ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BÁO CHÁY NHÀ CAO TẦNG

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tiến Đạt

Lớp : 05DTD

Nghành: Tự Động – Đo Lường

Khoa Điện

Trường ĐHBK Đà Nẵng

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Kim Ánh
I.

ĐỀ TÀI
KHẢO SÁT, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
BÁO CHÁY NHÀ CAO TẦNG

II.

SỐ LIỆU CHO TRƯỚC
Lấy tại tòa nhà hành chính UBND huyện Hòa Vang.

III.

NHIỆM VỤ
1. Khảo sát, nghiên cứu hệ thống báo cháy tại tòa nhà hành chính UBND Huyện
Hòa Vang.
2. Giới thiệu về PIC 16F877A và các cảm biến của hệ thống báo cháy.
3. Thiết kế hệ thống tự động điều khiển hệ thống báo cháy tại tòa nhà hành chính

UBND Huyện Hòa Vang dùng PIC 16F877A.
4. Lắp ráp mô hình hệ thống tự động điều khiển hệ thống báo cháy tại tòa nhà
hành chính UBND Huyện Hòa Vang dùng PIC 16F877A.
5. Chạy thử mô hình và kết luận.

IV.
V.
VI.

SỐ BẢN VẺ:
NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 22/02/2010
NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 05/06/2010
Đà Nẵng, ngày 22 tháng 2 năm 2010
Giáo viên hướng dẫn

ThS. Nguyễn Kim Ánh


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Lâm Quang Tưởng

Lớp : 05 DTD

Ngành

Khoa: Điện

: Tự Động- Đo Lường

Trường: ĐHBK Đà Nẵng

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Khương Công Minh
I.

Đề Tài:

KHẢO SÁT, THIẾT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
BÁO CHÁY NHÀ CAO TẦNG
II. Số liệu cho trước
Lấy tại tòa nhà hành chính UBND huyện Hòa Vang
III. Nhiệm vụ:
1. Khảo sát, nghiên cứu hệ thống báo cháy tại tòa nhà hành chính UBND huyện Hòa
Vang
2. Giới thiệu về PIC 16F877A và các cảm biến của hệ thống báo cháy.
3. Thiết kế hệ thống tự động điều khiển báo cháy tại tòa nhà hành chính UBND
huyện Hòa Vang.
4. Lắp ráp mô hình hệ thống tự động điều khiển báo cháy tại tòa nhà hành chính
UBND huyện Hòa Vang.
5. Chạy thử mô hình và kết luận.
IV. Số Bản Vẽ:
V. Ngày Giao Nhiệm Vụ: 22. 02. 2010
VI. Ngày Hoàn Thành Nhiệm Vụ: 05. 06. 2010
Đà Nẵng,ngày 22 tháng 02 năm 2010
Giáo Viên Hướng Dẫn

ThS. Nguyễn Kim Ánh

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 5


Đồ án tốt nghiệp
Đà Nẵng, ngày… tháng …năm 2010

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động
Đà Nẵng, ngày… tháng … năm 2010

Giáo Viên Hướng Dẫn

Giáo Viên Duyệt

( Ký và ghi rõ họ tên)

( Ký và ghi rõ họ tên)

Đà Nẵng, ngày… tháng …năm 2010
Trưởng bộ môn
( Ký và ghi rõ họ tên)

Đà Nẵng, ngày… tháng … năm 2010
Sinh viên thực hiện
( Ký và ghi rõ họ tên)

TS. Nguyễn Hoàng Mai
Đà Nẵng, ngày… tháng …năm 2010

Chủ Tịch Hội Đồng
( Ký và ghi rõ họ tên)

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 6


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

LỜI NÓI ĐẦU
------o0o-----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 đầu của vụ cháy, đem lại sự bình yên cho mọi người,
bảo vệ tài sản cho nhân dân, nhà máy, xưởng sản xuất…
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 thông tin đại chúng 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 của khoa học công nghệ hiện đại, hệ thống báo cháy ngày
càng được cải tiến đáng kể, đảm bảo độ tin cậy, làm việc chắc chắn của hệ thống. Đồng
thời hệ thống báo cháy có thể kết hợp với các hệ thống khác như: hệ thống chữa cháy tự
động tại chỗ, hệ thống thông tin truyền thông (điện thoại, mạng Internet…) để thông báo
đến cho các trung tâm phòng cháy chữa cháy một cách kịp thời; bảo đảm an toàn cho tính
mạng con người và tài sản.
Xuất phát từ những ý tưởng trên, em chọn đề tài “Khảo sát, thiết kế hệ thống báo
cháy tự động cho nhà cao tầng” cho đồ án tốt nghiệp này.Đề tài này sẽ được thiết kế với
những công việc:

