ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI MẠCH BÁO CHÁY VÀ BÁO KHÓI

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GỊN
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG

ĐỒ ÁN MƠN HỌC
ĐỀ TÀI
MẠCH BÁO CHÁY VÀ BÁO KHÓI

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: T.S NGUYỄN XUÂN TIÊN
SINH VIÊN THỰC HIỆN: PHAN TẤN GIANG
MSSV: 3118490019

TP.Hồ Chí Minh, năm 2021
1


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, con người cùng những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến
của thế giới, chúng ta đã và đang ngày càng một thay đổi, văn minh và hiện đại
hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với đặc
điểm nổi bật cũng như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ,… là những yếu
tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả ngày càng
cao hơn.
Là sinh viên còn đang ngồi trên ghế nhà trường, em đã được trao đổi
những kiến thức chuyên môn môn của ngành học. Tuy được học và thực hành
nhiều trên lớp nhưng đó chỉ là một phần nào đó nhỏ bé so với kiến thức ngồi
thực tế ngày nay và sau này khi ra trường chúng em sẽ gặp phải. Vì thế, em rất
muốn vận dụng những kiến thức đã được học vào thực tiễn và học hỏi những gì
cịn thiếu. Trong những năm học tập, thực tập nghiên cứu vừa qua, được sự giúp
đỡ của các thầy cô bộ môn, em đã học hỏi được rất nhiều điều trong thực tế,
cũng như tìm hiểu chung vấn đề, tài liệu liên quan giúp ích cho việc hồn thành

báo cáo đồ án này. Vì thế sau khi cân nhắc và được sự góp ý của thầy cơ em đã
chọn đề tài: “ Mạch cảm biến báo cháy báo khói ”
Vì đây là lần đầu tiên viết báo cáo đồ án nên cịn nhiều thiếu sót, rất mong
thầy cô thông cảm.
Em xin chân thành cảm ơn!

2


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

SỐ ĐIỂM

KÝ TÊN

MỤC LỤC
3


Chương I: Thuyết minh đề tài nghiên cứu
1. Giới thiệu chung……………………………………………………………5
1.1. Tên đề tài…………………………………………………………………..5
1.2. Tác giả đề tài………………………………………………………………5
2. Tính cấp thiết của đề tài…………………………………………………...5
3. Mục tiêu nghiên cứu……………………………………………………….5
Chương II: Nội dung
1. Giới thiệu về một số linh kiện được sử dụng trong mạch
1.1. Điện trở……………………………………………………………………6
1.2. Tụ điện…………………………………………………………………….8
1.3. Transisor…………………………………………………………………..9
1.4. Diode……………………………………………………………………...10
1.5. LED thu, phát hồng ngoại………………………………………………...10
1.6. Biến trở tinh chỉnh……………………………………………………….11
1.7. Còi Buzzer………………………………………………………………..12
1.8. Terminal 2 chân…………………………………………………………..12
1.9. Nút nhấn giữ 6 chân………………………………………………………12
1.10. IC 7805…………………………………………………………………..13
1.11. IC LM358………………………………………………………………..14
1.12. Điện trở nhiệt NTC………………………………………………………15
2. Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động

2.1. Sơ đồ nguyên lý……………………………………………………………17
2.2. Nguyên lý hoạt động………………………………………………………18
2.3. Sơ đồ mạch in……………………………………………………………...22
2.4. Sơ đồ lắp ráp linh kiện……………………………………………………..23
3. Q trình thi cơng
3.1. Mơ tả cơng việc……………………………………………………………24
3.2. Quy trình thực hiện………………………………………………………...24
3.3. Kết quả……………………………………………………………………..24
4. Kết luận
4.1. Bảng giá linh kiện…………………………………………………………25
4.2. Ưu điểm……………………………………………………………………25
4.3. Nhược điểm………………………………………………………………..26
4.4. Hướng phát triển…………………………………………………………...26
4.5. Tài liệu tham khảo…………………………………………………………26

Chương I: Thuyết minh đề tài nghiên cứu
4


1. Giới thiệu chung
1.1. Tên đề tài: Mạch báo cháy và báo khói
1.2. Tác giả đề tài:
STT
Họ và tên
2 Phan Tấn Giang

Đơn vị

Nội dung nghiên cứu được giao

3118490019
DDE1182
Kỹ thuật điện

Tìm hiểu tài liệu, viết báo cáo.

