https:123doc.netdocument5456981doanmachcambienbaochaybaokhoidongian.htm https:123doc.netdocument5456981doanmachcambienbaochaybaokhoidongian.htm https:123doc.netdocument5456981doanmachcambienbaochaybaokhoidongian.htm
Trang 1TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG MiỀN TRUNG
KHOA: ĐIỆN TỬ- TIN HỌC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN 1
ĐỀ TÀI:
MẠCH CẢM BIẾN BÁO CHÁY BÁO KHÓI ĐƠN GIẢN
GVHD: Trần Thị Kim Phượng SVTH: NguyễN Huy Cường
Mã SV:1750000137
Trang 2NỘI DUNG TRÌNH BÀY
I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
II SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
III NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
IV ƯU ĐiỂM VÀ NHƯỢC ĐiỂM
V HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Trang 3I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiên nay tình trạng cháy nổ xảy ra ngày một nhiều.Chỉ trong 09 tháng
đầu năm 2017, cả nước xảy ra 3.179 vụ cháy, làm chết 73 người, bị
thương 145 người, gây thiệt hại về tài sản ước tính 1.658 tỉ đồng Trung bình mỗi năm xảy ra 2.230 vụ cháy, làm chết 72 người, bị thương 191 người, thiệt hại khoảng 1.229 tỉ đồng Trung bình mỗi ngày xảy ra 6 vụ cháy gây thiệt hại về tài sản khoảng 3,4 tỷ đồng; cứ 05 ngày có 01 người chết, 02 ngày có 01 người bị thương do cháy, nổ gây ra Giá trị thiệt hại
do cháy, nổ gây ra ở các thành phố lớn và các tỉnh có khu công nghiệp,
đô thị phát triển chiếm tới trên 70% tổng giá trị thiệt hại Nếu tính cả thiệt hại gián tiếp (ngừng sản xuất kinh doanh; đầu tư khôi phục sau cháy, nổ ) thì tổng thiệt hại sẽ tăng lên gấp nhiều lần Nhiều vụ cháy đã
để lại hậu quả nặng nề cho con người, tác động xấu đến môi trường, ảnh hưởng đến trật tự, an toàn xã hội.Vì vậy nên e chọn đề tài này để phục vụ nghiên cứu phát triển cho viêc phòng chống cháy nổ
Trang 4II SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
Trang 5III NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
KHỐI NGUỒN:
Nguồn cấp và từ 7,5-15VDC Mạch sử dụng ic ổn áp 7805 để ổn định điện áp ngõ ra 5V Với dòng điện tối đa 1A Diode D1 dùng để phân cực nguồn vào nhằm bảo vể mạch không bị ảnh hưởng khi cấp nguồn ngược Tụ C1 lọc nguồn vào, tụ C2 lọc nhiểu cao tần từ nguồn vào, Tụ C3 nhằm lọc nhiểu nguồn ra LED D2 báo nguồn, R1 là điện trở hạn dòng cho LED.
VI
1 VO 3
U2
7805
1
2
J1
TERMINAL2 C1
1000uF/25V
C2
100nF
D1
1N4007
D2
LED
C3
100uF
R1
1k
Trang 6III NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Khối cảm biến nhiệt:
• Mạch sử dụng nhiệt trở âm (NTC) làm cảm biến nhiệt độ, IC Op-Amp LM358 làm bộ so sánh điện áp ở nhiện độ bình thường giá trị nhiệt trở sấp sỉ bằng giá trị gốc của nhiệt trở, ví dụ: ở 25 độ C giá trị điện trở 10k là 10k
• Lúc này giá trị điện áp tại chân (+) op-amp bằng 2.5V tạo bởi cầu phân áp RT1 và R2 tụ C4 dùng để tạo thời gian biến đổi chậm điện áp khi nhiệt độ thay đổi giúp mạch
-tc
RT1
10.0k
R2
10k
5 6
7
U1:B
LM358
3 RV1
10k
C4
10uF
Q2
C1815
R9
10k
D6
LED
R10
330
R12
10k
R15
1k
Q4
A1015
Trang 7III NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