+ Khảo sát, nghiên cứu hệ thống báo cháy tự động tại tòa nhà hành chính UBND
huyện Hòa Vang.
+ Giới thiệu về PIC 16F877A và các cảm biến của hệ thống báo cháy.
+ Thiết kế hệ thống báo cháy điều khiển tự động tại tòa nhà hành chính UBND
huyện Hòa Vang.
+ Lắp ráp mô hình hệ thống báo cháy điều khiển tự động tại tòa nhà hành chính
UBND huyện Hòa Vang.
+ Kết luận
Đà nẵng, ngày

tháng

năm 2010

Sinh viên thực hiện

Lâm Quang Tưởng

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 7


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động
MỤC LỤC

Chương 1: Khảo sát, nghiên cứu hệ thống báo cháy tại tòa nhà hành chính
UBND huyện Hòa Vang.

1.1. Tầm quan trọng của hệ thống báo cháy………………………………...7
1.1.1. Sự cần thiết của hệ thống báo cháy tự động……………………………...7
1.1.2. Những quy định và cách bố trí hệ thống báo cháy tự động……………...8
1.1.2. Giới thiệu về hệ thống báo cháy tại trụ sở
UBND huyện Hòa Vang………………………………………………….12
1.2.1. Giới thiệu tổng quan về tòa nhà trụ sở UBND huyện Hòa Vang………..12
1.2.2. Giới thiệu về hệ thống báo cháy sẽ thiết kế cho tòa nhà………………...13
Chương 2: Giới thiệu về PIC 16F877A và các cảm biến của hệ thống báo cháy
2.1. Giới thiệu về họ Vi Điều Khiển PIC..........................................................16
2.1.1. Tóm tắt phần cứng...................................................................................16
2.1.2. Tổ chức bộ nhớ chương trình và stack.....................................................23
2.1.3. Các chế độ làm việc chính của PIC...........................................................31
2.2. Các loại cảm biến của hệ thống báo cháy.................................................38
2.2.1. Cảm biến nhiệt...........................................................................................38
2.2.2. Cảm biến lửa..............................................................................................40
2.2.3. Cảm biến khói.............................................................................................41
2.2.4. Cảm biến quang..........................................................................................42
Chương 3: Thiết kế hệ thống báo cháy điều khiển tự động tại tòa nhà hành
chính UBND huyện Hòa Vang
3.1. Giới thiệu về mặt bằng của tòa nhà..........................................................44
3.2. Thiết kế hệ thống báo cháy tự động cho tòa nhà.....................................46
3.2.1. Sơ đồ mặt bằng chia khu vực cho tòa nhà và cách bố trí các đầu
cảm biến ở từng khu vực ............................................................................46
3.2.2. Các modun mạch trong hệ thống báo cháy thiết kế....................................48
3.2.3. Sơ đồ mạch cảm biến thiết kế lắp đặt trong tòa nhà ...................................55
Chương 4: Lắp ráp mô hình hệ thống báo cháy điều khiển tự động tại tòa
nhà hành chính UBND huyện Hòa Vang.
4.1. Sơ đồ mạch lắp ráp mô hình hệ thống báo cháy.............................................
4.2. Lưu đồ thuật toán..............................................................................................
4.3. Chương trình.....................................................................................................

Chương 5: Kết luận

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Chương 1
KHẢO SÁT, NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÁO CHÁY TẠI TÒA NHÀ HÀNH
CHÍNH UBND HUYỆN HÒA VANG

1.1.

