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 hiện
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 6 năm 2019


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu đưa ra trong đồ án tốt nghiệp này là
các kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu của riêng tôi với sự hướng dẫn của

Th.s Vũ Quang Ngọc, không sao chép bất kỳ kết quả nghiên cứu nào của các tác giả
khác.
Nội dung nghiên cứu có tham khảo và sử dụng một số thông tin, tài liệu từ các
nguồn tài liệu đã được liệt kê trong danh mục các tài liệu tham khảo.
Nếu sai tôi xin chịu mọi 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

3

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

4

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Với sự nhảy vọt của khoa học, kỹ thuật điện tử là nghành mới phát triển chỉ
trong thời gian ngắn nó đã đạt được những thành tựu to lớn ở hầu hết các lĩnh vực
khác nhau trong đời sống xã hội . Thiết bị và công nghệ luôn được đổi mới tiên tiến
hiện đại để góp phần nâng cao chất lượng cũng như các máy móc, thiết bị hoạt động
có hiệu quả, an toàn ổn định. Ngày này các bộ vi điều khiển đang có ứng dụng ngày
càng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống xã hội, đặc biệt là trong kỹ thuật
tự động hóa và điều khiển từ xa.
Giờ đây với nhu cầu chun dụng hóa, tới ưu (thời gian, khơng gian, giá thành)
bảo mật, tính chủ động trong cơng việc… ngày càng địi hỏi khắt khe việc đưa ra công
nghệ mới trong lĩnh vực chế tạo mạch điện từ để đáp ứng những nhu cầu trên là hồn
tồn cấp thiết mang tính thực tế cao.

So với kỹ thuật sớ thì kĩ thuật vi điều khiển nhỏ gọn hơn nhiều do đó được tích
hợp lại và có khả năng lập trình được để điều khiển nên rất tiện dụng và cơ động. Với
tính ưu việt của vi điều khiển thì trong phạm vi đờ án tớt nghiệp này, em dùng vi điều
khiển để “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”
2. Mục tiêu nghiên cứu
Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Tìm hiểu nghiên cứu
một hệ thớng cảnh báo cháy bao gờm nhiều tín hiệu cảnh báo như khói, gas, nhiệt, lửa
có thể phát tín hiệu cảnh báo qua chuông, đèn cảnh báo, thông báo qua sms hoặc gọi
điện
3. Phạm vi nghiên cứu
- Tìm hiểu về các loại cảm biến trong thực tế
- Tìm hiểu về các vi xử lý
- Tìm hiểu về các thiết bị cảm biến các tác nhân gây cháy
- Xây dựng thuật tốn điều khiển, viết chương trình, thiết kế mạch
4. Phương pháp nghiên cứu
- Tìm hiểu qua các giáo trình và các trang wed hướng dẫn về hệ thống báo cháy
- Đưa ra thiết kế cho một hệ thống sau đó tìm hiểu nhằm đưa ra u cầu cơng
nghệ. Từ đó nhờ những kiến thức đã học tập viết chương trình điều khiển và
thiết kế mơ hình.
5. Kết cấu của đồ án
Chương 1: Tổng quan về hệ thống báo cháy
Chương 2: Thiết kế điều khiển hệ thống báo cháy
Chương 3: Xây dựng thuật toán điều khiển và thiết kế mạch
Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

5

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam



Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

Đồ án tốt nghiệp được thực hiện bằng các kiến thức đã học, một số sách tham
khảo và một số nguồn tài liệu khác. Tuy nhiên do thời gian và trình độ có hạn và tiếp
xúc thực tế chưa nhiều nên sản phẩm làm ra có thể cịn nhiều thiếu sót. Vì vậy rất
mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để tác giả có thể
hồn thiện đờ án của mình một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Quang Ngọc. Người thầy đã hết lòng giúp
đỡ, hướng dẫn chúng em trong quá trình thực hiện luận án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hải Dương, ngày 22 tháng 05 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Phạm Tài Nam

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

6

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 và Đầu tư Thương mại GIC Việt Nam là doanh nghiệp
thành lập theo hình thức Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên. Văn phịng làm
việc của cơng ty trụ sở: Sớ 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: Các lĩnh vực hoạt động kinh doanh chính: GIC
chuyên cung cấp các loại thang chuyên dụng và thang dân và một số sản phẩm cửa
chuyên dụng và các sản phẩm công nghiệp khác.
Ngày nay, cùng với những hiểm họa có thể xảy ra với con người thì hỏa hoạn
cũng là một trong những mới nguy hiểm mà con người cần đề phịng nhất. Hậu quả mà
nó gây ra là rất lớn, rất khó có thể lường được, do đó mà chúng ta cần có cảnh giác cao
về phòng cháy, chữa cháy. Chúng ta cần trang bị đầy đủ những phương tiện phòng
cháy chữa cháy để kịp thời xử lý nhanh khi có sự cớ xảy ra. Để hạn chế những vụ cháy
xảy ra cấn có những hệ thống báo cháy, chữa cháy được thiết kế đúng đắn, đầy đủ
chức năng, ổn định và đạt tiêu chuẩn mới có thể đảm bảo cho cao ớc, nhà xưởng, ngôi
nhà thân yêu… một cách chắc chắn khỏi những rủi ro do hỏa hoạn gây ra. Trong
chương 1, tác giả sẽ trình bày về một sớ thành phần cơ bản của hệ thống báo cháy tự
động cho công ty được sử dụng và định hướng phát triển của đề tài.
1.2. Nhiệm vụ của mạch báo cháy
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 hiệu báo 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.
Đặc biệt, với hệ thớng báo cháy tự động sử dụng đầu báo cháy khói thì nó cịn
có nhiệm vụ quan trọng hơn là “cảnh báo”, tức là phát hiện và thông báo sự sắp cháy,
sự cháy âm ỉ chưa có ngọn lửa.
1.3. Phân loại hệ thống báo cháy tự động
* Phân loại hệ thống báo cháy tự động theo nguyên lý làm việc của đầu báo
cháy có:
- Hệ thống báo cháy tự động sử dụng đầu báo cháy khói: là hệ thớng báo cháy

