Đồ Án Thiết Bị Báo Cháy Và Điều Khiển Tự Động

TÊN ĐỀ TÀI: Thiết Bị Báo Cháy Và Điều Khiển Tự Động​
Information

MỤC LỤC

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG 1
CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY VÀ ĐIỀU KHIỂN 1
A. HỆ THỐNG BÁO CHÁY 1
I. CÁCH NHẬN BIẾT VÀ BÁO CHÁY: 1
II. CÁC BỘ PHẬN CHÍNH: 1
B. SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 3
I. GIỚI THIỆU CÁC DẠNG MẠCH TỒN TẠI: 3
II. HƯỚNG CHỌN CỦA ĐỀ TÀI: 3
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN 8031 3
A. TÓM TẮC PHẦN CỨNG 3
I. GIỚI THIỆU MCS-51: (MCS-51: Family Overview) 3
II. SƠ LƯỢC VỀ CÁC CHÂN CỦA C 8031: 3
III. KHẢO SÁT CÁC KHỐI BÊN TRONG 8031  TỔ CHỨC BỘ NHỚ: 3
IV. CÁC THANH GHI CÓ CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT: 3
V. BỘ NHỚ NGỒI: 3
VI. NGÕ VÀO TÍN HIỆU RESET: 3
B. HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ ĐỊNH THÌ TIMER 3
I. GIỚI THIỆU: 3
II. THANH GHI CHẾ ĐỘ TIMER (TMOD): 3
III. THANH GHI ĐIỀU KHIỂN TIMER (TCON) 3
IV. CHẾ ĐỘ TIMER: 3
C. HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ NGẮT (INTERRUPT) 3
I. GIỚI THIỆU: 3
II. TỔ CHỨC NGẮT CỦA C8031/8051: 3
III. XỬ LÝ NGẮT (Processing Interrupt): 3
IV. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH DÙNG CÁC NGẮT: 3
V. CÁC NGẮT CỦA C8051/8031: 3
D. TẬP LỆNH CỦA C8051/8031 3
I. CÁC CHẾ ĐỘ ĐÁNH ĐỊA CHỈ: 3
II. KHẢO SÁT TẬP LỆNH 8051: 3
CHƯƠNG III: KHẢO SÁT IC THU PHÁT TONE MT8880 3
I. MÔ TẢ CHỨC NĂNG: 3
II. CẤU HÌNH NGÕ VÀO: 3
CHƯƠNG IV: GIỚI THỆU IC QX R15 3
I. ĐẶC ĐIỂM: 3
II. SƠ ĐỒ CHÂN CỦA IC QX-R15: 3
III. SƠ ĐỒ KHỐI BÊN TRONG: 3
IV. Ý NGHĨA CÁC CHÂN: 3
V. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG: 3
VI. PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ICQS-R15. 3
CHƯƠNG V: GIỚI THIỆU PHƯƠNG THỨC LÀM VIỆC CỦA TỔNG ĐÀI VÀ CÁC THUÊ BAO 3
PHẦN II: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 3
CHƯƠNG I: SƠ ĐỒ KHỐI 3
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ NGUỒN 3
I. BIẾN ÁP: 3
II. CHỈNH LƯU VÀ BỘ LỌC: 3
III. MẠCH ỔN ÁP  12V: 3
IV. MẠCH ỔN ÁP +5V: 3
CHƯƠNG III: KHỐI BÁO CHÁY 3
A. THIẾT KẾ MẠCH CẢM BIẾN 3
I. BỘ CẢM BIẾN NHIỆT: 3
II. BỘ CẢM BIẾN KHÓI: 3
III. XỬ LÝ TÍN HIỆU VÀO: 3
B. MẠCH BÁO ĐỘNG TẠI CHỖ 3
CHƯƠNG IV: KHỐI GIAO TIẾP 3
I. MẠCH KHUẾCH ĐẠI ÂM THANH RA: 3
II. MẠCH KHUẾCH ĐẠI TONE VÀO: 3
III. MẠCH KHUẾCH ĐẠI TONE RA: 3
IV. MẠCH KHỬ TRẮC ÂM: 3
V. MẠCH THU PHÁT TONE DTMF: 3
CHƯƠNG V: KHỐI TIẾNG NÓI 3
I. GIỚI THIỆU IC APR9600: 3
II. SƠ ĐỒ KHỐI TIẾNG NÓI: 3
CHƯƠNG VI: KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM 3