Tầm quan trọng của hệ thống báo cháy:
1.1.1. Sự cần thiết của hệ thống báo cháy tự động :
Ngày nay, cùng với những hiểm họa có thể xảy ra với con người thì hỏa hoạn
cũng là một trong những mối nguy hiểm mà con người cần phải đề phòng nhất. Hậu quả
mà nó gây ra cho chúng ta là rât lớn, rất khó có thể lường được. Do đó vấn đề mà chúng
tôi đề cập ở đây là 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 lí nhanh khi có
sự cố xảy ra. Chỉ 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 ốc của bạn, nhà xưởng
của bạn, ngôi nhà thân yêu của bạn một cách chắc chắn khỏi những rủi ro do hỏa hoạn
gây ra. Với những sản phẩm được thiết kế phù hợp, đạt tiêu chuẩn sẽ mang đến cho bạn
những tính năng hữu dụng nhất:
• Giúp bạn tránh được những mối nguy hiểm do hỏa hoạn gây ra.

• Báo trước cho bạn những hiểm họa xắp xẩy ra (nhờ hệ thống các đầu dò, đầu
báo khói, báo nhiệt, báo gas… )
• Bạn có thể dẽ dàng xử lí khi xảy ra sự cố (nhờ những thiết bị chữa cháy được
thiết kế phù hợp, hoàn hảo và rất dễ sử dụng )
1.1.2. Những quy định và cách bố trí hệ thống báo cháy tự động:
1.1.2.1.
Những quy định khi thiết kế hệ thống báo cháy:
a.
Hệ thống báo cháy tự động phải được trang bị cho các công trình nguy hiểm về
cháy nổ. Cụ thể là
 Nhà hành chính, trụ sở làm việc của cơ quan chính quyền, tổ chức chính trị xã hội,
trụ sở, nhà, văn phòng làm việc khác.
 Khách sạn, nhà hàng, nhà nghỉ, nhà trọ từ năm tầng trở lên hoặc có khối tích từ
5000 m3 trở lên, nhà ở khác từ 7 tầng trở lên
 Nhà, công trình thuộc cơ sở nghiên cứu khoa học , công nghệ.
 Trường học, cơ sở giáo dục từ năm tầng trở lên hoặc có khối tích tổng cộng từ
15000 m3 trở lên, nhà trẻ, hoặc trường mẫu giáo có 100 cháu trở lên hoặc có khối
tích tổng cộng từ 1000 m3 trở lên
 Bệnh viện, nhà điều dưỡng cấp tĩnh trở lên, cơ sở y tế khám chữa bệnh có 25
giường trở lên.
 Rạp hát, rạp chiếu phim, hội trường, nhà văn hóa, nhà thi đấu thể thao, những nơi
tập trung đông người từ 200 người trở lên, vũ trường, câu lạc bộ, cơ sở vui chơi
giải trí và những công trình công cộng khác.
 Chợ kiên cố và bán kiên cố, trung tâm thương mại siêu thị, cửa hàng bách hóa có
tổng diện tích gian hàng từ 300 m2 trở lên hoặc tổng khối tích từ 1000 m3 trở lên.
SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 9

Đồ án tốt nghiệp










b.







c.

d.

e.

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Nhà lưu trữ, thư viện, bảo tang, triển lãm thuộc nhà nước quản lý
Đài phát thanh, truyền hình, cơ sở bưu chính viễn thông từ cấp huyện trở lên
Ga hàng không, cảng biển, nhà ga đường sắt loại 1, bãi đổ có 200 xe ô tô trở lên.