tự động làm việc dựa vào nguyên lý làm việc của đầu báo cháy khói. Hệ thớng này chủ
yếu phát hiện ra sự gia tăng nờng độ khói ở trong khu vực bảo vệ.
- Hệ thống báo cháy tự động sử dụng đầu báo cháy nhiệt: là hệ thống báo cháy
tự động làm việc dựa theo nguyên lý làm việc của đầu báo cháy nhiệt. Hệ thống này
chủ yếu phát hiện ra sự thay đổi nhiệt độ ở trong khu vực bảo vệ

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

7

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 của đầu báo cháy lửa. Hệ thống này chủ yếu phát hiện ra
nồng độ tăng cường ánh sáng của ngọn lửa, hay sự chập điện gây ra các tia lửa điện
trong khu vực bảo vệ.
- Hệ thống báo cháy tự động sử dụng đầu báo cháy hỗn hợp: là hệ thống làm
việc dựa trên nguyên lý làm việc của đầu báo cháy hỗn hợp như: đầu báo cháy nhiệt và
khói, đầu báo cháy nhiệt và lửa. Hệ thớng này chủ yếu phát hiện ra sự thay đổi các yếu
tố môi trường trong khu vực bảo vệ.
* Phân loại hệ thống báo cháy tự động theo đặc điểm kỹ thuật của hệ thống báo
cháy.
- Hệ thống báo cháy tự động theo vùng (hệ thống báo cháy tự động thường): là
hệ thớng báo cháy tự động có chức năng báo cháy tới một khu vực, một địa điểm (có
thể có một hoặc nhiều đầu báo cháy). Diện tích bảo vệ của một khu vực có thể từ vài

chục đến 2000

(tuỳ thuộc đặc điểm khu vực đó).

- Hệ thống báo cháy tự động theo địa chỉ: là hệ thống báo cháy tự động có khả
năng báo cháy chính xác đến từng vị trí từng đầu báo riêng biệt (từng địa chỉ cụ thể).
Diện tích bảo vệ của một địa chỉ báo cháy chỉ giới hạn trong khoảng vài chục mét
vuông (tuỳ thuộc vào từng 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 chỉ đã phát
triển thành hệ thống báo cháy thông minh. Đây là hệ thớng báo cháy tự động ngồi
chức năng báo cháy thơng thường theo địa chỉ, nó cịn có thể đo được một số thông số
về môi trường của khu vực nơi lắp đặt đầu báo cháy như nhiệt độ, nờng độ khói,… và
có thể thay đổi được ngưỡng tác động của đầu báo cháy theo yêu cầu của nhà thiết kế
và lắp đặt.
1.4. Các thành phần cơ bản của hệ thống báo cháy tự động
1.4.1. Trung tâm báo cháy
Tủ trung tâm, trung tâm điều khiển (Control Panel): Đây là thiết bị quan trọng
nhất trong hệ thống và quyết định chất lượng của hệ thống. Là thiết bị cung cấp năng
lượng cho các đầu báo cháy tự động. Có khả năng nhận và xử lý các tín hiệu báo cháy
từ các đầu báo cháy tự động hoặc các tín hiệu sự cố kỹ thuật, hiển thị các thông tin về
hệ thống và phát lệnh báo động, chỉ thị nơi xảy ra cháy. Trong trường hợp cần thiết có
thể truyền tín hiệu đến nơi nhận tin báo cháy. Có khả năng tự kiểm tra hoạt động bình
thường của hệ thớng, chỉ thị sự cố của hệ thống như đứt dây, chập mạch.
1.4.2. Thiết bị đầu vào
Thiết bị đầu vào được định nghĩa là thiết bị nhạy cảm với các hiện tượng của sự
cháy (sự tăng nhiệt, tỏa khói, phát sáng, phát lửa), và có nhiệm vụ nhận thơng tin nơi
Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

8


Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

xảy ra sự cháy và truyền tín hiệu đến trung tâm báo cháy. Là thiết bị giám sát trực tiếp,
phát hiện ra dấu hiệu khói để chuyển các tín hiệu khói về trung tâm xử lý. Thời gian
các đầu báo khói nhận và truyền thơng tin đến trung tâm báo cháy không quá 30s. Mật
độ môi trường từ 15% đến 20%. Nếu nờng độ của khói trong mơi trường tại khu vực
vượt qua ngưỡng cho phép (10% -20%) thì thiết bị sẽ phát tín hiệu báo động về trung
tâm để xử lý.
Các đầu báo khói thường được bớ trí tại các phòng làm việc, hội trường, các kho
quỹ, các khu vực có mật độ khơng gian kín và các chất gây cháy thường tạo khói
trước. Đầu báo khói được chia làm 2 loại chính như sau :
Đầu báo khói dạng điểm:
Được lắp tại các khu vực mà phạm vi giám sát nhỏ, trần nhà thấp (văn phòng,
chung cư …)
a. Đầu báo khói Ion :Thiết bị tạo ra các dịng ion dương và ion âm chuyển động,
khi có khói, khói sẽ làm cản trở chuyển động của các ion dương và ion âm, từ đó thiết
bị sẽ gởi tín hiệu báo cháy về trung tâm xử lý.
b. Đầu báo khói Quang: Thiết bị bao gồm một cặp đầu báo (một đầu phát tín
hiệu, một đầu thu tín hiệu) bớ trí đới nhau, khi có khói xen giữa 2 đầu báo, khói sẽ làm
cản trở đường truyền tín hiệu giữa 2 đầu báo, từ đó đầu báo sẽ gởi tín hiệu báo cháy về
trung tâm xử lý.
Đầu báo khói dạng Beam:
Gờm một cặp thiết bị được lắp ở hai đầu của khu vực cần giám sát. Thiết bị
chiếu phát chiếu một chùm tia hồng ngoại, qua khu vực thuộc phạm vi giám sát rời tới
một thiết bị nhận có chứa một tế bào cảm quang có nhiệm vụ theo dõi sự cân bằng tín

