NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CẢNH BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG GỬI TIN NHẮN VÀ GỌI ĐIỆN KHI CÓ CHÁY
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CẢNH BÁO CHÁY TẠI CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ ĐẦU TƯ GIC VIỆT NAM Sinh viên thực Lớp Khoá Ngành Giảng viên hướng dẫn : Phạm Tài Nam : DK6 – D4 : 06 : Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử : Th.S Vũ Quang Ngọc Hải Dương, tháng năm 2019 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu đưa đồ án tốt nghiệp kết thu q trình nghiên cứu riêng tơi với sự hướng dẫn Th.s Vũ Quang Ngọc, không chép kết nghiên cứu tác giả khác Nội dung nghiên cứu có tham khảo sử dụng số thông tin, tài liệu từ nguồn tài liệu đã liệt kê danh mục tài liệu tham khảo Nếu sai xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định SINH VIÊN THỰC HIỆN (Ký tên và ghi rõ họ tên) Phạm Tài Nam Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử DANH MỤC CÁC HÌNH Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Với sự nhảy vọt khoa học, kỹ thuật điện tử nghành mới phát triển thời gian ngắn đã đạt thành tựu to lớn hầu hết lĩnh vực khác đời sống xã hội Thiết bị công nghệ đổi mới tiên tiến hiện góp phần nâng cao chất lượng máy móc, thiết bị hoạt động có hiệu quả, an tồn ổn định Ngày vi điều khiển có ứng dụng ngày rộng rãi lĩnh vực kỹ thuật đời sống xã hội, đặc biệt kỹ thuật tự động hóa điều khiển từ xa Giờ với nhu cầu chun dụng hóa, tới ưu (thời gian, khơng gian, giá thành) bảo mật, tính chủ động cơng việc… ngày địi hỏi khắt khe việc đưa công nghệ mới lĩnh vực chế tạo mạch điện từ để đáp ứng nhu cầu hồn tồn cấp thiết mang tính thực tế cao So với kỹ thuật sớ kĩ thuật vi điều khiển nhỏ gọn nhiều tích hợp lại có khả lập trình để điều khiển nên tiện dụng động Với tính ưu việt vi điều khiển phạm vi đồ án tốt nghiệp này, em dùng vi điều khiển để “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển cảnh báo cháy công ty TNHH sản xuất đầu tư GIC Việt Nam” Mục tiêu nghiên cứu Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Tìm hiểu nghiên cứu hệ thớng cảnh báo cháy bao gờm nhiều tín hiệu cảnh báo khói, gas, nhiệt, lửa phát tín hiệu cảnh báo qua chng, đèn cảnh báo, thông báo qua sms gọi điện Phạm vi nghiên cứu - Tìm hiểu loại cảm biến thực tế - Tìm hiểu vi xử lý - Tìm hiểu thiết bị cảm biến tác nhân gây cháy - Xây dựng thuật toán điều khiển, viết chương trình, thiết kế mạch Phương pháp nghiên cứu - Tìm hiểu qua giáo trình trang wed hướng dẫn hệ thống báo cháy - Đưa thiết kế cho hệ thống sau tìm hiểu nhằm đưa u cầu cơng nghệ Từ nhờ kiến thức đã học tập viết chương trình điều khiển thiết kế mơ hình Kết cấu đồ án Chương 1: Tổng quan hệ thống báo cháy Chương 2: Thiết kế điều khiển hệ thống báo cháy Chương 3: Xây dựng thuật toán điều khiển thiết kế mạch Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Đồ án tốt nghiệp thực hiện kiến thức đã học, số sách tham khảo số nguồn tài liệu khác Tuy nhiên thời gian trình độ có hạn tiếp xúc thực tế chưa nhiều nên sản phẩm làm cịn nhiều thiếu sót Vì mong sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến q thầy bạn để tác giả hồn thiện đờ án cách tớt Em xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Quang Ngọc Người thầy đã hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn chúng em trình thực hiện luận án