Cơ sở sản xuất thuộc thẫm quyền cấp huyện trở lên phê duyệt dự án thiết kế xây
dựng.
Nhà máy điện, trạm biến áp từ 220KV trở lên.
Kho, cảng nhập khẩu xăng dầu khí đốt hóa lỏng.
Kho hàng hóa, vật tư khác có khối tích từ 1000 m3 trở lên, bãi hàng hóa, vật tư
cháy có diện tích từ 500 m2 trở lên.
Công trình an ninh, quốc phòng có nguy hiểm về cháy, nổ hoặc có yêu cầu bảo vệ
đặc biệt.
Trung tâm chỉ huy, điều độ, điều hành diều khiển quy mô khu vực và quốc gia các
lĩnh vực.
Công trình hầm, tầng hầm
Hệ thống báo cháy tự động được trang bị phải đáp ứng các yêu cầu sau:
Phát hiện nhanh.
Chuyển tín hiệu phát hiện cháy thành tín hiệu báo động rõ ràng để những người
xung quang có thể thực hiệ các biện pháp thích hợp.
Có khả năng chống nhiễu tốt, không bị ảnh hưởng bởi các hệ thống khác được lắp
đặt chung hoặc riêng lẻ.
Báo hiệu nhanh và rõ ràng mọi trường hợp sự cố hệ thống.
Không bị tê liệt một phần hay toàn bộ do cháy gây ra trước khi phát hiện cháy.
Đảm bảo độ tin cậy.
Những tác động bên ngoài gây ra sự cố cho một phần hệ thống không gây ra
những sự cố tiếp theo cho hệ thống
Trung tâm báo cháy tự động phải có chức năng báo cháy
Tự động kiểm tra tín hiệu từ các kênh báo về để loại trừ tín hiệu báo cháy
giả. Cho phép trang bị các trung tâm báo cháy tự động không có chức năng tự
động kiểm tra tín hiệu trong trường hợp sữ dụng các đầu báo cháy có chức năng
tự động kiểm tra tín hiệu.
Trung tâm báo cháy phải có hai nguồn điện độc lập. Một nguồn 220V xoay
chiều và một nguồn ăcquy dự phòng. Ắcquy dự phòng phải đảm bảo ít nhất 12 giờ
cho thiết bị ở chế độ hoạt động thường trực và 1 giờ khi có cháy.

Trường hợp hệ thống báo cháy liên kết với hệ thống chữa cháy, thì ngoài chức
năng báo cháy thì còn phải điều khiển hệ thống chữa cháy hoạt đọng ngay để dập
tắt cháy kịp thời.
Đầu báo cháy tự động phải đảm bảo phát hiện cháy theo chức năng đã được thiết
kế và các đặc tính kỹ thuật của nó.

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Việc lựa chọn đầu báo cháy tự động phỉa căn cứ vào tính chất của chất cháy, đặc
điểm môi trường bảo vệ và tính chất của cơ sở được trang bị.
f. Trường hợp trung tâm báo cháy không có chức năng chỉ thi địa chỉ của từng đầu
báo cháy tự động, các đầu báo cháy tự động được mắc trên một kênh cho phép
kiểm soát đến 20 căn phòng hoặc khu vực chung trên một tầng nhà có lối ra hành
lang chung nhưng ở phía ngoài từng phòng phải có đèn chỉ thị về sự tác động báo
cháy của bất cứ đầu báo cháy nào được lắp đặt trong các phòng đó đồng thời phải
đảm bảo yêu cầu diện tích mỗi kênh không lớn hơn 2000 m2 đối với khu vực bảo
vệ hở và 500 m2 đối với khu vực bảo vệ kín.
g. Trong trường hợp mỗi khu vực bảo vệ được trang bị đầu báo cháy hổn hợp thì
khoảng cách giữa các đầu báo cháy được xác định theo tính chất cháy của khu vực
đó.
h. Đối với khu vực bảo vệ có nguy hiểm về nổ, phải trang bị các đầu báo cháy có khả
năng chống nổ.
i.

