HỆ THỐNG BÁO CHÁY-HỆ THỐNG NHÚNG(CODE PIC16F877A+MÔ PHỎNG PROTEUS)/// HỆ THỐNG BÁO CHÁY-HỆ THỐNG NHÚNG(CODE PIC16F877A+MÔ PHỎNG PROTEUS)/// HỆ THỐNG BÁO CHÁY-HỆ THỐNG NHÚNG(CODE PIC16F877A+MÔ PHỎNG PROTEUS)///
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
Trang 2MỤC LỤC
Trang 3DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 hệ thống báo cháy……… 4
Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống báo cháy……….6
Hình 2.2 Kí hiệu và hình ảnh led 7 đoạn đôi chung anode………7
Hình 2.3 Sơ đồ các chân PIC 16F877A……… 8
Hình 2.4 Hình ảnh thực tế PIC 16F877A……… 8
Hình 2.5 Cảm biến LM35……… 9
Hình 2.6 Sơ đồ chân LM35……….10
Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch hệ thống………11
Hình 2.8 Lưu đồ điều khiển……… 12
Hình 3.1 Hệ thống báo cháy……….23
Trang 4CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG
1.1 Giới thiệu về hệ thống báo cháy
Hiện nay theo số liệu thống kế, trung bình mỗi năm, cả nước xảy ra trên 2.000 vụcháy, làm hàng chục người chết, hàng trăm người bị thương và thiệt hại gây ra làhàng trăm tỷ đồng Các vụ cháy thường xảy ra cục bộ và không được phát hiện sớmnên đã nhanh chóng lan rộng và gây thiệt hại lớn về người và tài sản Do đó, việc tạo
ra một thiết bị cảnh báo cháy sớm cho các chủ hộ gia đình là điều hết sức cầnthiết.Cần một hệ thống có chức năng tự động giám sát, phát hiện các đám cháy sớmnhất, xử lý loại bỏ các cảnh báo sai và điều khiển các van xả nước chữa cháy theo địachỉ chính xác trong trường hợp xảy ra cháy đồng thời đưa ra các cảnh báo cháy bằng
âm thanh Hệ thống báo cháy tự động là hệ thống thiết bị tự động phát hiện và thôngbáo địa điểm cháy (theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5738-2001) Hệ thống báo cháy
tự động bao gồm: Trung tâm báo cháy, các đầu báo cháy, (tổ hợp chuông, đèn, nútấn) và các thiết bị ngoại vi khác Tự động phát hiện ra cháy một cách nhanh chóng,chính xác và kịp thời trong vùng hệ thống đang bảo vệ Tự động phát ra các tín hiệubáo động, chỉ thị và các tín hiệu điều khiển các thiết bị ngoại vi của hệ thống báo cháy
tự động nhằm thực hiện một nhiệm vụ cụ thể nào đó
Hình 1.1 hệ thống báo cháy
Trang 51.2 Ưu nhược điểm của hệ thống báo cháy
▪ Ưu điểm
- Phát hiện cháy sớm để xử lý cháy bằng cách phun nước
- Cảnh báo người dùng bằng chuông và đèn khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng chophép
- Tính linh hoạt về vị trí: Có thể đặt hệ thống báo cháy ở bất kì đâu
- Giám sát 24/7: Hệ thống báo cháy cung cấp khả năng bảo vệ linh tục
- Đọc được giá trị của cảm biến nhiệt độ LM35
- Cài đặt và hiển thị được giá trị nhiệt độ của ngưỡng đặt 1 và 2 lên led 7 thanh
- Khi nhiệt độ tăng nhanh và vượt quá ngưỡng đặt 1 sẽ nháy led đỏ và báo còi với tần số 500Hz
- Khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng đặt 2 đóng delay để bật bơm nước.
Trang 6CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
2.1 giới thiệu
- Các vụ cháy thường xảy ra cục bộ và không được phát hiện sớm nên đã nhanhchóng lan rộng và gây thiệt hại lớn về người và tài sản Do đó, việc tạo ra mộtthiết bị cảnh báo cháy sớm là điều hết sức cần thiết
- Cần một hệ thống có chức năng tự động giám sát, phát hiện các đám cháysớm nhất, xử lý loại bỏ các cảnh báo sai và điều khiển các van xả nước chữacháy theo địa chỉ chính xác trong trường hợp xảy ra cháy đồng thời đưa ra cáccảnh báo cháy bằng âm thanh
2.2 thiết kế sơ đồ khối
Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống báo cháy
❖ Chức năng từng khối:
- Khối nguồn: có chức năng cấp nguồn cho toàn bộ mạch để hoạt động
- Khối xử lý và điều khiển: xử lý tín hiệu thu từ các tín hiệu đầu vào như cảm biến,nút bấm và điều khiển các khối khác khi giá trị vượt quá ngưỡng đặt
- Khối hiển thị: có chức năng hiển thị các thông số ngưỡng nhiệt độ được cài đặt
Trang 7- Khối cài đặt ngưỡng nhiệt độ bằng button: có chức năng cài đặt ngưỡng nhiệt độ
- Khối thu và chuyển tín hiệu nhiệt thành điện: đo nhiệt độ từ môi trường bênngoài và chuyển đổi tín hiệu nhiệt thành tín hiệu điện tỉ lệ với tín hiệu nhiệt vàchuyển tín hiệu điện cho khối xử lý và điều khiển
- Còi và đèn led: Có chức năng kêu và nhấp nháy đèn khi nhiệt độ tang nhanh vượtquá ngưỡng đặt 1
- Động cơ: có chức năng xả nước khi nhiệt độ tăng quá ngưỡng đặt 2
2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý
a, khối hiển thị
Sử dụng led 7 đoạn đôi chung anode để hiển thị ngưỡng đặt nhiệt độ
Led 7 đoạn có kí hiệu, sơ đồ chân như hình sau:
Hình 2.2 Kí hiệu và hình ảnh led 7 đoạn đôi chung anode
Trang 8b, Khối xử lý và điều khiển
- Vi điều khiển PIC16F877A có kích thước nhỏ và có 40 chân Số ngõ vào ra số(Digital I/O) là 35 chân Bộ điều chế xung PWM với số kênh ngõ ra là 1,2, 4
- Điện áp hoạt động: từ 2 đến 5.5 VDC
- Dòng cấp ra hoặc nhận vào ở các chân là: 25 mA
- Bộ nhớ của PIC16F877A gồm có :
● Bộ nhớ flash: lưu mã lập trình (8192 words)
● SRAM: lưu các biến được khai báo trong chương trình (368 Bytes)
● EEPROM: lưu dữ liệu quan trọng vì khi mất điện thì dữ liệu này vẫn
● còn (256 Bytes)
Hình 2.3 Sơ đồ các chân PIC 16F877A
Hình 2.4 Hình ảnh thực tế PIC 16F877A
Trang 9c, Khối thu và chuyển tín hiệu nhiệt thành điện.
❖ Cảm biến LM35
- Ngày nay, công nghệ bán dẫn phát triển mạnh đã cho ra đời nhiều loại cảmbiến nhiệt độ với các ưu điểm khác nhau như: độ chính xác cao, hoạt động ổnđịnh,giá thành thấp, chống nhiễu tốt,
- Cảm biến nhiệt bán dẫn là loại cảm biến làm từ các chất bán dẫn Các loại cảmbiến thường được tìm thấy dưới dạng diode như LM35, LM335, LM45
● Độ chính xác thực tế: ở nhiệt độ phòng và ngoài khoảng -55 đến 150
● Độ phân giải điện áp đầu ra là 10mV/ ˚C
- IC gồm 3 chân:
● Chân 1: Chân nguồn Vcc
● Chân 2: Đầu ra Vout
● Chân 3: GND
Trang 10▪ Ưu nhược điểm của cảm biến LM35
- Ưu điểm: giá thành thấp, độ nhạy cao, cấu tạo đơn giản
- Nhược điểm: kém bền, không chịu được nhiệt độ cao, nếu vượt ngưỡng nhiệt
độ sẽ làm hỏng IC và chỉ tuyến tính trong một khoảng nào đó
Trang 112.4 Sơ đồ nguyên lý cho toàn mạch
Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch hệ thống
● Nguyên lý sơ đồ: đo nhiệt độ bằng cách sử dụng cảm biến lm35, truyền dữ liệu
đo được vào pic 16f877a, dùng 3 nút nhấn gồm 1 nút OK và 1 nút TANG 1 nútGIAM Khi nhấn nhấn nút OK bắt đầu đặt giá trị của ngưỡng đặt 1, nhấn nút
OK lần nữa để đặt giá trị của ngưỡng đặt 2 nhấn thêm một lần OK nữa hệthống bắt đầu làm việc Khi nhiệt độ tăng quá ngưỡng đặt 1 còi sẽ kêu và đèn
đỏ sẽ nhấp nháy, khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng đặt 2 thì động cơ sẽ chạy đểphun nước
2.5 Lưu đồ và chương trình.
a, Giới thiệu yêu cầu điều khiển.
- Xác định nhiệt độ cảm biến LM35
- Cài đặt giá trị của ngưỡng đặt 1 và ngưỡng đặt 2
- Khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng đặt 1 còi và led sẽ hoạt động
- Khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng đặt 2 động cơ sẽ hoạt động
b, Lưu đồ điều khiển
Trang 12Hình 2.8 Lưu đồ điều khiển
Trang 21nd=read_adc()/2.046; // công thức tính nhiệt độ
if(nd>dem1 && nd<=dem2){
Trang 23CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN
3.1 kết quả thực hiện
Hình 3.1 Hệ thống báo cháy
3.2 kết luận
▪ Ưu điểm:
- Mạch hoạt động đúng theo yêu cầu
- Độ sai số của cảm biến thấp
- Mạch nhỏ gọn, dễ chế tạo và sửa chữa
▪ Nhược điểm:
- Tầm hoạt động không rộng
- Phạm vi phát hiện không cao
3.3 Hướng phát triển.
Trang 24TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Giáo trình hệ thống nhúng – Khoa Điện tử - Đại học kỹ thuật Công nghiệp
- https://tailieu.vn/doc/giao-trinh-he-thong-nhung-343314.html
- Ngô Xuân Trường, Tài liệu sử dụng CCS tiếng Việt