Em xin chân thành cảm ơn! Hải Dương, ngày 22 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực Phạm Tài Nam Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY 1.1 Giới thiệu chung Công ty TNHH Sản xuất Đầu tư Thương mại GIC Việt Nam doanh nghiệp thành lập theo hình thức Cơng ty Trách nhiệm hữu hạn thành viên Văn phịng làm việc cơng ty trụ sở: Số 138/2A, Phố Phùng Khoang, Phường Trung Văn, Quận Nam Từ Liêm, Hà Nội Nhà máy: Phường Sao Đỏ, Thị xã Chí Linh, tỉnh Hải Dương Email: info.gicvietnam@gmail.com Các lĩnh vực hoạt động kinh doanh chính: GIC chuyên cung cấp loại thang chuyên dụng thang dân số sản phẩm cửa chuyên dụng sản phẩm công nghiệp khác Ngày nay, với hiểm họa xảy với người hỏa hoạn mối nguy hiểm mà người cần đề phịng Hậu mà gây lớn, khó lường được, mà cần có cảnh giác cao phòng cháy, chữa cháy Chúng ta cần trang bị đầy đủ phương tiện phòng cháy chữa cháy để kịp thời xử lý nhanh có sự cớ xảy Để hạn chế vụ cháy xảy cấn có hệ thớng báo cháy, chữa cháy thiết kế đắn, đầy đủ chức năng, ổn định đạt tiêu chuẩn mới đảm bảo cho cao ốc, nhà xưởng, nhà thân yêu… cách chắn khỏi rủi ro hỏa hoạn gây Trong chương 1, tác giả trình bày số thành phần hệ thống báo cháy tự động cho công ty sử dụng định hướng phát triển đề tài 1.2 Nhiệm vụ mạch báo cháy Tự động phát hiện 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 hiện nhiệm vụ cụ thể Đặc biệt, với hệ thớng báo cháy tự động sử dụng đầu báo cháy khói cịn có nhiệm vụ quan trọng “cảnh báo”, tức phát hiện thông báo sự cháy, sự cháy âm ỉ chưa có lửa 1.3 Phân loại hệ thống báo cháy tự động * 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 hiện sự gia tăng nờng 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 hiện sự thay đổi nhiệt độ khu vực bảo vệ Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử - 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 hiện nồng độ tăng cường ánh sáng lửa, hay sự 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 hiện sự 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 thớng 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 (tuỳ thuộc đặc điểm khu vực đó) - Hệ thống báo cháy tự động theo địa chỉ: hệ thớng 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 sự phát triển khoa học công nghệ, hệ thống báo cháy tự động theo địa đã phát triển thành hệ thống báo cháy thông minh Đây hệ thớng báo cháy tự động ngồi chức báo cháy thơng thường theo địa chỉ, cịn đo số thông số môi trường khu vực nơi lắp đặt đầu báo cháy nhiệt độ, nờng độ khói,… thay đổi ngưỡng tác động đầu báo cháy theo yêu cầu nhà thiết kế lắp đặt 1.4 Các thành phần hệ thống báo cháy tự động 1.4.1 Trung tâm báo cháy Tủ trung tâm, trung tâm điều khiển (Control Panel): Đây thiết bị quan trọng hệ thống định chất lượng hệ thống Là thiết bị cung cấp lượng cho đầu báo cháy tự động Có khả nhận xử lý tín hiệu báo cháy từ đầu báo cháy tự động tín hiệu sự cố kỹ thuật, hiển thị thông tin hệ thống phát lệnh báo động, thị nơi xảy cháy Trong trường hợp cần thiết truyền tín hiệu đến nơi nhận tin báo cháy Có khả tự kiểm tra hoạt động bình thường hệ thống, thị sự cố hệ thống đứt dây, chập mạch 1.4.2 Thiết bị đầu vào Thiết bị đầu vào định nghĩa thiết bị nhạy cảm với hiện tượng sự cháy (sự tăng nhiệt, tỏa khói, phát sáng, phát lửa), có nhiệm vụ nhận thông tin nơi Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử xảy