2. Tính cấp thiết của đề tài
Trong cuộc sống của chúng ta luôn tồn tại những khu vực dễ cháy nên
việc lắp đặt hệ thống báo cháy có tầm quan trọng hết sức lớn lao. Nó giúp chúng
ta phát hiện nhanh chóng, chữa cháy kịp thời kỳ đầu của vụ cháy đem lại sự an
toàn và bình yên cho mọi người cũng như bảo vệ tài sản cho nhân dân.
Ngày nay, việc phòng cháy chữa cháy trở thành mối quan tâm hàng đầu
của nước ta cũng như nhiều nước trên thế giới. Nó trở thành nghĩa vụ của mỗi
người dân. Trên các phương tiện truyền thông đại chúng luôn luôn tuyên truyền
giáo dục cho mỗi người dân ý thức phòng cháy chữa cháy, nhằm mục đích hạn
chế những vụ cháy đáng tiếc xảy ra.
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của cơng nghệ 4.0, đề tài “Mạch báo
cháy và báo khói” được ứng dụng rộng rãi trên khắp thế giới. Bởi nó có thể giúp
chúng ta phát hiện và xử lý được nhanh chóng nơi xảy ra cháy, cho nên mạch
báo cháy và báo khói có thể đáp ứng được nhu cầu cũng tính thực tế cho mọi
người.

3. Mục tiêu nghiên cứu
Ứng dụng kiến thức đã học chế tạo thiết bị có giá thành hợp lý,
ứng dụng được vào thực tế.
Đề tài: “Mạch báo cháy và báo khói’’ khi có tín hiệu cháy hay
khói sẽ thông báo bằng cách phát âm thanh ra loa

Chương II: Nội dung
5

1. Giới thiệu về một số linh kiện được sử dụng trong mạch
1.1. Điện trở
- Điện trở là linh kiện có tính cản trở dịng điện và làm một số chức năng
khác tùy vào vị trí trong mạch điện.
- Cấu tạo: điện trở được cấu tạo từ những vật liệu có điện trở suất cao như
làm bằng than, magie kim loại Ni-O2, oxit kim loại, dây quấn. Để biểu thị giá
trị điện trở, người ta sử dụng các vòng màu để biểu thị giá trị điện trở.
- Kí hiệu:

Hình 1: Ký hiệu điện trở

- Hình dạng thực tế:

Hình 2: Điện trở
- Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu: giá trị điện trở thường được thể
hiện qua các vạch màu trên thân điện trở, mỗi màu đại diện cho mỗi số. Dưới
đây là bảng quy luật vòng màu:

6


Hình 3: Bảng quy luật vịng màu
- Nhìn trên thân điện trở, tìm bên có vạch màu nằm sát ngồi cùng nhất,
vạch màu đó và vạch màu thứ hai được dùng để xác định trị số của màu.
- Vạch thứ ba là vạch để xác dịnh nhân tử lũy thừa: 10 (giá trị của màu). Giá trị
của điện trở được tính bằng cách lấy trị số nhân với nhân tử lũy thừa.
- Vịng màu cuối cùng (Khơng cần quan tâm nhiều): là vạch màu tách biệt
với vạch màu còn lại, thường có màu hồng kim hoặc màu bạc, dùng để xác

định sai số của giá trị điện trở, hoàng kim là 5%, bạc kim là 10%.
Điện trở được dùng để cản trở dòng điện, là linh kiện cực phổ biến trên
các loại mạch.

7


1.2. TỤ ĐIỆN
- Là linh kiện có khả năng tích điện. Tụ điện cách điện với dòng điện 1
chiều và cho dòng điện xoay chiều đi qua.
- Tụ điện được chia làm 2 loại: Tụ không phân cực và tụ có phân cực.
- Loại có phân cực thường có giá trị lớn hơn tụ không phân cực, trên 2
chân các loại tụ phân cực có phân biệt chân nối âm, nối dương rõ ràng, khi gắn
tụ có phân cực vào mạch điện, nếu gắn ngược chiều âm dương, tụ phân cực có
thể bị hư và hoạt động sai. Ngồi ra người ta còn gọi tên tụ điện theo vật liệu
làm tụ, ví dụ: tụ gốm, tụ sứ, tụ hóa, tụ mica,…
- Hình dạng: tụ điện có khá nhiều hình dạng khác nhau.