hiệu của chùm tia sáng. Đầu báo này hoạt động trên nguyên lý làm mờ ánh sáng đối
nghịch với nguyên lý tán xạ ánh sáng (cảm ứng khói ngay tại đầu báo).
Đầu báo khói loại Beam có tầm hoạt động rất rộng (15m x 100m), sử dụng thích
hợp tại những khu vực mà các loại đầu báo khói quang điện tỏ ra khơng thích hợp,
chẳng hạn như tại những nơi mà đám khói tiên liệu là sẽ có khói màu đen.
Hơn nữa đầu báo loại Beam có thể đương đầu với tình trạng khắc nghiệt về
nhiệt độ, bụi bặm, độ ẩm quá mức, nhiều tạp chất,… Do đầu báo dạng Beam có thể đặt
đằng sau cửa sổ có kiếng trong, nên rất dễ lau chùi, bảo quản.
Đầu báo dạng Beam thường được lắp trong khu vực có phạm vi giám sát lớn,
trần nhà quá cao không thể lắp các đầu báo điểm (các nhà xưởng, …).
Đầu báo nhiệt:
Đầu báo nhiệt là loại dùng để dị nhiệt độ của mơi trường trong phạm vi bảo vệ,
khi nhiệt độ của môi trường không thỏa mãn những quy định của các đầu báo nhiệt do
nhà sản xuất quy định, thì nó sẽ phát tín hiệu báo động gởi về trung tâm xử lý.
Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

9

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

Các đầu báo nhiệt được lắp đặt ở những nơi khơng thể lắp được đầu báo khói
(nơi chứa thiết bị máy móc, Garage, các b̀ng điện động lực, nhà máy,nhà bếp,…)
Đầu báo nhiệt cố định:
Là loại đầu báo bị kích hoạt và phát tín hiệu báo động khi cảm ứng nhiệt độ
trong bầu khơng khí chung quanh đầu báo tăng lên ở mức độ nhà sản xuất quy định (

,

,

…).

Đầu báo nhiệt gia tăng:
Là loại đầu báo bị kích hoạt và phát tín hiệu báo động khi 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 khi tỉ lệ gas tập trung
vượt quá mức 0.503% (Propane/ Butane) và gởi tín hiệu báo động về trung tâm xử lý.
Các đầu báo gas thường được bớ trí trong khoảng gần nơi có gas như các phịng
vơ gas hay các kho chứa gas. Các đầu báo gas được lắp trên tường, cách sàn nhà từ 1016cm, tuyệt đối không được phép lắp đặt dưới sàn nhà.
Đầu báo lửa:
Là thiết bị cảm ứng các tia cực tím phát ra từ ngọn lửa, nhận tín hiệu, rời gởi tín
hiệu báo động về trung tâm xử lý khi phát hiện lửa. Được sử dụng chủ yếu ở các nơi
xét thấy có sự nguy hiểm cao độ, những nơi mà ánh sáng của ngọn lửa là dấu hiệu tiêu
biểu cho sự cháy (ví dụ như kho chứa chất lỏng dễ cháy).
Đầu báo lửa rất nhạy cảm đới với các tia cực tím và đã được nghiên cứu tỉ mỉ để
tránh tình trạng báo giả. Đầu dị chỉ phát tín hiệu báo động về trung tâm báo cháy khi
có 2 xung cảm ứng tia cực tím sau 2 khoảng thời gian, mỗi thời kỳ là 5s.
Công tắc khẩn:
Được lắp đặt tại những nơi dễ thấy của hành lang các cầu thang để sử dụng khi
cần thiết. Thiết bị này cho phép người sử dụng chủ động truyền thông tin báo cháy
bằng cách nhấn hoặc kéo vào công tắc khẩn, báo động khẩn cấp cho mọi người đang
hiện diện trong khu vực đó được biết để có biện pháp xử lý hỏa hoạn và di chuyển ra

khỏi khu vực nguy hiểm bằng các lới thốt hiểm. Gờm có các loại cơng tắc khẩn như
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

1.4.3. Thiết bị đầu ra
Nhận tín hiệu từ trung tâm báo cháy truyền đến và có tính năng phát đi các
thơng tin bằng âm thanh (chng, cịi), bằng tín hiệu phát sáng (đèn) giúp mọi người
nhận biết đang có hiện tượng cháy xảy ra.
Bảng hiện thị phụ:
Hiển thị thông tin các khu vực xảy ra sự cố từ trung tâm báo cháy truyền đến,
giúp nhận biết tình trạng nơi xảy ra sự cố để xử lý kịp thời.
Chuông báo cháy:
Được lắp đặt tại phịng bảo vệ, các phịng có nhân viên trực ban, hành lang, cầu
thang hoặc những nơi đông người qua lại nhằm thông báo cho những người xung
quanh có thể biết được sự cớ đang xảy ra để có phương án xử lý, di tản kịp thời.
Khi xảy ra sự cố hỏa hoạn, chuông báo động sẽ phát tín hiệu báo động giúp cho
nhân viên bảo vệ nhận biết và thông qua thiết bị theo dõi sự cố hỏa hoạn (bảng hiển thị