sự cháy truyền tín hiệu đến trung tâm báo cháy Là thiết bị giám sát trực tiếp, phát hiện dấu hiệu khói để chuyển tín hiệu khói trung tâm xử lý Thời gian đầu báo khói nhận truyền thơng tin đến trung tâm báo cháy không 30s Mật độ môi trường từ 15% đến 20% Nếu nồng độ khói mơi trường khu vực vượt qua ngưỡng cho phép (10% -20%) thiết bị phát tín hiệu báo động trung tâm để xử lý Các đầu báo khói thường bớ trí phịng làm việc, hội trường, kho quỹ, khu vực có mật độ khơng gian kín chất gây cháy thường tạo khói trước Đầu báo khói chia làm loại sau : Đầu báo khói dạng điểm: Được lắp khu vực mà phạm vi giám sát nhỏ, trần nhà thấp (văn phòng, chung cư …) a Đầu báo khói Ion :Thiết bị tạo dòng ion dương ion âm chuyển động, có khói, khói làm cản trở chuyển động ion dương ion âm, từ thiết bị gởi tín hiệu báo cháy trung tâm xử lý b Đầu báo khói Quang: Thiết bị bao gờm cặp đầu báo (một đầu phát tín hiệu, đầu thu tín hiệu) bớ trí đới nhau, có khói xen đầu báo, khói làm cản trở đường truyền tín hiệu đầu báo, từ đầu báo gởi tín hiệu báo cháy trung tâm xử lý Đầu báo khói dạng Beam: Gồm cặp thiết bị lắp hai đầu khu vực cần giám sát Thiết bị chiếu phát chiếu chùm tia hồng ngoại, qua khu vực thuộc phạm vi giám sát rồi tới thiết bị nhận có chứa tế bào cảm quang có nhiệm vụ theo dõi sự cân tín hiệu chùm tia sáng Đầu báo hoạt động nguyên lý làm mờ ánh sáng đối nghịch với nguyên lý tán xạ ánh sáng (cảm ứng khói đầu báo) Đầu báo khói loại Beam có tầm hoạt động rộng (15m x 100m), sử dụng thích hợp khu vực mà loại đầu báo khói quang điện tỏ khơng thích hợp, chẳng hạn nơi mà đám khói tiên liệu có khói màu đen Hơn đầu báo loại Beam đương đầu với tình trạng khắc nghiệt nhiệt độ, bụi bặm, độ ẩm mức, nhiều tạp chất,… Do đầu báo dạng Beam đặt đằng sau cửa sổ có kiếng trong, nên dễ lau chùi, bảo quản Đầu báo dạng Beam thường lắp khu vực có phạm vi giám sát lớn, trần nhà cao lắp đầu báo điểm (các nhà xưởng, …) Đầu báo nhiệt: Đầu báo nhiệt loại dùng để dị nhiệt độ mơi trường phạm vi bảo vệ, nhiệt độ môi trường không thỏa mãn quy định đầu báo nhiệt nhà sản xuất quy định, phát tín hiệu báo động gởi trung tâm xử lý Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Các đầu báo nhiệt lắp đặt nơi lắp đầu báo khói (nơi chứa thiết bị máy móc, Garage, buồng điện động lực, nhà máy,nhà bếp,…) Đầu báo nhiệt cố định: Là loại đầu báo bị kích hoạt phát tín hiệu báo động cảm ứng nhiệt độ bầu khơng khí chung quanh đầu báo tăng lên mức độ nhà sản xuất quy định ( , , …) Đầu báo nhiệt gia tăng: Là loại đầu báo bị kích hoạt phát tín hiệu báo động cảm ứng hiện tượng bầu khơng khí chung quanh đầu báo gia tăng nhiệt độ đột ngột khoảng C /phút Đầu báo gas: Là thiết bị trực tiếp giám sát, phát hiện dấu hiệu có gas tỉ lệ gas tập trung vượt mức 0.503% (Propane/ Butane) gởi tín hiệu báo động trung tâm xử lý Các đầu báo gas thường bớ trí khoảng gần nơi có gas phịng vơ gas hay kho chứa gas Các đầu báo gas lắp tường, cách sàn nhà từ 1016cm, tuyệt đối không phép lắp đặt dưới sàn nhà Đầu báo lửa: Là thiết bị cảm ứng tia cực tím phát từ lửa, nhận tín hiệu, rời gởi tín hiệu báo động trung tâm xử lý phát hiện lửa Được sử dụng chủ yếu nơi xét thấy có sự nguy hiểm cao độ, nơi mà ánh sáng lửa dấu hiệu tiêu biểu cho sự cháy (ví dụ kho chứa chất lỏng dễ cháy) Đầu báo lửa nhạy cảm đới với tia cực tím đã nghiên cứu tỉ mỉ để tránh tình trạng báo giả Đầu