Bài tập lớn môn đo lường và điều khiển bằng máy tính: NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ CẢNH BÁO KHÍ GAS PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN BẰNG MÁY TÍNH

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ
CẢNH BÁO KHÍ GAS & PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ

GVBM .Ths: Lê Thị Ngọc Quyên
1. Lê Minh Chiến

1951050049


LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, khi khoa học công nghệ phát triển một cách mạnh mẽ, việc ứng dụng các
thiết bị điện tử vào đời sống cũng ngày càng phổ biến hơn, nhất là với thời đại mà các hệ
thống nhúng đang lên ngôi. Từ những ứng dụng đơn như đồng hồ kĩ thuật số, máy nghe
nhạc…đến những ứng dụng cho xã hội như đèn giao thơng, bộ kiểm sốt trong nhà máy,
cửa tự động…cho đến những ứng dụng mang tính quy mô, tầm cỡ như robot, phi thuyền
không người lái, kiểm soát nhà máy hạt nhân….
Với những kiến thức đã được học và tìm hiểu từ trường học và khoa học cơng nghệ của
cuộc sống hiện đại, em cũng có mong muốn góp thêm phần nào sự phát triển xã hội bằng
cách học hỏi và đưa ra những sản phẩm có ích cho cuộc sống. Em xin giới thiệu một sản
phẩm rất thiết thực cho cuộc sống của chúng ta: “ Thiết bị cảm biến khí gas và phịng
chống cháy nổ ”.
Với ý tưởng trên em mong muốn được góp phần bảo vệ cho những gia đình, tập thể hay
cơng ty có sử dụng khí Gas được an tồn hơn. Mạch phát hiện sự rị rỉ khí Gas sẽ cảnh báo
cho chúng ta biết được có khí gas bị rị rỉ ra khỏi bình chứa hoặc ống dẫn để tránh được

những tai nạn đánh tiếc xảy ra.


LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện Đồ án điện tử 1 . chúng e đã tìm hiểu bổ xung và học hỏi
được nhiều kiến thức và kinh nghiệm về việc thiết kế thực hiện và thi công thiết bị “ Cảnh
báo khi gas và phòng chống cháy nổ “ .
Do điều kiện về thời gian và kiến thức còn hạn chế nên đề tài của chúng em chỉ
dừng lại ở mức nghiên cứu, thiết kế và mô phỏng bằng mơ hình. Trong thời gian thực hiện
đồ án, chúng em đã tham khảo ý kiến của giảng viên hướng dẫn, tìm hiểu tài liệu và sự hỗ
trợ góp ý từ giảng viên cũng như bạn bè và các anh chị đi trước. Tuy nhiên do kiến thức
còn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót, chúng em rất mong nhận được sự góp ý của
q thầy cơ và các bạn để đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn, và tạo lập cho chúng
em có một cơ sở nhìn nhận về khả năng, kiến thức, từ đó có hướng phấn tốt hơn cho các đồ
án tiếp theo.
Trong quá trình thực hiện đồ án khơng tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được sự góp
ý của thầy cơ và các bạn .

Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô và các bạn !

NHẬN XÉT
(Của giảng viên hướng dẫn)


………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………....

TP HCM, ngày tháng năm 2022
Giảng viên hướng dẫn
(ký, ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................1


LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................2
NHẬN XÉT...........................................................................................................3
MỤC LỤC.............................................................................................................4
BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC.......................................................................5
DANH MỤC HÌNH ẢNH.....................................................................................6
DANH MỤC VIẾT TẮT.......................................................................................7
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI..............................................................8

1.1. LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI.........................................................................8
1.2. GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI...............................................................................8
1.3.MỤC TIÊU ĐỒ ÁN.........................................................................................9
..................................................................................................................................
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ ĐỀ TÀI......................................................................10
2.1. CHỨC NĂNG BỘ THIẾT BỊ......................................................................10
2.2. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG............................................................................10
2.2.1. SƠ ĐỒ KHỐI CHỨC NĂNG....................................................................10
2.2.2. GIỚI THIỆU VỀ Board Arduino uno........................................................11
2.2.3. LỰA CHỌN LINH KIỆN & MODULE...................................................15
2.2.4. THIẾT KẾ MẠCH NGUYÊN LÝ............................................................21
2.2.5. THIẾT KẾ MẠCH IN...............................................................................22
2.2.6. THIẾT KẾ VỎ HỘP..................................................................................23
2.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM...............................................................................24
2.3.1VIẾT MÃ NGUỒN......................................................................................24
2.4. KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ..........................................................................28
2.4.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC..............................................................................28
2.4.2 ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM...........................................................................30
..................................................................................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................30

DANH MỤC HÌNH ẢNH


Hình 2.1: Sơ đồ khối chức năng bộ thiết bị ........................................................9
Hình 2.2.2.1 Board Arduino uno........................................................................14
Hình 2.2.3.1 Module cảm biến khí gas..............................................................15
Hình 2.2.3.2 Module cảm biến nhiệt độ............................................................17
Hình 2.2.3.3 Module relay 2 kênh.....................................................................18
Hình 2.2.3.4 Màn hình LCD 16*2...................................................................19

Hình 2.2.3.5 Module I2C...................................................................................21
Hình 2.2.4.1 Khối nút bấm điều khiển..............................................................21
Hình 2.2.4.2 . Khối cịi báo................................................................................22
Hình 2.2.4.3 . Khối cung cấp nguồn cho các module........................................22
Hình2.2.5.1 . Măt trước và sau của mạch in......................................................23
Hình 2.2.6.1 Hộp sản phẩm...............................................................................23
Hình 2.4.1.1 .Thiết bị được lắp ráp hồn chỉnh.................................................29
Hình 2.4.1.2 . Demo sản phẩm..........................................................................29


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

AC

Alternating Current

Dòng điện xoay chiều

AVR

Automatic Voltage Regulator

Tự động điều chỉnh điện áp

DC

Direct Current

Dòng điện một chiều

IC

Integrated Circuit

Vi mạch

GND

Ground

Đất

LCD

Liquid Crystal Display

LED

Light Emitting Diode

VĐK
IDE

Diode phát quang
Vi điều khiển

Integrated Development

Mơi trường phát triển tích hợp

Environment
SRAM

Static Random Memory

Bộ nhớ ngẫu nhiên tĩnh

EEPROM

Electrically Erasable

Bộ nhớ chỉ đọc có

Programmable Read-Only

thể lập trình, xóa

Memory

bằng tín hiệu điện

Integrated Development

Mơi trường phát triển

Environment

hợp nhất

Serial Peripheral Interface

Chuẩn giao tiếp ngoại vi nối tiếp