I. SƠ ĐỒ KHỐI: 3
II. KHỐI GIẢI MÃ: 3
III. BỘ NHỚ: 3
IV. KHỐI HIỂN THỊ: 3
V. BÀN PHÍM: 3
CHƯƠNG VII: KHỐI ĐIỀU KHIỂN 3
I. SƠ ĐỒ KHỐI: 3
II. KHỐI GIAO TIẾP: 3
III. KHỐI ĐIỀU KHIỂN: 3
PHẦN III: THIẾT KẾ PHẦN MỀM 3
A. NGUYÊN LÝ HỌAT ĐỘNG CỦA CÁC CHƯƠNG TRÌNH 3
I. CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH: 3
II. CHƯƠNG TRÌNH NẠP SỐ ĐIỆN THỌAI: 3
III. CHƯƠNG TRÌNH NHẬN MÃ PHÍM: 3
IV. CHƯƠNG TRÌNH QUÉT BÀN PHÍM: 3
V. CHƯƠNG TRÌNH HIỂN THỊ: 3
VI. CHƯƠNG TRÌNH BÁO ĐỘNG: 3
VII. CHƯƠNG TRÌNH XÉT DIALTONE: 3
VIII. CHƯƠNG TRÌNH XÁT BỊ GỌI NHẤC MÁY: 3
IX. CHƯƠNG TRÌNH QUAY SỐ: 3
X. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN: 3
B. GIẢI THUẬT CÁC CHƯƠNG TRÌNH 3
PHỤ LỤC 3
C 8031 LOGICAL INSTRUSTIONS 3
C 8031 ARITHMETIC INSTRUCTIONS 3
C 0831 ORIENTED INSTRUCTIONS 3
PHẦM MỀM 3
I. CÁCH NHẬN BIẾT VÀ BÁO CHÁY:
Khi một đám cháy xảy ra, ở những vùng cháy thường có những dấu hiệu sau:
 Lửa, khói, vật liệu chỗ cháy bị phá hủy.
 Nhiệt độ vùng cháy tăng lên cao.
 Không khí bị Oxy hóa mạnh.
 Có mùi cháy, mùi khét.
Để đề phòng cháy chúng ta có thể dựa vào những dấu hiệu trên để đặt các hệ thống cảm biến làm các thiết bị báo cháy. Kịp thời khống chế đám cháy ở giai đoạn đầu.
Thiết bị báo cháy điện tử giúp chúng ta liên tục theo dõi để hạn chế các vụ cháy tai hại, tăng cường độ an tồn, bình yên cho mọi người.
II. CÁC BỘ PHẬN CHÍNH:
1. Cảm biến:
Cảm biến là bộ phận hết sức quan trọng, nó quyết định độ nhạy và sự chính xác của hệ thống.
Cảm biến hoạt động dựa vào các đặt tính vật lý của vật liệu cấu tạo nên chúng. Cảm biến được dùng để chuyển đổi các tín hiệu vậy lý sang tín hiệu điện.
Các đặc tính của cảm biến: độ nhạy, độ ổn định, độ tuyến tính.

a. Cảm biến nhiệt:
Là loại cảm biến dùng để chuyển tín hiệu vật lý (nhiệt độ) thành tín hiệu điện, đây là loại cảm biến có độ nhạy tương đối cao và tuyến tính. Nguyên tắc làm việc của nó là dòng điện hay điện áp thay đổi khi nhiệt độ tại nơi đặt nó thay đổi. Tuy nhiên nó cũng dễ báo động nhầm khi nguồn điện bên ngồi tác động không theo ý muốn.
Các loại cảm biến nhiệt:
IC cảm biến:
Là loại cảm biến bán dẫn được chế tạo thành các IC chuyên dụng với độ nhạy cao, điện áp ra thay đổi tỉ lệ thuận với nhiệt độ, một số loại IC được bán bên ngồi thị trường là: LM355, LM334,
Thermistor:
Thermistor là loại điện trở có độ nhạy nhiệt rất cao nhưng không tuyến tính và với hệ số nhiệt âm. Điện trở giảm phi tuyến với sự tăng của nhiệt độ. Vì bản thân là điện trở nên trong quá trình hoạt động Thermistor tạo ra nhiệt độ vì vậy gây sai số lớn.