dị phát tín hiệu báo động trung tâm báo cháy có xung cảm ứng tia cực tím sau khoảng thời gian, thời kỳ 5s Công tắc khẩn: Được lắp đặt nơi dễ thấy hành lang cầu thang để sử dụng cần thiết Thiết bị cho phép người sử dụng chủ động truyền thông tin báo cháy cách nhấn kéo vào công tắc khẩn, báo động khẩn cấp cho người hiện diện khu vực biết để có biện pháp xử lý hỏa hoạn di chuyển khỏi khu vực nguy hiểm lới hiểm Gờm có loại cơng tắc khẩn sau: - Khẩn trịn, vng - Khẩn kính vỡ - Khẩn giật Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 10 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Hình 3.6 Sơ đồ trung tâm xử lý * Lập trình xử lý tín khới điều khiển trung tâm Serial.begin(9600); pinMode(A0, INPUT_PULLUP): Chân A0 là chân nhận tín hiệu cảm biến lửa pinMode(A1, INPUT_PULLUP): Chân A1 là chân nhận tín hiệu cảm biến gas pinMode(A2,INPUT): Chân A2 là chân nhận tín hiệu pinMode(A3, INPUT_PULLUP): Chân A3 là chân nhận tín hiệu nút nhấn SoftwareSerial SMS(2,3): rx(3) and tx(2) : rx(3-arduino) nối với chân tx(gsm sim800L : tx(2-arduino) nối với chân to rx gsm sim800L pinMode(13, OUTPUT): Chân D13 là chân xuất tín hiệu cho đèn led pinMode(12, OUTPUT): Chân D12 là chân xuất tín hiệu cho đèn loa 3.2.6 Kết nối lập trình chng, đèn báo cháy Khới đầu có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ trung tâm báo cháy truyền đến có tính phát thơng tin âm (chng, cịi), tín hiệu phát sáng (đèn led) giúp người nhận biết có hiện tượng cháy xảy Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 51 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Hình 3.7 Sơ đồ kết nối chân chuông, đèn báo cháy - Chân GND: Đất chung - Chân VCC led kết nối chân D13 qua điện trở 220 Ohm - Chân VCC chuông kết nới chân D12 Khi có cháy xảy khới trung tâm truyền tín hiệu đến chng led để phát tín hiệu cảnh báo cho người có cháy xảy để sơ tán người có phương pháp xử lý đám cháy * Lập trình khới điều khiển trung tâm xuất tín hiệu cho chuông, đèn SoftwareSerial SMS(2,3): rx(3) and tx(2) : rx(3-arduino) nối với chân tx(gsm sim800L : tx(2-arduino) nối với chân to rx gsm sim800L pinMode(13, OUTPUT): Chân D13 là chân xuất tín hiệu cho đèn led pinMode(12, OUTPUT): Chân D12 là chân xuất tín hiệu cho đèn loa {digitalWrite(13, HIGH): Chân D13 bật lên mức cao đèn led sáng digitalWrite(12, HIGH): Chân D12 bật lên mức cao loa kêu {digitalWrite(13, LOW): Chân D13 xuống mức thấp đèn led tắt digitalWrite(12, LOW): Chân D12 xuống mức thấp loa tắt 3.2.7 Kết nối lập trình quay số tự động Được lắp trung tâm báo cháy, nhận thông tin báo cháy từ trung tâm thiết bị tự động gửi tin nhắn, gọi điện đến số điện thoại đã cài đặt trước để thông báo đến người chịu trách nhiệm Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 52 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Hình 3.8 Sơ đồ kết nối chân module sim Module sim 800L có khả nhắn tin SMS, nghe, gọi, GPRS, … điện thoại có kích thước nhỏ loại module SIM (25 mm x 22 mm) Điều khiển module sử dụng tập lệnh AT dễ dàng, chân kết nối dùng rào đực thơng dụng chuẩn 100mil * Đặc tính sản phẩm cảm biến LM35: Điện áp hoạt động : 3.7V - 4.2V Dòng chế độ chờ: 10 mA Dòng hoạt động: 100 mA đến 1A Khe cắm SIM: MICROSIM Hỗ trợ băng tần: GSM850MHz, EGSM900MHz, DSC1800Mhz, PCS1900MHz Có thể giao tiếp với vi điều khiển qua TTL khơng cần MAX232 led báo tín hiệu - Chân GND: Đất chung - Chân VCC nguồn dương 3,8V - 4,2V - RTX kết nối với chân D3 - TXD kết nới với chân D2 * Lập trình module sim800l với khối điều khiển trung tâm #include : Thư viện khởi tạo SoftwareSerial SMS(2,3): rx(3) and tx(2) : rx(3-arduino) nối với chân tx(gsm sim800L : tx(2-arduino) nối với chân to rx gsm sim800L void setup(): Khởi động chương trình sim800.begin(9600): Tốc độ baud cho module sim 800L Serial.begin(9600): Tốc độ baud cho thiết bị void loop(): Là vòng lặp vô hạn bị ngắt nguồn void call(): Tạo tên chương trình Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 53 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử { at("AT",500); at("ATD"+SDT+";",22000); at("ATH",1000); } void sms(): Tạo tên chương trình { at("AT",200); at("AT+CMGF=1",200); at("AT+CSCS=\"GSM\"",200); at("AT+CMGS=\"" + SDT+"\"",200); at("Co dau hieu chay no xay ra! SOS ",200); sim800.write(26); } void loop(): Là vịng lặp vơ hạn bị ngắt nguồn void at(String _atcm,unsigned long _dl) { sim800.print(_atcm+"\r\n"); delay(_dl); } 3.3 Một số hình ảnh mơ hình hệ thống điều khiển báo cháy Hình 3.9 Hình ảnh hệ thống chế độ bình thường Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 54 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Khi chế độ bình thường tồn hệ thớng chế độ chờ Ở chế độ trung tâm báo cháy kiểm tra đến sự làm việc cảm biến, đờng thời cảm biến có tín hiệu hời đáp trung tâm Trong mạch ln có dịng điện Io chạy qua Hình 3.10 Hình ảnh cảm biến lửa phát lửa Khi cháy xảy khu vực bảo vệ, yếu tố môi trường sự cháy thay đổi tác động lên đầu cảm biến lửa Khi yếu tố đạt tới ngưỡng làm việc đầu cảm biến lửa làm việc tạo tín hiệu truyền trung tâm trung tâm báo cháy diễn hoạt động xử lý tín hiệu truyền theo chương trình đã cài đặt để đưa tín hiệu thơng báo khu vực xảy cháy qua loa trung tâm đèn, thông báo sms, gọi điện đến người trực để đưa phương án xử lý Đồng thời thiết bị ngoại vi tương ứng kích hoạt để phát tín hiệu báo động cháy thực hiện nhiệm vụ đã đề Hình 3.11 Hình ảnh cảm biến gas phát gas, khói Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 55 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Khi cháy xảy khu vực bảo vệ, yếu tố môi trường sự cháy thay đổi tác động lên đầu cảm biến gas Khi yếu tớ đạt tới ngưỡng làm việc đầu cảm biến gas làm việc tạo tín hiệu truyền trung tâm trung tâm báo cháy diễn hoạt động xử lý tín hiệu truyền theo chương trình đã cài đặt để đưa tín hiệu thơng báo khu vực xảy cháy qua loa trung tâm đèn, thông báo sms, gọi điện đến người trực để đưa phương án xử lý Đồng thời thiết bị ngoại vi tương ứng kích hoạt để phát tín hiệu báo động cháy thực hiện nhiệm vụ đã đề Hình 3.12 Hình ảnh cảm biến nhiệt phát nhiệt độ độ cho phép Khi cháy xảy khu vực bảo vệ, yếu tố môi trường sự cháy thay đổi tác động lên đầu cảm biến nhiệt Khi yếu tố đạt tới ngưỡng làm việc đầu cảm biến nhiệt làm việc tạo tín hiệu truyền trung tâm trung tâm báo cháy diễn hoạt động xử lý tín hiệu truyền theo chương trình đã cài đặt để đưa tín hiệu thơng báo khu vực xảy cháy qua loa trung tâm đèn, thông báo sms, gọi điện đến người trực để đưa phương án xử lý Đờng thời thiết bị ngoại vi tương ứng kích hoạt để phát tín hiệu báo động cháy thực hiện nhiệm vụ đã đề Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 56 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Hình 3.13 Hình ảnh có cháy người