• hoạt động ổn định hơn, tránh quá nhạy với các mức nhiệt độ tức thời Điện áp ngưỡng báo động được đặt bới biến trở RV1(10k) Có thể chỉnh được từ 0-5V cấp vào chân (-) op-amp Ví dụ ta đặt mạch báo động ở nhiệt độ 65 độ C Lúc này điện áp tại chân (+) là VCC/(TR1+R2)*R2 = 5/12*10 = 4.17V vậy ta chỉnh biến trở đặt điện áp khoảng 4.16 V tại chân (-) Vậy khi ở nhiệt độ nhỏ hơn 65 độ C thì V(+)<V(-) -> Ngõ
ra Op-amp ở mức thấp xấp sỉ 0V R9 và R10 phân cực cho transitor Q2 Khi ngỏ ra Op-amp bằng 0 thì Q2 không dẫn LED D6 không sáng -> Q4 cũng không dẫn nên chân C Q4 được thả nổi -> không tác động đến mạch còi báo Điện trở R10 hạn dòng cho LED D6, R11 phân cực cho Q4
• Khi nhiệt độ lớn hơn 65 độ C giá trị nhiệt trở giảm -> V(+)>V(-) -> ngõ ra op-amp xấp sỉ 5V -> Q2 dẫn -> LED D6 báo sáng -> Q4 dẫn tác động đến khối còi báo động
Trang 8III NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
-Khối cảm biến khói:
• Tương tự như ở khối cảm biến nhiệt ở đây ta dùng 1 LED thu và một LED phát đặt rọi vào nhau để một khoảng trống Tức khi bình thường cường độ hồng ngoại là lớn nhất -> LED thu D3 dẫn với dòng lớn Khi có khói thì khói sẽ làm giảm cường độ tia hồng ngoại -> LED thu D3 dẫn với dòng nhỏ hơn Ta sẽ chính biếm trở RV2 sao cho khi bình trường LED D7 sáng sau đó ta chỉnh ngược lại một khoảng sau khi D7 tắt
• Khi không có khói V(-)>V(+) nên ngõ ra bằng 0, Q3 và Q5 tương tự như ở khỗi cảm biến nhiệt
• Khi có khói V(-)<V(+) nên ngõ ra bằng 1 - > tác động đến khối chuông báo
3
2
1
4 U1:A
LM358
RV2
10k
D3
IR-R
R3
10k
C5
10uF
R4
100
D4
IR-T
Q3
C1815
R8
10k
D7
LED
R11
330
R13
10k
R14
1k
Q5
A1015
Trang 9III NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
• Khối chuông báo:
• Sử dụng IC 555 ở chế độ tạo xung Với chu kỳ T = 0.69 * ( R6*2R5 ) * C7 Dòng ngõ ra IC555 được khuếch đại bởi Q3 giúp phát ra loa lớn, D5 dùng đễ đẫn dòng xả từ loa
• Khi bình thường mạch không hoạt động LED D8 không sáng và chuông không báo Do R16 dẫn chân Reset xuống mức thấp nên U3 ở chế độ Reset -> không có xung tạo âm thanh
• Khi một trong 2 khối cảm biến tác động Tức là chân Reset được dẫn lên nguồn -> LED D8 Sáng, và IC 555 hoạt động tạo xung phát ra loa
R
DC 7
Q 3
GND
VCC
TR 2 TH 6
CV 5
U3
555 CLK C6
100nF
C7
47nF
R5
47k
R6
2.2k
R7
470
Q1
C2383
D5
1N4007
LS1
SPEAKER
R16
470
D8
LED
R17
330
Trang 10IV ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM
ƯU ĐIỂM
- Mạch nhỏ gọn, phù hợp với việc học tập nghiên cứu và
ứng dụng nó vào đời sống hằng ngày.
- Linh kiện dễ kiếm, phổ biến, dễ dàng thực hiện mô phỏng bằng phần mềm.
- Mạch sử dụng nguồn 9V thông dụng, dễ tim.
- Thiết kế bằng phần mềm Proteus và Altium Designer thông dụng trong ngành điện tử hiện nay.
- Đảm bảo an toàn, dễ sử dụng giá thành rẻ.
-Ứng dụng cho học tập và nghiên cứu phát triển nó
Trang 11IV ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM
NHƯỢC ĐIỂM
- Công suất mạch nhỏ, đôi khi hoạt động không chính
xác do biến trở,led thu, phát quang cần phải điều
chỉnh chính xác
- Chỉ phù hợp cho môi trường nhiệt độ bình thường
Trang 12V HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Mạch hoạt động với công suất nhỏ nhưng ứng dụng vào học tập nghiên cứu sẽ rất hữu ích và
có thể kết hợp với vi điều khiển để hoàn thiện mạch tốt hơn và điều khiển theo ý muốn.
Trang 13CHÂN THÀNH CẢM ƠN THẦY
CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG
NGHE