- Ký hiệu:

Hình 4: Tụ điện
Đơn vị của tụ điện:
- Đơn vị của tụ điện là Fara, 1 Fara có trị số rất lớn và trong thực tế người
ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như:
+ P (PicoFara): 1 Pico Fara = 1/1000.000.000.000 Fara (viết gọn là 1pF)
+N (NanoFara): 1Nano Fara = 1/1000.000.000 Fara (viết gọn là 1nF)
8


+ MicroFara: 1 Mircro = 1/1000.000 Fara ( Viết gọn là 1µF)

=> 1µF = 1000nF = 1.000.000pF
Cách đọc trị số tụ điện:
- Đọc trực tiếp trên thân tụ điện, ví dụ 100µF (100 micro Fara)
- Nếu là số dạng 103J, 223K, 471J,… thì đơn vị là pico, hai số đầu giữ nguyên,
số thứ 3 tương ứng số lượng số 0 thêm vào sau( chữ J hoặc K ở cuối là kí hiệu
của sai số).
- Ví dụ 1: 103J sẽ là 10000pF (thêm vào 3 số 0 sau số 10) = 10 nF
- Ví dụ 2: 471K sẽ là 470pF ( thêm vào 1 số 0 sau 47)
Sau trị số điện dung bao giờ cũng có giá trị điện áp, điện áp ghi trên tụ
chính là điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được, vượt quá giá trị này thì tụ điện
có thể bị hư hỏng và bị cháy nổ.
Chức năng:
- Tụ gốm: dùng để lọc nhiễu âm thanh và hạn chế tín hiệu DC đi qua
- Tụ hóa: là tụ điện nạp xả giúp cho NE555 hoạt động tạo ra nhiều những điện
áp lúc xả.
1.3. TRANSISTOR
- Ký hiệu:

Hình 5: Transistor
- Cấu tạo bởi 2 lớp tiếp xúc N-P ghép liên tiếp gồm các vùng bán dẫn loại
P và N xếp xen kẽ với nhau, vùng giữa có tính chất dẫn điện khác với 2 vùng
lân cận và có bề rộng rất mỏng khoảng 10A0m đủ nhỏ để tạo lên tiếp xúc N – P
gần nhau. Nếu vùng giữa là N thì ta có transistor PNP, ngược lại nếu vùng giữa
là P ta có transistor NPN.

9


- Chức năng: Transistor khuếch đại thuật tốn, có thể coi C1815 là một
cơng tắc đóng ngắt NPN, khi áp được cấp đủ vào chân B thì transistor dẫn làm

cho dòng từ chân C đổ xuống chân. (VBE > 0.7).
1.4. DIODE
*Diode thường:
- Diode là một linh kiện chỉ cho phép dịng điện chạy qua nó theo một
chiều nhất định, chiều người lại thì dịng điện khơng thể đi qua.
Diode được cấu tạo từ 2 lớp bán dẫn tiếp xúc với nhau. Diode có 2 cực
Anốt và Katốt. Nó chỉ cho dòng điện đi theo 1 chiều từ Anốt sang Katốt (Chính
xác là khả năng cản trở dịng điện theo chiều AK là rất nhỏ, cịn KA là rất lớn).
Nó được dùng như van 1 chiều trong mạch điện.

Hình 6: Cấu tạo Diode

1.5. LED thu,phát hồng ngoại
- Công Dụng: Được sử dụng trong các mạch thu phát hồng ngoài. Led phát hồng
ngoại 5mm thường được sử dụng kèm với cảm biến thu hồng ngoại
- Sử dụng trong điều khiển, remote hồng ngoại
- Sử dụng tốt trong các mạch: Mạch mô phỏng remote, mạch chống trộm bằng
hồng ngoại, mạch đếm, mạch đo đường, đọc ecoder động cơ..

10


Hình 7:Led thu,phát hồng ngoại
1.6. Biến trở tinh chỉnh
Là các thiết bị có điện trở thuần có thể biến đổi được theo ý muốn. Chúng có thể
được sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của mạch điện.
- Điện trở của thiết bị có thể được thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của dây
dẫn điện trong thiết bị, hoặc bằng các tác động khác như nhiệt độ thay đổi, ánh
sáng hoặc bức xạ điện từ
- Cấu tạo của biến trở gồm 2 thành phần chính là con chạy và cuộn dây

được làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn.
- Biến trở thường ráp trong máy phục vụ cho quá trình sửa chữa, cân
chỉnh của kỹ thuật viên.

Hình 8: Biến trở tinh chỉnh
- Chức năng: Cũng giống như điện trở nhưng biến trở có thể điều chỉnh giá trị.
Có ký hiệu thường là VR.
+ VR1, VR2 có chức năng điều chỉnh độ nhạy của micro.
+ VR3 dùng để điều chỉnh thời gian sáng tắt ở chế độ flip-flop.

1.7. Còi Buzzer
Dùng để phát ra âm thanh báo động

Hình 9: Cịi Buzzer
11


1.8. Terminal 2chân

Hình 10: Terminal 2chân
- Cơng dụng: Dùng để cắm dây thuận tiện hơn
1.9. Nút nhấn giữ 6 chân

Hình 11: Nút nhấn giữ 6 chân

12


1.10. IC 7805
Với những mạch điện khơng địi hỏi sự ổn định của điện áp quá cao, sử

dụng ic ổn áp thường được người thiết kế sử dụng vì mạch điện khá đơn giản.
Các loại ổn áp thường dùng là IC 78xx, với xx là điện áp cần ổn áp. Ví dụ 7805
là ổn áp 5V

Hình 12: IC 7805
- IC 7805 có 3 chân:
+ Chân 1 là chân IN: chân nguồn đầu vào.
+ Chân 2 là chân GND: chân nối mass.
+ Chân 3 là chân OUT: chân nguồn đầu ra.
Ngõ ra OUT luôn ổn định ở 5V dù điện áp từ nguồn thay đổi. Mạch này
đùng để bảo vệ những mạch điện chỉ hoạt động ở điện áp 5V (các loại IC thường
hoạt động ở điện áp này). Nếu nguồn điện có sự cố đột ngột: điện áp tăng cao thì
mạch điện vẫn hoạt động ổn định nhờ có IC 7805 vẫn giữ được điện áp ngõ ra
OUT 5V không đổi.
Mạch trên lấy nguồn 1 chiều từ một máy với điện áp từ 9V – 12V để đưa
vào ngõ IN. Khi kết nối mạch điện, do nhiều nguyên nhân, người dùng dễ nhầm
lẫn cực tính của nguồn cung cấp khi đấu vào mạch, trong trường hợp này rất dễ
ảnh hưởng đến các linh kiện trong board mạch. Vì lý do đó một diode cầu được
lắp thêm vào mạch, diode cầu đảm bào cực tính của nguồn cấp cho mạch theo
một chiều duy nhất, và người dùng cũng không cần quan tâm đến cực tính của
nguồn khi đấu nối vào ngõ IN nữa.

1.11. IC LM358
13


Hình 13:IC LM358
LM358 là bộ khuếch đại thuật tốn kép cơng suất thấp, bộ khuếch đại này có ưu
điểm hơn so với các bộ khuếch đại thuật toán chuẩn trong các ứng dụng dùng
nguồn đơn. Chúng có thể hoạt động ở nguồn điện áp thấp từ 3v hoặc cao đến

32V, với dòng tĩnh khoảng 1/5 dòng tĩnh của MC1741. Trong nhiều ứng dụng,
dải điện áp lối vào đồng pha gồm cả nguồn âm, do đó có thể loại trừ sự cần thiết
của các thành phần thiên áp bên ngoài trong nhiều ứng dụng. Dải điện áp lối ra
cũng có thể bao gồm nguồn điện áp âm.

300 × 300

Hình 14: Cấu tạo IC LM358

Thông số kỹ thuật:
- Dải nguồn 3-32V với nguồn đơn, 1.5-16V với nguồn đôi
- Độ lợi khuếch đại DC 100dB
- dải tần hoạt động 1MHz
- Điện áp ngõ ra từ 0V đến VCC(+)-1.5V
1.12. Điện trở nhiệt NTC

14


Hình 15:NTC

Hình 16:Gía trị nhiệt trở
Ngun lý hoạt động:
Hiểu một cách đơn giản, điện trở nhiệt hoạt động để cản trở dịng điện. Nếu vật
dẫn điện tốt thì điện trở sẽ nhỏ và ngược lại, vật dẫn điện kém thì điện trở sẽ lớn.
Đặc biệt, nếu vật cách điện thì điện trở sẽ vô cùng lớn. Điện trở nhiệt NTC hay
thermistor nói chung sẽ cản trở dịng điện của một vật dẫn điện và sau đó
chuyển từ điện năng sang nhiệt năng.
Giả sử quan hệ giữa độ lớn của trở kháng và nhiệt độ tuyến tính với nhau, khi
đó ta có cơng thức: Với điện trở NTC, điện trở sẽ giảm theo nhiệt độ, do đó hệ

số k sẽ có giá trị âm. Ta cần lưu ý điều này để phân biệt giữa điện trở nhiệt NTC
và PTC. PTC cũng là một loại điện trở nhiệt nhưng nó sẽ tăng theo nhiệt độ, do
đó hệ số k của PTC có giá trị dương. Ngoài ra, ta cũng cần lưu ý, điện trở NTC
chỉ tuyến tính trong khoảng nhiệt độ nhất định 50-150D.

Ứng dụng của điện trở nhiệt NTC:
- Điện trở nhiệt NTC được dùng để bảo vệ, ngắt nhiệt. Chúng được sử
dụng nhiều trong các bảng mạch điện tử. Trong thực tế, các bảng mạch này có

15


thể là cảmbiến nhiệt của nồi cơm, máy điều hòa nhiệt độ hay cảm biến của tủ
lạnh.
- Đồng thời, điện trở nhiệt NTC còn được dùng để làm cảm biến nhiệt
trong các máy móc thiết bị. Đồng thời kiểm sốt nhiệt độ và kiểm tra thiết bị gia
đình. Trong đó, nổi bật như việc sử dụng điện trở nhiệt trong bếp cảm ứng, lị
điện, bể khử trùng, lị vi sóng, lị nướng, ấm đun bằng điện….
- Ngồi ra, điện trở nhiệt NTC còn được ứng dụng trong một số lĩnh vực
như:
+ Đo lường nhiệt độ và bù nhiệt các thiết bị tự động hóa văn phịng. Ví dụ
như máy in, máy photocopy.
+ Đo lường và kiểm tra nhiệt độ của ngành công nghiệp, y tế, môi trường,
dự báo thời tiết, thiết bị chế biến thực phẩm, vv.
+ Bảo vệ nhiệt độ của pin và bộ sạc pin.
+ Bù nhiệt vòng lặp trong các thiết bị, mạch tích hợp, và cặp nhiệt điện.
+ Nó cũng được dùng trong phần mạch để bảo vệ quá nhiệt trong các bộ
cấp nguồn điện.
+ Nhiệt điện trở được dùng làm cảm biến nhiệt trong các máy móc thiết
bị, như máy điều hịa nhiệt độ, tủ lạnh,...

+ Nó cũng được dùng trong phần mạch bảo vệ quá nhiệt trong các bộ cấp
nguồn điện.

2. Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động
2.1. Sơ đồ nguyên lý

16


Hình 17: Sơ đồ nguyên lý

2.2/Nguyên lý hoạt động
- Sơ đồ khối:
KHỐI CHNG BÁO

KHỐI CẢM NHIỆT

KHỐI CẢM BIẾN KHĨI

KHỐI NGUỒN

Hình 18: Sơ đồ khối

- Khối nguồn:

17


U2
2

1

1
1N4007

TERMINAL2

C1

C2

1000uF/25V

100nF

VI

VO
GND

D1

2

J1

7805
3

R1

1k

C3
100uF

D2
LED

Hình 19: 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.

18


-Khối cảm biến nhiệt:

R10
330

D6
LED

RT1

R15

U1:B
5

C1815

10k

RV1

R12

4

10uF

6
3

C4

10k

A1015

Q2

R9

7

R2

Q4

1k

8

-tc 10.0k

10k

1

46%

LM358

10k

Hình 20: 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 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 khơng dẫn. LED
D6 khơng sáng -> Q4 cũng không dẫn nên chân C Q4 được thả nổi -> khơng tác
động đến mạch cịi 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 opamp xấp sỉ 5V -> Q2 dẫn -> LED D6 báo sáng -> Q4 dẫn tác động đến khối còi
báo động.

19


-Khối cảm biến khói:

R11
330

D7
LED

IR-T

D3

10uF

IR-R

1

Q3

R8

C1815

R13
10k

100%

LM358

RV2

A1015

10k
8

10k

3
3

R3

100

Q5

1k

2

R4

R14

U1:A
4

D4

C5

1

10k

Hình 21: 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 dịng lớn. Khi có khói thì khói sẽ làm
giảm cường độ tia hồng ngoại -> LED thu D3 dẫn với dịng 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 khơng 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

20


-Khối chng báo:

R17
330

D8
LED

LS1
D5

R6
7

VCC R
DC
Q

R5

1N4007

U3

4

8

2.2k

3

R7

SPEAKER

Q1
C2383

470

R16

2
6

470

TR
TH

C7
47nF

5

C6

1

GND

CV

47k

555 CLK

100nF

Hình 22: Khối chng 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 dịng 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 -> khơng
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.
21


2.3/Sơ đồ mạch in

Hình 23: Sơ đồ mạch in

22


2.4/ Sơ đồ lắp linh kiện

Hình 24: Sơ đồ lắp linh kiện

23


3: THI CƠNG ĐỀ TÀI
3.1/ Mơ tả cơng việc:
B1: Ta vẽ mạch bằng phần mềm Proteus và Altium Designer
B2: Sau khi vẽ xong ta sẽ đi ủi mạch đã in lên board đồng và đi ngâm vào dung
dịch để tẩy những chỗ đồng không cần thiết
B3: Lắp ráp hàn mạch.
3.2/ Quy trình thực hiện
B1: Lắp các linh kiện lên bo mạch in
B2:Hàn mạch
B3:Hoàn thiện mạch
B4:Vận hành mạch điện
B5:Sữa chữa nếu sai hỏng
3.3/ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC:
Qua đề tài nghiên cứu thiết kế trên đã giúp chúng em kiểm tra lại kiến thức
mình được học, bổ xung kiến thức mới, rút ra những kinh nghiệm cho mình
trong quá trình thiết kế mạch. Đề tài này mang tính mơ phỏng giới thiệu
cao, nếu có thời gian em có thể hồn thiện mạch hoàn chỉnh hơn, nghiên
cứu đưa ra ứng dụngtrong thực tế.
Sau khi hoàn thành ta thấy mạch hoạt động đúng theo yêu cầu ban đầu đặt ra.
Ta có thể điều chỉnh độ nhạy theo ý muốn.

24


4: KẾT LUẬN
4.1/ Bảng giá linh kiện
STT

Tên linh kiện

1 Bo mạch in
2 Biến trở tinh chỉnh 10K
3 Nút nhấn giữ 6 chân
4 Nhiệt trở âm 10K
5 Terminal 2 (0.2 inch)
6 Buzzer 5V
7 LED thu hồng ngoại
8 LED phát hồng ngoại
9 LED 3mm đỏ
10 Diode 1N4007
11 Transistor A1015 thường
12 Transistor C1815 thường
13 Điện trở 470 thường
14 Điện trở 1K thường
15 Điện trở 10K thường
16 Tụ 10uF
17 Tụ pi thường 100n
18 Tụ 100u/16V
19 Đế IC 8 chân
20 IC 7805

21 IC LM358
Tổng tiền: 47.400Đ

Đơn vị
tính
Miếng
Con
Cái
Con
Cái
Cái
Cái
Cái
Con
Con
Con
Con
Con
Con
Con
Con
Con
Cái
Cái
Con
Con

Số
lượng
1

2
1
1
1
1
1
1
3
3
1
2
5
10
5
2
1
2
1
1
1

Đơn giá
10.000
2.500
1000
1.500
1.500
3.000
1.000
1.000

300
400
500
500
500
500
500
500
300
500
500
2000
5000

Thành
tiền
10.000
5.000
1.000
1.500
1.500
3.000
1.000
1.000
900
1.200
500
1.000
2.500
5.000

2.500
1.000
300
1.000
500
2.000
5.000

4.2/ Ưu điểm
- Mạch nhỏ gọn, phù hợp với việc học tập nghiên cứu và phát triển nó
- Linh kiện dễ kiếm, phổ biến, dễ dàng thực hiện mô phỏng bằng phần mềm.
- Mạch sử dụng nguồn 9V thơng dụng, dễ tìm.
- 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 trong học tập và nghiên cứu.
4.3/ Nhược điểm
- Cơng suất mạch nhỏ, đơi khi hoạt động khơng chính xác do biến trở,NTC,led
thu,phát hồng ngoại có độ nhạy cao.
25