ấn nút nhấn khẩn Khi cháy xảy mà hệ thớng khơng phát hiện có người nhìn thấy cháy nhấn nút nhấn để thơng báo cháy cho người Khi ta nhấn nút nhấn tạo tín hiệu truyền trung tâm trung tâm báo cháy diễn hoạt động xử lý tín hiệu truyền theo chương trình đã cài đặt để đưa tín hiệu thơng báo khu vực xảy cháy qua loa trung tâm đèn, thơng báo sms, gọi điện đến người trực để đưa phương án xử lý Đồng thời thiết bị ngoại vi tương ứng kích hoạt để phát tín hiệu báo động cháy thực hiện nhiệm vụ đã đề Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 57 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Hình 3.14 Tin nhắn cảnh báo cháy Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 58 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Hình 3.15 Cuộc gọi cảnh báo cháy Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 59 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử 3.4 Chương trình điều khiển #include "SoftwareSerial.h" SoftwareSerial sim800(2,3) String SDT="0388641697"; int chanlaynhiet = A2; //chân lấy nhiệt cảm biến LM35 chân analog A2 giá trị số nguyên int nhietdo; //giá trị nhiệt độ số thực void setup() { Serial.begin(9600); sim800.begin(9600);// baud rate for gsm module pinMode(A0, INPUT_PULLUP);//lua pinMode(A1, INPUT_PULLUP);//gas pinMode(A2,INPUT);// khai báo chân A2 chân nhận tín hiệu pinMode(A3, INPUT_PULLUP);//nutnhan pinMode(13, OUTPUT);//den pinMode(12, OUTPUT);//loa } //==================Cam bien lua ================== void cambienlua() { if(digitalRead(A0) == 0) { digitalWrite(13, HIGH); digitalWrite(12, HIGH); sms(); call(); delay(8000); } else { Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 60 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử digitalWrite(13, LOW); digitalWrite(12, LOW); } } //==================Cam bien gas ================== void cambiengas() { if(digitalRead(A1) == 0) { digitalWrite(13, HIGH); digitalWrite(12, HIGH); sms(); call(); delay(8000); } else { digitalWrite(13, LOW); digitalWrite(12, LOW); } } //==================Cam Bien Nhiet================== void cambiennhiet() { nhietdo = analogRead(A2); //đọc giá trị nhiệt độ tín hiệu từ chân analog A2 nhietdo = (nhietdo * 5.0 * 100.0) / 1023.0; //cơng thức tính giá trị nhiệt độ Serial.print(nhietdo); if (nhietdo >= 50) { digitalWrite(13, HIGH); digitalWrite(12, HIGH); Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 61 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử sms(); call(); delay(8000); } else { digitalWrite(13, LOW); digitalWrite(12, LOW); } } //==================Button================== void nutnhan() { int buttonStatus = digitalRead(A3); //Đọc trạng thái button if (buttonStatus == LOW) // Nếu mà button bị nhấn { digitalWrite(13, HIGH); digitalWrite(12, HIGH); sms(); call(); delay(8000); } else { digitalWrite(13, LOW); digitalWrite(12, LOW); } } //==================call================== void call() { at("AT",1000); Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 62 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử at("ATD"+SDT+";",22000); at("ATH",1000); sim800.write(26); } //==================Sen SMS================== void sms() { at("AT",200); at("AT+CMGF=1",200); at("AT+CSCS=\"GSM\"",200); at("AT+CMGS=\"" + SDT+"\"",200); at("Co su co chay no dang xay ra!SOS",200); sim800.write(26); // ctlrZ } void loop() { cambienlua(); cambiengas(); cambiennhiet(); nutnhan(); } void at(String _atcm,unsigned long _dl) { sim800.print(_atcm+"\r\n"); delay(_dl); } Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 63 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử KẾT LUẬN Kết luận Sau khoảng thời gian thực hiện đờ án tác giả đã hồn thành theo thời gian đã thu số kết quả: - Nghiên cứu tổng quan hệ thống báo cháy - Nghiên cứu sử dụng arduino việc viết chương trình điều khiển đáp ứng yêu cầu đề tài - Thiết kế điều khiển hệ thớng báo cháy - Hồn thiện mơ hình báo cháy với cảm biến sử dụng như: Cảm biến lửa FS, cảm biến gas, cảm biến nhiệt độ Nghiên cứu sử dụng chip Atmega 328 vào lập trình điều khiển thơng sớ cảm biến tín hiệu Qua q trình thực hiện đờ án tác giả đã vận dụng kiến thức đã học vào trình thiết kế mơ hình, viết chương trình điều khiển, áp dụng kiến thức đã học q trình thực hiện cơng việc sau Hướng phát triển Hướng phát triển đồ án: từ kết khả quan bước đầu, sản phẩm phát triển thêm theo hướng sau cảnh báo cháy nổ, phát triển hệ thống ngắt điện khẩn cấp hệ thớng cứu hỏa chỗ Do chưa có kinh nghiệm, hiểu biết hạn chế nên mơ hình thực hiện cịn đơn giản Ngồi mơ hình mơ nên mức độ tương đối so với hệ thống thực tế TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Đại học Sao Đỏ, Giáo trình Vi xử lý – Vi điều khiển, 2014 [2] Nguyễn Tăng Cường, Phạm Quốc Thắng, Cấu trúc và lập trình vi điều khiển Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2014 [3] Nguyễn Mạnh Giang, Cấu trúc – Lập trình – Ghép nối và ứng dụng vi điều khiển Nhà xuất Giáo dục, 2007 [4] Vũ Đức Lung, Lê Quang Minh, Phan Đình Duy, Vi điều khiển Nhà xuất Đại học q́c gia TP.Hờ Chí Minh, 2016 [5] Kiều Xuân Thực,Vũ Thị Thu Hương, Vũ Trung Kiên, Vi điều khiển Cấu trúc – Lập trình và ứng dụng Nhà xuất Giáo dục, 2008 Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 64 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử [6] Nguyễn Đình Phú, Trương Ngọc Anh, Giáo trình Vi xử lý Nhà xuất Đại học q́c gia TP.Hờ Chí Minh, 2013 Wedside [7] http://arduino.vn/bai-viet/851-su-dung-module-sim900a-mini-voi-arduinomodule-nhan-tin-voi-arduino [8] http://arduino.vn/bai-viet/854-sim900a-arduino-gui-va-nhan-sms [9] http://www.dientuvietnam.net/forums/forum/vi-điều-khiển-mcu-bộ-điềukhiển-tín-hiệu-sớ-dsc [10] http://mlab.vn/9216-huong-dan-lap-trinh-module-sim900a-va-arduino.html [11] https://hshop.vn/products/module-sim800l [12] https://text.xemtailieu.com/tai-lieu/do-an-bao-trom-bao-chay-qua-duongday-dien-thoai-292333.html [13] https://text.123doc.org/document/2103628-thiet-ke-mach-bao-chay-quadien-thoai.htm [14] https://123doc.org/document/2103628-thiet-ke-mach-bao-chay-qua-dienthoai.htm Giảng viên HD: ThS Vũ Quang Ngọc 65 Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam ... thống báo cháy - Hệ thống báo cháy tự động theo vùng (hệ thống báo cháy tự động thường): hệ thớng báo cháy tự động có chức báo cháy tới khu vực, địa điểm (có thể có nhiều đầu báo cháy) Diện... chng báo cháy, cịi báo cháy đèn báo cháy Khi nhận thông tin báo cháy truyền từ trung tâm báo cháy, đèn báo cháy phát sáng Kết hợp với chng báo cháy, cịi báo cháy, tạo thành tín hiệu báo cháy. .. Đèn báo cháy phịng kết nới với tất đầu báo cháy phịng cần bảo vệ, có cháy đầu báo cháy hoạt động gửi tín hiệu tủ trung tâm báo cháy, đèn báo cháy phòng sáng đỏ dễ dàng phát hiện phịng bị cháy