phụ) sẽ biết khu vực nào xảy ra hỏa hoạn, từ đó thơng báo kịp thời đến các nhân viên
có trách nhiệm phịng cháy chữa cháy khắc phục sự cớ hoặc có biện pháp xử lý thích
hợp.
Cịi báo cháy:
Có tính năng và vị trí lắp đặt giớng như chng báo cháy, tuy nhiên cịi được sử
dụng khi khoảng cách giữa nơi phát thông báo đến nơi cần nhận thơng báo, báo động
q xa.
Đèn báo:
Có cơng dụng phát tín hiệu báo động, mỗi lọai đèn có chức năng khác nhau và
được lắp đặt ở tại các vị trí thích hợp để phát huy tới đa tính năng của thiết bị này.
Gờm có các lọai đèn:
Đèn chỉ nối thoát hiểm: Được đặt gần các cầu thang của mỗi tầng lầu, để chỉ lới
thốt hiểm trong trường hợp có cháy tự động chiếu sáng trong trường hợp mất nguồn
AC.
Đèn báo cháy: Được đặt bên trên công tắc khẩn của mỗi tầng. Đèn báo cháy sẽ
sáng lên mỗi khi công tắc khẩn hoạt động, đồng thời đây cũng là đèn báo khẩn cấp cho
những người hiện diện trong tòa nhà được biết. Điều này có ý nghĩa quan trọng, vì
trong lúc bới rới do sự cớ cháy, thì người sử dụng cần phân biệt rõ ràng cơng tác khẩn
nào cịn hiệu lực được kích hoạt máy bơm chữa cháy.
Đèn báo phòng: Được lắp đặt trước cửa mỗi phòng giúp nhận biết phịng nào có
sự cớ một cách dễ dàng và nhanh chóng.
Đèn chiếu sáng trong trường hợp khẩn: Khi có báo cháy, thao tác đầu tiên là
phải cúp điện. Bây giờ đèn chiếu sáng này sẽ tự động bật sáng (nhờ có bình điện dự
phịng), nó giúp cho mọi người dễ dàng tìm đường thốt hiểm, hoặc giúp cho các nhân
Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

11

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam



Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

viên có trách nhiệm nhanh chóng thi hành phận sự. Hoặc trong trường hợp mất điện
đột ngột do có sự cố về điện.
Bộ quay số điện thoại tự động: Được lắp trong trung tâm báo cháy, khi nhận
được thông tin báo cháy từ trung tâm thiết bị sẽ tự động quay số điện thoại đã được cài
đặt trước để thông báo đến người chịu trách nhiệm chính.Thơng thường quay được từ
3 tới hơn 10 sớ.
Bàn phím (Bàn phím điều khiển): Là phương tiện để điều khiển mọi hoạt động
của hệ thớng. Qua bàn phím, bạn có thể điều khiển hoạt động theo ý muốn một cách dễ
dàng, như nhập lệnh đưa hệ thớng vào chế độ giám sát, hoặc có thể ngưng chế độ giám
sát một số khu vực trong tồn bộ hệ thớng, hoặc có thể lập trình để hệ thống tự động
chuyển sang chế độ giám sát vào một thời gian nhất định trong ngày đối với một sớ
khu vực nào đó.
Module địa chỉ: Được sử dụng trong hệ thớng báo cháy địa chỉ, nó có khả năng
cho biết vị trí chính xác nơi xảy ra sự cớ cháy trong một khu vực đang bảo vệ.
1.5. Một số sản phẩm báo cảnh báo cháy trên thị trường
Hiện nay, có rất nhiều sản phẩm cảnh báo cháy, dưới đây là một số sản phẩm
báo cháy cơ bản được sử dụng:
1.5.1. Thiết bị cảnh báo khói Honeywell Smoke Detector

Hình 1.1. Thiết bị cảnh báo khói Honeywell Smoke Detector.
Đây thực sự là một thiết bị khơng dây đáng sở hữu, vì sự hữu ích mà sản phẩm
này mang lại. Thiết bị này có cảm biến để nhận thấy sự bất thường trong ngơi nhà,
cơng ty, khi có khói, nó sẽ phát ra báo động để người dùng nhận biết. Thông qua cơng
nghệ điện tốn đám mấy zigbee, thiết bị cũng sẽ gửi cảnh báo đến smartphone của
người dùng nhờ vào hệ thớng Wifi. Ngồi ra, nếu trang bị thêm một bộ quản lý trung

tâm thì tính năng kiểm sốt, lưu trữ lịch sử và cảnh báo trực tiếp nhanh chóng hơn.

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

12

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

1.5.2. Bóng chữa cháy Elide Fire

Hình 1.2. Bóng chữa cháy Elide Fire.
Đây sẽ là cứu cánh rất quan trọng cho ngơi nhà, cơng ty nếu có sự cớ cháy nổ
xảy ra. Nó có cơng dụng thực tế rất hiệu quả khi có thể dập lửa ngay trong phạm vi 4
mét. Khi có cháy vỏ quả bóng chữa cháy sẽ phát nổ khi quả bóng tiếp xúc với lửa
khoảng 3-5 giây. Từ đó bột bên trong quả bóng nổ văng ra để dập đám cháy với các
loại cháy từ gỗ, giấy, nhựa, xăng, gas, điện... Đặc biệt, việc phát nổ để chữa cháy được
đánh giá an tồn với người dùng, khơng bị bỏng và khơng gây ra thương tích.
1.5.3. Đầu báo nhiệt gia tăng Hochiki ATJ-EA

Hình 1.3. Đầu báo nhiệt gia tăng Hochiki ATJ-EA.
Nếu nhiệt độ trong phòng tăng đột ngột, đầu báo nhiệt sẽ phát ra cảnh báo để
người dùng kiểm tra, tránh xảy ra cháy hoặc ngăn chặn nhanh vụ cháy, hạn chế lan
rộng. Sản phẩm này sử dụng giao thức “Digital Communication Protocol” (DCP) có
khả năng chớng nhiễu tốt và được tối ưu ngắt để thời gian truyền tín hiệu trong trường
hợp báo cháy nhanh nhất. Khi trang bị thiết bị này, đầu báo nhiệt gia tăng sẽ hoạt động

và phát ra cảnh báo nếu như môi trường có sự thay đổi về nhiệt độ. Theo tiêu chuẩn, tỷ
lệ này là khoảng 15°F (8° C) mỗi phút, nó sẽ phát ngay cảnh báo. Ngoài ra, đầu báo
nhiệt gia tăng hoạt động phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt độ mà không phụ thuộc vào
nhiệt độ của môi trường. Tức sự thay đổi về nhiệt độ đột ngột đang diễn ra

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

13

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

1.5.4. Thiết bị cảnh báo khí gas HoneyWell

Hình 1.4. Thiết bị cảnh báo khí gas HoneyWell.
Mijia Honeywell Gas Alarm là một thiết bị khơng dây nhằm cảnh báo khí gas
khi phát hiện có sự rị rỉ và đẩy lùi các tai nạn cháy nổ có thể xảy ra. Tương tự thiết bị
cảnh báo khói, thiết bị này sử dụng các cảm biến để phát hiện sự bất thường của khí
gas rị rỉ. Từ đó nó phát ra âm thanh để báo động với người dùng. Thiết bị này cịn kết
nới với smartphone và gửi thông điệp thông qua wifi dựa trên cơng nghệ điện tốn
đám mây zigbee. Ngồi ra, nếu kết nối với một bộ trung tâm của homekit như thiết bị
cảnh báo khói thì nó sẽ hoạt động cực kì hiệu quả, phát tín hiệu ngay về trung tâm để
cảnh báo lập tức với người dùng.

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc


14

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

CHƯƠNG II. THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG BÁO CHÁY
2.1. Sơ đồ khối hệ thống

Hình 2.1. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển báo cháy.
Khối nguồn cung cấp nguồn cho các khối khác hoạt động.
Khối cảm biến để cảm biến mơi trường xung quanh và truyền tín hiệu nếu có sự
cố xảy ra.
Khối điều khiển để xử lý và điều khiển khới cảm biến nhận tín hiệu và xuất tín
hiệu cho khới đầu ra khi có sự cớ xảy ra.
Khới đầu ra phát tín hiệu và cảnh báo cho mọi người xung quanh khi có sự cớ
xảy ra.
u cầu cơng nghệ đặt ra cho đồ án tốt nghiệp là:
- Thiết kế thiết bị cảnh báo cháy với các loại tác nhân giây cháy nổ như: Lửa,
khói, gas, nhiệt độ.
- Tín hiệu được cảnh báo dưới dạng đèn, chuông và qua tin nhắn sms, cuộc gọi.
- Nếu các cảm biến không hoạt động, nhất nút khẩn còi và đèn sẽ phát tín hiệu
báo cháy.
2.2. Giải pháp cơng nghệ.
- Các tiêu chuẩn lựa chọn bộ vi điều khiển
Tiêu chuẩn đầu tiên và trước hết trong lựa chọn một bộ vi điều khiển là nó phải
đáp ứng nhu cầu bài tốn về mặt cơng suất tinh tốn, giá thành và hiệu quả,chúng ta

phải biết trước hết là các bộ vi điều khiển nào là 8 bit, 16 bit, 32 bit có thể đáp ứng tớt
nhất nhu cầu tính tốn của bài tốn một cách hiệu quả nhất.
- Những tiêu chuẩn được đưa ra để cân nhắc là:
+ Tốc độ: Tốc độ lớn nhất mà bộ vi điều khiển hỗ trợ là bao nhiêu?

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

15

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

+ Kiểu đóng vỏ: Đây là điều quan trọng đới với yêu cầu về không gian, kiểu lắp
giáp và tạo mẫu thử cho sản phẩm cuối cùng.
+ Công suất tiêu thụ: Điều này đặc biệt khắc khe với những sản phẩm dùng pin,
ác quy.
+ Dung lượng bộ nhớ RAM và ROM trên chip.
+ Khả năng nâng cấp cho hiệu suất cao hoặc giảm công suất tiêu thụ.
+ Giá thành cho một đơn vị: Điều này quan trọng quyết định giá thành cuối cùng
của sản phẩm mà một bộ vi điều khiển đươc sử dụng.
2.3. Các khối trong hệ thống
2.3.1. Khối cảm biến

Hình 2.2. Hình ảnh cảm biến lửa.

Hình 2.3. Hình ảnh cảm biến khí gas, khói.


Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

16

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

Hình 2.4. Hình ảnh cảm biến nhiệt
Khới cảm biến phát hiện ra sự cố cho hệ thống báo cháy
+ Cảm biến lửa
+ Cảm biến khí gas và khói (MQ2)
+ Cảm biến nhiệt (LM35)
Khới cảm biến có nhiệm vụ thu thập thơng tin nếu có lửa hay tia lửa điện, khí
gas, khói, nhiệt độ mơi trường sau đó gửi tín hiệu về khới điều khiển.
2.3.2. Cơng tắc khẩn

Hình 2.5. Cơng tắc khẩn.
Cơng tắc khẩn có nhiệm vụ trong trường hợp con người phát hiện báo cháy thì
có thể báo về trung tâm báo cháy bằng cách ấn vào các nút án báo cháy khẩn cấp, nó
được lắp trên tường, với các vị trí mà mọi người có thể quan sát thấy, và cách mặt sàn
1.5 m. Khi đó trung tâm báo cháy sẽ nhận được tín hiệu và phát lệnh báo cháy. Nút ấn
báo cháy này là loại tròn gắn nổi, nút ấn chìm, có nãy gạt phục hời sau khi có báo động
nên rất thuật tịên cho việc sử dụng sau này.

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc


17

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

2.3.3. Khối đầu ra

Hình 2.6. Khối đầu ra.
Khới đầu ra giúp cảnh báo mọi người có nguy hiểm khi có cháy xảy ra
+ Chuông báo cháy
+ Đèn báo cháy
Khối đầu ra có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ trung tâm báo cháy truyền đến và có
tính năng phát đi các thơng tin bằng âm thanh (chng, cịi), bằng tín hiệu phát sáng
(đèn) giúp mọi người nhận biết đang có hiện tượng cháy xảy ra.
2.3.4. Quay số tự động

Hình 2.7. Module sim.
Được lắp trong trung tâm báo cháy, khi nhận được thông tin báo cháy từ trung
tâm thiết bị sẽ tự động gửi tin nhắn hoặc quay số điện thoại đã được cài đặt trước để
thông báo đến người chịu trách nhiệm chính.
2.3.5. Khối nguồn
Khới ng̀n có chức năng tạo ra điện áp giúp hệ thớng hoạt động bình thường
Điện áp hoạt động: 10-20V điện áp 1 chiều

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc


18

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

Hình 2.8. khối nguồn trong mơ phỏng.
2.3.6. Khối điều khiển

Hình 2.9. ATMEGA328 và các chân.
Khới này có chức năng xử lý dữ liệu thu thập của cảm biến rồi đưa đến khối đầu ra.
2.4. Lựa chọn linh kiện và các thiết bị sử dụng
* Lựa chọn linh kiện:
Qua tìm hiểu tham khảo tài liệu tại thư viện cũng như trên mạng internet tác giả
đã quyết định lựa chọn bộ vi điêu khiển ATMEGA328, cảm biến nhiệt độ LM35,
module sim 800l… cụ thể là:
+) Các thiết bị này có sẵn trên thị trường, đảm bảo độ tin cậy làm việc, độ chính
xác, tính liên tục khi làm việc, đáp ứng được cơng suất tính tốn ...
+) Có sẵn các cơng cụ phát triển phần mềm chẳng hạn như trình biên dịch
arduino.
+) Ng̀n các bộ vi xử lý có sẵn nhiều và tin cậy.

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

19


Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

Bộ vi điều khiển: Tác giả chọn IC ATMEGA328 bởi:
+) Đáp ứng nhu cầu bài tốn về mặt cơng suất tính tốn.
+) Sự phổ biến, khả năng điều khiển trực tiếp ngơn ngữ lập trình dễ tiếp cận.
+) Tớc độ, hiệu năng, độ ổn định trong nhiều môi trường.
+) Độ chính xác cao.
+) Hệ thớng hoạt động ổn định.
Cảm biến lửa: Tác giả lựa chọn cảm biến lửa bởi:
+) Cảm biến chuyên dùng để phát hiện lửa, thường dùng trong các hệ thớng báo
cháy. Tầm hoạt động với góc qt 60°.Cảm biến phát hiện lửa sử dụng một diode hồng
ngoại thu để phát hiện ngọn lửa và đưa tín hiệu ra về bộ điều khiển. Cảm biến nhận
biết được lửa tớt nhất với bước sóng 760nm – 1100nm. Mạch cịn được tích hợp IC
LM393 để so sánh tạo mức tín hiệu và có thể chỉnh được độ nhạy bằng biến trở.
+) Độ chính xác cao, tính năng cảm biến lửa rất nhạy.
+) Tiêu tán cơng suất thấp. Dịng điện tiêu thụ tại chế độ nghỉ rất nhỏ.
Cảm biến khí gas: Tác giả lựa chọn cảm biến khí gas (MQ2) bởi:
+) MQ2 là cảm biến khí
chuyên dụng, dùng để phát hiện đám cháy.
Nó được cấu tạo từ chất bán dẫn Sn

. Chất này có độ nhạy cảm thấp với khơng

khí sạch. Nhưng khi trong mơi trường có chất ngây cháy, độ dẫn của nó thay đổi ngay.
Chính nhờ đặc điểm này người ta thêm vào mạch đơn giản để biến đổi từ độ nhạy này

sang điện áp. Khi môi trường sạch điện áp đầu ra của cảm biến thấp, giá trị điện áp đầu
ra càng tăng khi nờng độ khí gây cháy xung quang MQ2 càng cao. MQ2 hoạt động rất
tốt trong mơi trường khí hóa lỏng LPG,

, và các chất khí gây cháy khác. Nó được

sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và dân dụng do mạch đơn giản và chi phí thấp.
+) Độ chính xác cao, tính năng cảm biến khí gas rất nhạy, cảm biến được cả khi
có khói xảy ra.
+) Tiêu tán cơng suất thấp. Dịng điện tiêu thụ tại chế độ nghỉ rất nhỏ.
Cảm biến nhiệt độ: Tác giả lựa chọn cảm biến LM35 bởi:
+) Độ chính xác cao, tính năng cảm biến nhiệt độ rất nhạy, ở
nó có
sai sớ khơng q 1%, với tầm đo từ

đến

tín hiệu ngõ ra tuyến

tính liên tục với những thay đổi của tín hiệu ngõ vào, chớng nhiễu tớt, hoạt động ổn
định, mạch mẽ, dễ thiết kế.

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

20

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp


Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

+) Tiêu tán cơng suất thấp, dịng làm việc chỉ từ 400µA đến 5mA. Dịng điện
tiêu thụ tại chế độ nghỉ rất nhỏ.
+) Nhiệt độ đo được chính xác, sai số về nhiệt độ thấp.
- Module sim: Tác giả chọn module sim 800l bởi:
+) Nó có khả năng gửi tin nhắn hay gọi điện và truy cập GPRS,...
+) Tốc độ, hiệu năng, độ ổn định trong nhiều môi trường.
+) Giá thành, sự phổ biến, khả năng điều khiển trực tiếp ngơn ngữ lập trình dễ
tiếp cận.
+) Được thiết kế nhỏ gọn, hoạt động ổn định, dễ dàng tháo lắp sim, có thể điều
khiển từ xa.
2.4.1. Tổng quan về ATMEGA328

Hình 2.10. Vi xử lý ATMEGA328.
a) Vi điều khiển là một hệ vi xử lý được tổ chức trong một chip. Các thơng sớ chính của
vi điều khiển Atmega328 như sau:
* Bộ vi xử lý
* Giao diện SPI đồng bộ
* Kiến trúc: AVR 8bit
* Xung nhịp lớn nhất: 20Mhz
* Bộ nhớ chương trình (FLASH): 32KB
* Bộ nhớ EEPROM: 1KB
* Điện áp hoạt động rộng: 1.8V – 5.5V
* Số timer: 3 timer gồm 2 timer 8-bit và 1 timer 16-bit
* Số kênh xung PWM: 6 kênh (1timer 2 kênh)
b) Chức năng các chân của ATMEGA328

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc


21

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

Hình 2.11.Vị trí các chân của vi xử lý ATMEGA328.
Port B( PB0 => PB7):
Port B gờm 8 chân, ngồi chức năng xuất nhập, port B còn là cổng hai chiều 8
bit có điện trở kéo lên bên trong.
Port C(PC0 => PC6):
Port C gồm 7 chân bao gồm các chân từ PC0 đến PC6. Bộ đệm đầu ra của cổng
C có các đặc tính ổ đĩa đới xứng với khả năng ng̀n cũng như độ chìm cao, các port
(PC0 => PC5) cịn được gọi là chân analog có thể nhận tín hiệu đầu vào cho các cảm
biến, cung cấp độ phân giải tín hiệu 10 bit để đọc giá trị điện áp trong khoảng 0V →
5V điện áp tham chiếu khi sử dụng các chân analog. Nói cách khác, khi cấp điện áp
2.5V vào chân này thì bạn có thể đo điện áp trong khoảng từ 0V → 2.5V với độ phân
giải vẫn là 10 bit. Đặc biệt chân PC6 là chân reset sẽ được nối với nút bấm. Khi nhấn
nút reset sẽ reset vi điều khiển. Nguyên lý là chân reset sẽ được nối với ground qua 1
điện trở 10KΩ.
Port D( PD0 => PD7):
Port D gờm 8 chân, ngồi chức năng xuất nhập, port D còn là cổng hai chiều 8
bit có điện trở kéo lên bên trong.
Chân VCC là một chân cung cấp nguồn cung cấp điện áp 5V.
Chân AVCC là một chân điện áp cung cấp cho bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ
thuật số.

Chân GND là một chân cung cấp ng̀n cung cấp điện áp 0V.
Qua tìm hiểu tham khảo tài liệu tại thư viện cũng như trên mạng internet Để
thuận tiện cho quá trình nạp dữ liệu, dễ thao tác cũng như quá trình lắp đặt tác giả
chọn dùng arduino với chip vi xử lý là ATMEGA328.
Giới thiệu chung về Arduino

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

22

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

Arduino thực sự đã gây sóng gió trên thị trường người dùng DIY (là những
người tự chế ra sản phẩm của mình) trên tồn thế giới trong vài năm gần đây, gần
giớng với những gì Apple đã làm được trên thị trường thiết bị di động. Số lượng người
dùng cực lớn và đa dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thông lên đến đại học đã làm
cho ngay cả những người tạo ra chúng phải ngạc nhiên về mức độ phổ biến.

Hình 2.12. Những thành viên khởi xướng Arduino.
Arduino là gì mà có thể khiến ngay cả những sinh viên và nhà nghiên cứu tại
các trường đại học danh tiếng như MIT, Stanford, Carnegie Mellon phải sử dụng hoặc
ngay cả google cũng muốn hỗ trợ khi cho ra đời bộ arduino mega ADK dùng để phát
triển các ứng dụng android tương tác với cảm biến và các thiết bị khác ?
Arduino thật ra là một bo mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương tác với
các thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thiết bị khác. Đặc điểm

nổi bật của arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng, với một
ngơn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả với người ít am hiểu về
điện tử và lập trình. Và điều làm nên hiện tượng arduino chính là mức giá rất thấp và
tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm. Chỉ với khoảng $30, người dùng đã
có thể sở hữu một board arduino có 20 ngõ I/O có thể tương tác và điều khiển chừng
ấy thiết bị.
Arduino ra đời tại thị trấn Ivrea thuộc nước Ý và được đặt theo tên một vị vua
vào thế kỷ thứ 9 là King Arduin. Arduino chính thức được đưa ra giới thiệu vào năm
2005 như là một công cụ khiêm tốn dành cho các sinh viên của giáo sư Massimo
Banzi, là một trong những người phát triển arduino, tại trường Interaction Design
Instistute Ivrea (IDII). Mặc dù hầu như khơng được tiếp thị gì cả, tin tức về arduino
vẫn lan truyền với tớc độ chóng mặt nhờ những lời truyền miệng tốt đẹp của những
người dùng đầu tiên. Hiện nay arduino nổi tiếng tới nỗi có người tìm đến thị trấn Ivrea
chỉ để tham quan nơi đã sản sinh ra arduino.
Arduino Uno là 1 bo mạch thiết kế với bộ xử lý trung tâm là vi điểu khiển AVR
ATMega328. Cấu tạo chính của Arduino Uno bao gồm các phần sau:

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

23

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

-

-


Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

Hình 2.13. Board Arduino Uno.
Cổng USB: Đây là loại cổng giao tiếp để ta upload code từ PC lên vi điều khiển. Đờng
thời nó cũng là giao tiếp serial để truyền dữ liệu giữa vi điều khiển và máy tính.
Jack ng̀n: Để chạy arduino thỉ có thể lấy ng̀n từ cổng USB ở trên, nhưng khơng
phải lúc nào cũng có thể cắm với máy tính được. Lúc đó ta cần một ng̀n từ 9V đến
12V.
Có 14 chân vào/ra sớ đánh sớ thứ tự từ 0 đến 13, ngồi ra có một chân nối đất (GND)
và một chân điện áp tham chiếu (AREF).
Vi điều khiển AVR: Đây là bộ xử lí trung tâm của toàn bo mạch. Với mỗi mẫu arduino
khác nhau thì con chip là khác nhau. Ở con arduino Uno này thì sử dụng ATMega328.
Các thơng sớ chi tiết của arduino Uno:
Bảng 2.1. Thông số chi tiết của Arduino Uno.
Điện áp hoạt động:
5V
Điện áp đầu vào:

7-12V

Điện áp đầu vào (Giới hạn):

6-20V

Chân vào/ra (I/O) sớ:

14 ( 6 chân có thể cho đầu ra PWM)

Chân vào tương tự:


6

Dòng điện trong mỗi chân I/O:

40mA

Dịng điện chân ng̀n 3.3V:

50mA

Bộ nhớ trong:

32 KB (ATmega328)

SRAM:

2 KB (ATmega328)

EEPROM:

1 KB (ATmega328)

Xung nhịp:

16MHz

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

24


Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

2.4.2. Cảm biến lửa.
Tất cả các ngọn lửa đều có một số đặc điểm chung bao gồm: Sản xuất nhiệt mở
rộng khí sản xuất phụ phẩm của q trình đớt cháy phát xạ ánh sáng (hờng ngoại hoặc
cực tím) Ion hóa bầu khí quyển trong và xung quanh ngọn lửa.
Hệ thống phát hiện ngọn lửa đã được phát triển để kết hợp một số đặc điểm này.
Thiết bị phát hiện, cùng với một cơ chế điều khiển ngọn lửa thích hợp tạo ra một tín
hiệu. Tín hiệu đó sau đó phát ra trong một hành động vật lý, cho phép hệ thống tiếp tục
chạy trong sự hiện diện của ngọn lửa, hoặc tắt hệ thớng một cách có trật tự trong sự
vắng mặt của ngọn lửa. Nhiều thiết bị phát hiện ngọn lửa được thiết kế cho các hệ
thống sưởi ấm trong nhà sử dụng hiệu ứng nhiệt của ngọn lửa (nhiệt) làm phương pháp
phát hiện. Thời gian đáng kể là cần thiết cho cảm biến nhiệt, cũng như thời gian tương
tự để làm mát khi mất ngọn lửa. Thời gian phản ứng của hệ thống này, khi được sử
dụng trên các đầu đớt lớn hơn, có thể gây ra rủi ro nguy hiểm hoặc không thể chấp
nhận được.
Cảm biến quang được chia thành ba nhóm tùy thuộc vào phạm vi của tổng số
dải bức xạ mà chúng được thiết kế để phát hiện: Cảm biến ánh sáng nhìn thấy được;
Cảm biến hờng ngoại; Cảm biến tia cực tím.
Cảm biến chuyên dùng để phát hiện lửa, thường dùng trong các hệ thớng báo
cháy. Tầm hoạt động trong góc qt 60°.Cảm biến phát hiện lửa sử dụng một diode
hồng ngoại thu để phát hiện ngọn lửa và đưa tín hiệu ra về bộ điều khiển. Cảm biến
nhận biết được lửa tốt nhất với bước sóng 760nm – 1100nm. Mạch cịn được tích hợp
IC LM393 để so sánh tạo mức tín hiệu và có thể chỉnh được độ nhạy bằng biến trở.
* Thông tin kỹ thuật của module cảm biến lửa:

- Điện áp Thông tin kỹ thuật hoạt động: 3.3 ~ 5.3 VDC
- Bước sóng phát hiện được: 760 ~ 1100 nm
- Góc qt: 0 – 60°
- Tín hiệu ra: Có xuất ra 2 dạng tín hiệu analog (AOUT) và tín hiệu sớ (DOUT)
- Khoảng cách an tồn cho module và lớn hơn nếu ngọn lửa to hơn.
- VCC: Nguồn cung cấp (3.3V ~ 5.3V)
- GND: Mass
- AOUT (AO): Analog output
- DOUT (DO): Digital output

Giảng viên HD: ThS. Vũ Quang Ngọc

25

Sinh viên thực hiện: Phạm Tài Nam