Thermo Couples:
Thermo Couple biến đổi đại lượng nhiệt độ thành dòng điện hay điện áp DC nhỏ. Nó gồm hai dây kim loại khác nhau nối với nhau tại hai mối nối. Khi các dây nối đặc ở các vị trí khác nhau, trong dây xuất hiện suất điện động. Suất điện động tỉ lệ thuận với sự chênh lệnh nhiệt độ giữa hai mối nối. Thermo couple có hệ số nhiệt dương.
b. Cảm biến lửa:
Khi lửa cháy thì phát ra ánh sáng hồng ngoại, do đó ta sử dụng các linh kiện phát hiện tia hồng ngoại để phát hiện lửa. Nguyên lý hoạt động là điện trở của các linh kiện thu sóng hồng ngoại tăng, nó chuyển tín hiệu ánh sáng thu được thành tín hiệu điện để báo động. Loại này rất nhạy đối với lửa. Tuy nhiên cũng dễ báo động nhầm nếu ta để cảm biến ngồi trời hoặc gần ánh sáng bóng đèn tròn.
c. Cảm biến khói:
Thường cảm biến khói là bộ phân riêng biệt chạy bằng PIN được thiết kế để lắp đặt trên trần nhà, trên tường. Ngồi yêu cầu kỹ thuật (chính xác, an tồn) còn đòi hỏi phải đảm bảo về mặt thẩm mỹ. Có hai cách cơ bản để thiết kế bộ cảm biến khói.
Cách thứ nhất sử dụng nguyên tắc Ion hóa. Người ta sử dụng một lượng nhỏ chất phóng xạ để Ion hóa trong bộ cảm biến. Không khí bị Ion hóa sẽ dẫn điện và tạo thành một dòng điện chạy giữa chạy giữa hai cực đã đợc nạp điệän. Khi các phần tử khói lọt vào khu vực cảm nhận được Ion hóa sẽ làm tăng điện trở trong buồng cảm nhận và làm giảm luồng điện giữa hai cực. Khi luồng điện giảm xuống tới một giá trị nào đó thì bộ cảm biến sẽ phát hiện và phát tín hiệu báo động.
Cách thứ hai sử dụng các linh kiện thu phát quang. Người ta dùng linh kiện phát quang (Led, Led hồng ngoại ) chiếu một tia ánh sáng qua vùng bảo vệ vào một linh kiện thu quang (photo diode, photo transistor, quang trở ). Khi có cháy, khói đi ngang qua vùng bảo vệ sẽ che chắn hoặc làm giảm cường độ ánh sáng chiếu vào linh kiện thu. Khi cường độ giảm xuống tới một giá trị nào đó thì bộ cảm biến sẽ phát hiện và phát tín hiệu báo động.
Trong hai cách này thì phương pháp thứ nhất nhạy hơn và hiệu quả hơn phương pháp thứ hai, nhưng khó thực thi, khó lắp đặt. Còn cách thứ hai tuy ít nhạy hơn nhưng linh kiện dễ kiếm và dễ thực thi cũng như dễ lắp đặt.
Một nhược điểm của các loại cảm biến này là: mạch báo động có thể sai nếu vùng bảo vệ bị xâm nhập bởi các lớp bụi
d. Một số loại cảm biến quang:
Cảm biến quang có thể hoạt động với ánh sáng thấy được hoặc ánh sáng hồng ngoại, tử ngoại
- Quang trở:
Quang trở còn có tên gọi khác là vật dẫn quang (photo con) là linh kiện thụ động được tạo ra từ vật liệu bán dẫn mà bề mặt của nó được phơi sáng và điện trở của nó giãm khi tăng cường độ ánh sáng. Trong quang trở các điện tử tự do được tạo bằng năng lượng ánh sáng, cường độ ánh sáng càng lớn thì số lượng điện tử tự do càng lớn. Loại cảm biến này phi tuyến và có độ trể, do đó ít được dùng.
Đặc tuyến của một loại quang trở thông dụng: