Mạch cảm biến báo khói báo cháy

MẠCH BÁO CHÁY BÁO KHÓI

GVHD: TS. Nguyễn Xuân Tiên
SV thực hiện: Nguyễn Lê Bảo Trân
MSSV: 3117500055


Nội dung:
1/ Giới thiệu

5/ Mạch in

2/ Các linh kiện chính

6/ Bảng báo giá

3/Sơ đồ mạch

7/ Kết luận

4/ Nguyên lý hoạt động

8/ Hướng phát triển


1/ Giới thiệu:
-

Hiện nay tốc độ đơ thị hóa nhanh; số lượng các cơ sở, khu công nghiệp, khu dân cư, chung cư, chợ,

trung tâm thương mại và các cơ sở khác ngày càng gia tăng cả về số lượng và quy mơ. Trong khi đó

biến đổi khí hậu, phong tục tập quán sinh hoạt, sản xuất ở nhiều nơi cịn tiềm ẩn nguy cơ cháy, nổ, đã
tác động khơng nhỏ đến tình hình cháy, nổ và cơng tác PCCC trên cả nước.

- Những vụ cháy luôn là nỗi ám ảnh đối với mọi người, nó gây thiệt hại về con người và tài sản rất
lớn. Để khắc phục điều đó hệ thống cảnh báo cháy nổ ra đời để gIảm thiểu điều đó. Tơi đã nghiên cứu
về đề tài này mong có thể giúp đẩy lùi những tai nạn thương tâm do cháy nổ.


2/ Các linh kiện chính:
IC 555: là một loại linh kiện khá là phổ biến bây giờ với
việc dễ dàng tạo được xung vng và có thể thay đổi tần
số tùy thích, với sơ đồ mạch đơn giản, điều chế được độ
rộng xung.
Clic k h e re to ad d c ont e nt of t he t ex t ， and
b r i e fl y e x p l a i n y o u r


•
•

Transistor C1815: để khuếch đại và làm cơng tắc đóng
ngắt trong mạch.

Transistor A1015: sử dụng cho các ứng dụng khuếch đại tần số
âm thanh.


•

Điện trở: để giảm điện áp, ổn định dòng điện trong

•

Buzzer: phát ra âm thanh cảnh báo

mạch.

•

Tụ điện: để tích điện, tạo độ trễ cho dịng điện.

•

LED : báo tình trạng của mạch


• Biến trở: chia áp theo ý muốn

•

Diode: để chỉnh lưu dịng điện, đóng ngắt bằng
điện áp

•

LM7805: ổn áp điện đầu vào

•

LM 358:Bảo vệ quá áp lối ra.

3/ Sơ đồ mô phỏng mạch:


4/ Nguyên lý hoạt động:
- Nguồn cấp vào từ 7,5-15V . Mạch sử dụng IC 7805 để ổn định điện áp ngõ ra 5V với dòng điện tối đa 1A. . Khi ngõ ra Op-amp bằng 0 thì Q2 khơng 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 còi báo động.

- 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.
- 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
- Sử dụng IC 555 ở chế độ tạo xung. 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 khơng hoạt động LED D8 khơng 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.


5/Mạch in:


6/ Mạch thực tế:


7/ Bảng báo giá:
STT

Tên linh kiện

Giá tiền

1

Mạch in

25000đ

2

Biến trở tinh chỉnh 10k

4000đ * 2

3

Nút nhấn 6 chân giữ

1500đ

4

Nhiệt trở âm 10k

20000đ

5

Terminal

1500đ

6

Buzzer

3000đ

7

LED

500đ * 5

8

Diode

1000đ * 3

9

Transistor

500đ * 3

10

Điện trở

3000đ * 12

11

Tụ điện

500đ * 2

12

IC 555

2000đ

13

LM 7805

1500đ

14

LM 358

4000đ

Tổng cộng

109000đ

Ưu điểm:

•
•
•

Có thể mở rộng, phát triển dễ dàng.
Dễ dàng nâng cấp thêm nhiều chức năng.
Mạch đơn giản, nhỏ gọn, dễ lắp đặt, khơng chiếm
nhiều khơng gian.

•
•

Khuyết điểm:

Mạch nhạy dễ phát hiện khói, khí gas.
Kết hợp được cả báo nhiệt và báo khói khơng như
những loại thơng thường chỉ có nhiệt hoặc có báo
khói.

•
•
•
•
•

Chưa tối ưu linh kiện.

Giá thành cịn cao
Độ ổn định chưa cao.
Chưa có vỏ bảo vệ.
Vệ sinh cần báo khói thường xuyên để mạch
hoạt động tốt.


9/ Hướng phát triển:

- Thiết kế thêm vỏ hộp, thêm đầu ra để trở thành một đầu báo cháy khói chuyên dụng ứng dụng được trong phòng cháy chữa
cháy thực tế.


CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ
LẮNG NGHE