận xét MỤC LỤC DANH SÁCH VIẾT TẮT ADC: Analog Digital Converter DC: Direct Current I/O: Input/ output SRAM:Static Random Access Memory EEPROM:Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory USART: Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter PWM: Pulse width modulation PCB: Printed circuit board DANH MỤC HÌNH LỜI CAM ĐOAN Để hồn thành đề tài em có tham khảo số tài liệu có liên quan đến cảm biến khí gas MQ-2, Module Sim 800L vi điều khiển Arduino Em xin cam đoan đề tài em thực hiện, số liệu kết đề tài trung thực Mọi giúp đỡ cho báo cáo cảm ơn thơng tin trích dẫn báo cáo ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Sinh viên LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, lời em xin cảm ơn chân thành đến toàn thể thầy cô trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội thầy khoa SSSS nói riêng, người tận tình hướng dẫn, dạy dỗ trang bị cho em kiến thức bổ ích bốn năm vừa qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy ssss hướng dẫn cho em kiến thức, kỹ cần có để hoàn thành đề tài nghiên cứu Sau em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè động viên, cổ vũ đóng góp ý kiến q trình học tập, nghiên cứu trình làm đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên trình nghiên cứu đề tài, kiến thức chuyên ngành hạn chế nên em nhiều thiếu sót tìm hiểu, đánh giá trình bày đề tài Rất mong nhận quan tâm, góp ý thầy giảng viên môn để đề tài em dầy đủ hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn! LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Như biết, gần thiết bị tự động nhà máy, đời sống gia đình ngày hoạt động độc lập với nhau, thiết bị có quy trình sử dụng khác tuỳ thuộc vào thiết lập, cài đặt người sử dụng Chúng chưa có liên kết với mặt liệu Nhưng hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua gọi điện thoại lại khác Ở đây, thiết bị điều khiển tự động kết nối với thành hệ thống hoàn chỉnh qua một thiết bị trung tâm giao tiếp với mặt liệu Điều khiển thiết bị gọi điện thông qua mạng di động ứng dụng mang tính đại có giá trị thực tiễn cao Với điện thoại di động tay, đâu hay làm quản lý, giám sát điều khiển thiết bị điện gia đình, khơng cần phải lo lắng bật hay tắt thiết bị nhà hay chưa Qua cho thấy giải pháp điều khiển thiết bị thông qua gọi điện thoại giải pháp hữu dụng thực tiễn Chính mà em thực đề tài định chọn đề tài “Thiết kế mô hình hệ thống cảnh báo khí gas sử dụng Arduino” đề tài tốt nghiệp Đối tượng nghiên cứu Hệ thống sử dụng cảm biến khí gas, để phát gia đình hay nhà máy có rị rỉ khí gas hay khơng Nếu phát rị rỉ khí gas, hệ thống bật còi báo, đồng thời thực gọi đến hay nhiều số điện thoại cài sẵn để cảnh báo, giúp người có khắc phục kịp thời, tránh cháy nổ xảy Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu : Arduino ATMEGA328P Cảm biến khí gas MQ-2 Module Sim 800L Phạm vi nghiên cứu Điều khiển thiết bị nhà (cụ thể điều khiển hai thiết bị công suất trung bình) cách gọi điện thoại ví trí có phủ sóng mạng điện thoại di động hoạt động nước Viettel, Mobile Phone, Vina Phone … Hệ thống cịn có chức tự động báo rị rỉ gas cách gọi điện thoại tới người chủ Với đề tài “Thiết kế mơ hình hệ thống cảnh báo khí gas sử dụng Arduino” báo cáo em gồm nội dung sau: Chương 1: Nghiên cứu tổng quan Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Cấu trúc, nguyên lý hoạt động thiết kế mạch Chương 4: Kết CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu đề tài Như biết, gần thiết bị tự động nhà máy, đời sống gia đình ngày hoạt động độc lập với nhau, thiết bị có quy trình sử dụng khác tuỳ thuộc vào thiết lập, cài đặt người sử dụng.Chúng chưa có liên kết với mặt liệu Nhưng hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thơng qua gọi điện thoại lại khác Ở đây, thiết bị điều khiển tự động kết nối với thành hệ thống hoàn chỉnh qua một thiết bị trung tâm giao tiếp với mặt liệu Từ yêu cầu thực tế, đòi hỏi ngày cao sống, cộng với hợp tác, phát triển mạnh mẽ mạng di động nên em chọn đề tài " Thiết kế mơ hình hệ thống cảnh báo khí gas sử dụng arduino " để đáp ứng nhu cầu ngày cao người góp phần vào tiến bộ, văn minh, đại nước nhà 1.2 Ứng dụng hệ thống cảnh báo khí gas 1.2.1.Khái niệm Hiện nay, với đặc tính nguồn nhiên liệu thân thiện với mơi trường khí gas dần khẳng định vị trí quan trọng đời sống góp phần tạo nên văn minh xã hội Lợi ích gas tích cực, sử dụng rộng rãi dân dụng, thương mại, vận tải ứng dụng công nghiệp Gas hỗn hợp chất Hydrocacbon, thành phần chủ yếu khí Propane (C3H8), Butane (C4H10) số thành phần khác 1.2.2.Ứng dụng khí gas cơng nghiệp Khí cơng nghiệp loại ngun liệu khí sản xuât để sử dụng công nghiệp Các khí cơng nhiệp sửu dụng nhiều như: nitrogen, oxy, caarbon dioxide, hydro, acetylen,… 10 Hình Lưu đồ thuật toán 3.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống Hình 3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống Nguyên lý hoạt động 34 Hệ thống cảnh báo rị rỉ khí gas gồm có phần: phần thu thập liệu có chức thu thập thơng tin khí gas tồn khu vực định Đồng thời, phát có lửa hay khí gas tồn Phần thứ hai khối xử lý trung tâm nhận thông tin từ khối thu thập nhận có nguy hiểm nhà người dùng gọi điện 3.5 Khối nguồn Khối nguồn: cung cấp nguồn cho khối trung tâm, modul sim, khối cảm biến Hình Khối nguồn 3.6 Khối xử lý trung tâm Khối xử lý : nhận giá trị từ cảm biến xử lý giá trị nhận đồng thời gửi liệu từ module sim cho điện thoại có cảnh báo Hình Khối vi điều khiển 3.7 Khối Module Sim Modul Sim có chức gọi điện, nhắn tin cảnh báo có chức trả lại nội dung tin nhắn có tin nhắn đến sim vi điều khiển 35 Modul Sim (phát): nhận liệu từ khối xử lý phát liệu Hình Khối Module Sim 3.8 Khối cảm biến Khối cảm biến: phát thay đổi môi trường gửi giá trị khối xử lý Hình Khối cảm biến 3.9 Khối buzzer Khối khuếch đại âm 36 Hình Khối buzzer 3.10 Thiết kế mạch 3.10.1.Mạch phần mềm Hình Mạch in 2D 37 Hình 10 Mạch in 3D 3.10.2 Lắp ráp mơ hình thực tế Hình 11 Mặt trước mạch lắp ráp 38 Hình 12 Mặt sau mạch lắp ráp 39 Hình 13 Mơ hình thực tế Giải thích hình: Khi cấp nguồn cảm biến nhận điện khí gas rị rỉ chng bắt đầu kêu gọi điện đến số điện thoại cài đặt sẵn 40 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết test Hình Phát rị rỉ khí gas 4.2.Kết luận Trong thời gian thực đồ án em tìm hiểu linh kiện điện tử cách sử dụng chúng để áp dụng vào việc thiết kế mạch đồ án.Cuối em hồn thành thiết kế thi cơng đề tài“THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG CẢNH BÁO KHÍ GAS SỬ DỤNG ARDUINO”, sản phẩm sau em thi công chạy thử nhiều lần hệ thống hoạt động ổn định với đầy đủ chức đề đề tài Ưu điểm + Hệ thống hoạt động ổn định + Chi phí để thi cơng sản phẩm thấp đáp ứng đầy đủ tính + Sản phẩm giúp không xảy tượng cháy nổ giữ cho ngơi nhà an tồn khơng bị hỏa hoạn Nhược điểm 41 + Sản phẩm chưa tích hợp nhiều tính thơng báo nhiệt độ , độ ẩm + Công suất sản phẩm nhỏ + Mạch in lớn cồng kềnh dùng module linh kiện cắm Hướng khắc phục + Có thể dùng linh kiện dán để thu gọn kích thước mạch + Thay đổi cơng suất động để tăng công suất 4.3.Hướng phát triển đề tài + Tăng tính thơng minh báo nhiệt độ , độ ẩm… + Điều khiển qua internet thuận tiện cho việc sử dụng + Thiết kế giao diện thông qua website, tạo app Android điều khiển từ xa… + Dùng nhiều linh kiện dán mạch in nhiều lớp để thu gọn kích thước mạch + Thu gọn code hệ thống hoạt động ổn định Em hoàn thành đồ án với yêu cầu đề ban đầu, với trình độ kiến thức kinh nghiệm làm sản phẩm thực tế cịn hạn hẹp nên khơng thể tránh khỏi sai sót thiếu hồn chỉnh Em mong nhận góp ý ,những ý kiến đóng góp q báu thầy 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO GIÁO TRÌNH THAM KHẢO [1] Lập trình điều khiển với Arduino tác giả Phạm Quang Huy – Lê Cảnh Trung (Nhà xuất bản: NXB Khoa học kỹ thuật ; 09/2016) [2] H-2 Tecnik, LC12S Datasheet, (9/2017) [3] Bách khoa toàn thư mở Wikipedia, Arduino, (21/12/2018) WEBGSITE THAM KHẢO [4] https://www.arduino.cc/en/guide/introduction [5]https://drive.google.com/file/d/0BwJmY0TV86JwSmdtYXNPUGx6azA/vi ew [6] http://arduino.vn/bai-viet/273-arduino-nano-nho-tien-loi-mang-tren-minhtinh-hoa-cua- arduino-uno _ [7] https://linhkienbandan.com/shop/atmega328-vi-dieu-khien-8-bit/ [8] https://dientunhattung.com/product/module-sim800l-gsm-gprs-modulesim/ [9] https://nshopvn.com/product/cam-bien-khi-gas-mq-2/ [10]https://dailygas.vn/tin-tuc/khi-gas-co-vai-tro-gi-doi-voi-nganh-congnghiep-san-xuat 43 PHỤ LỤC //4-11 : Update tránh lặp gọi //15/03 : update ban ve moi #include "SIM900.h" #include #include "sms.h" #include "call.h" #define Gas_sensor A0 #define Led_alarm 10 #define Button 12 #define Buzzer #define gas_detect 150 // Ngưỡng gas phát int sensorValue; SMSGSM sms; CallGSM call_classname; boolean started=false; //trạng thái modul sim int process_control = ; unsigned long time_start = 0; long check_time; int flag_call_1 = 1; char number[20] = "+84961549711"; // số điện thoại format theo định dạng quốc tế char number1[20] = "+84869078285"; // số điện thoại format theo định dạng quốc tế char number2[20] = "+84961549711"; // số điện thoại format theo định dạng quốc tế void setup() { 44 Serial.begin(9600); Serial.println("Gui va nhan tin nhan"); pinMode(Led_alarm,OUTPUT); pinMode(Buzzer,OUTPUT); pinMode(Button,INPUT); delay(2000); if (gsm.begin(9600)){ Serial.println("\nstatus=READY"); started=true; } else Serial.println("\nstatus=IDLE"); if(started){ Serial.println("Da san sang"); sms.SendSMS(number, "Da kich hoat he thong canh bao gas"); //đổi lại số bạn :D } digitalWrite(Led_alarm, HIGH ); delay(200); digitalWrite(Led_alarm, LOW ); } // the loop routine runs over and over again forever: void loop() { switch (process_control) { case 0: // Cài đặt thông số cắt - tuốt dây 45 check_sensor(); break; case 1: alarm(); break; case 2: wait_process(); break; } } void check_sensor() { sensorValue = analogRead(Gas_sensor); Serial.println(sensorValue); if(sensorValue > gas_detect) { process_control = 1; time_start = millis(); Serial.println(process_control); flag_call_1 = 1; } else { digitalWrite(Buzzer, LOW); digitalWrite(Led_alarm, LOW ); } } void alarm() { 46 digitalWrite(Buzzer, HIGH); digitalWrite(Led_alarm, HIGH ); check_time = millis() - time_start ; if (check_time > 2000 && check_time< 2100 && flag_call_1 ==1) { Serial.println("goi 1"); call_classname.Call(number); digitalWrite(Led_alarm, LOW ); delay(1000); digitalWrite(Led_alarm, HIGH ); call_classname.Call(number); flag_call_1 =2; } if (check_time> 25000 && check_time< 25100 && flag_call_1 ==2 ) { Serial.println("goi 2"); call_classname.Call(number); digitalWrite(Led_alarm, LOW ); delay(200); digitalWrite(Led_alarm, HIGH ); call_classname.Call(number); flag_call_1 =3; } if (check_time > 45000 && check_time< 45100&& flag_call_1 ==3 ) { Serial.println("goi 3"); call_classname.Call(number); 47 digitalWrite(Led_alarm, LOW ); delay(200); digitalWrite(Led_alarm, HIGH ); call_classname.Call(number); flag_call_1 =1; time_start = millis(); } sensorValue = analogRead(Gas_sensor); if ( digitalRead( Button) == || sensorValue < gas_detect ) { digitalWrite(Buzzer, LOW); digitalWrite(Led_alarm, LOW ); process_control = 2; Serial.println(process_control); } } void wait_process() { delay(5000); process_control = 0; Serial.println(process_control); } 48 ... thống cảnh báo khí gas sử dụng Arduino” đề tài tốt nghiệp Đối tượng nghiên cứu Hệ thống sử dụng cảm biến khí gas, để phát gia đình hay nhà máy có rị rỉ khí gas hay khơng Nếu phát rị rỉ khí gas, ... thống làm lạnh nói riêng Các loại gas sử dụng máy điều hóa khơng khí gas R22, gas R410A, gas R32 sử dụng nhiều gas R22 Gas R410A Gas điều hòa R22 Gas R22 loại gas sử dụng máy lạnh, chiếm 70%... tượng rị rỉ khí gas Gas điều hòa Gas R32 Loại Gas R32 loại gas nay, ứng dụng sử dụng nhiều Nhật Bản Loại gas phát minh nhằm thay cho loại gas R22 loại R410A b.Tủ lạnh Gas tủ lạnh nằm dây đồng có