Những khu vực có độ ẩm cao, nhiều bụi phải trang bị các đầu báo cháy có khả
năng chống ẩm, chống bụi.
j. Ở những khu vực có nhiều côn trùng phỉa trang bị đầu báo cháy có khả năng
chống côn trùng xâm nhập vào bên trong đầu báo cháy hoặc có biện pháp chống
xâm nhập vào bên trong đầu báo cháy.
1.1.2.2.
Bố trí hệ thống báo cháy tự động :
a. Trung tâm báo cháy tự động phải bố trí ở nơi luôn có người trực cả ngày đêm.
Trong trường hợp không có người trực cả ngày đêm, trung tâm báo cháy phải có
khả năng truyền các tín hiệu về cháy và sự cố đến nơi có người trực suốt ngày đêm
và có biện pháp phòng ngừa người không có nhiệm vụ tiếp xúc với trung tâm báo
cháy.
b. Nơi bố trí trung tâm báo cháy phải có điện thoại lien lạc trục tiếp với các đội chữa
cháy hoặc nơi nhận tín hiệu báo cháy.
c. Đầu báo cháy khói hoặc đầu báo cháy nhiệt được bố trí lắp trên mái nhà hoặc trần
nhà. Trong trường hợp không lắp đăt trên mái nhà hoặc trần nhà cho phép lắp trên
xà và cột hoặc treo trên dây dưới trần nhà nhưng các đầu báo cháy phải cách trần
nhà không quá 0.3m tính cả kích thước của đầu báo cháy tự động.
d. Đầu báo cháy khói và đầu báo cháy nhiệt phải được bố trí trong từng khoang của
trần nhà được giới hạn bởi các cấu kiện xây dựng nhô ra về phía dưới lớn hơn
0.4m. Trường hợp trần nhà có những phần nhô ra về phía dưới từ 0.08m đến 0.4m
thì việc bố trí đầu báo cháy tự động được tính như trần nhà không có phần nhô ra
và diện tích bảo vệ của một đầu báo cháy giảm đi 25 %
e. Diện tích bảo vệ của một đầu báo cháy – báo khói, khoảng cách bố trí tối đa giữa
các đầu báo cháy khói với nhau và đầu báo cháy khói với tường phải được xác
định. Nhưng không lớn hơn các trị số trong yêu cầu kỹ thuật và lý lịch kỷ thuật
của đầu báo khói
Trong những căn phòng có chiều rộng dưới 3m thì khoảng cách bố trí cho phép
giữa các đầu báo cháy khói là 1.5m
SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Đối với đầu báo cháy khói tia chiếu thì khoảng cách đường thẳng nối đầu phát với
đầu thu của 2 cặp đầu báo liền kề không được lớn hơn 10m và khoảng cách đến
tường nhà hoặc các đầu báo cháy khác không quá 5m. Trong khoảng cách giữa
đầu phát và đầu thu đầu báo khói tia chiếu không được có vật che khuất tia chiếu.
Đầu báo khói ion hóa không được bố trí lắp đặt ở những nơi có vận tốc gió lớn
hơn 10 m/s
Đầu bào khói quang điện không được bố trí lắp đặt ở những nơi mà chất cháy khi
cháy chủ yếu tạo ra là khói đen.
f. Diện tích bảo vệ của một đầu báo nhiệt, khoảng cách bố trí giữa các đầu báo nhiệt
với nhau và giữa đầu báo nhiệt được xác định. Nhưng không được lớn hơn các trị
số được ghi trong yêu cầu kỷ thuật và lý lịch kỷ thuật của đầu báo chày nhiệt
Ngưỡng tác động của đầu báo nhiệt độ cố định phải lớn hơn nhiệt độ tối đa cho
phép trong phòng là 2000C.
Đầu báo chày lửa trong các phong hoặc khu vực phải được bố trí lắp đặt trên trần
nhà, tường nhà và các cấu kiện khác hoặc lắp ngay trên thiết bị cần bảo vệ
g. Hộp nút ấn báo cháy được bố trí lắp đặt bên trong cũng như bên ngoài nhà và công
trình trên các lối thoát nạn, chiếu nghỉ cầu thang ở vị trí dễ thấy được lắp đặt trên
tường và các cấu kiện xây dựng ở độ cao từ 0.8m đên 1.5m tính từ mặt đất hoặc
mặt sàn
h. Khoảng cách bố trí giữa các hộp nút ấn không vượt qua 50m . Nếu lắp đặt ngoài
trời thì khoảng cách tối đa giữa các hộp nút ấn báo cháy không vượt quá 150m, có
kí hiệu rỏ rang và phỉa là loại chống nước

1.1.2.3.
Hệ thống báo cháy cho các công trình khác :
a. Tất cả các côg trình công nghiệp đều phải lắp đặt hệ thống phát hiện cháy
b. Tín hiệu báo cháy phải khác với các tín hiệu khác đang sử dụng trong các hoạt
động thông thường của công trình
c. Trong một số trường hợp cụ thể thì một tín hiệu cảnh báo chung ban đầu khi có
nhiều người có thể gây ra hỗn loạn không mong muốn . Vì vậy, cần phải có lực
lượng được đào tạo đầy đủ để thực hiện phương án và quy trình sơ tán an toàn
được lập sẵn một cách có hiệu quả.
d. Văn phòng, cửa hàng buôn bán,nơi tập trung đông người và nơi vui chơi giải trí,
nhà công nghiệp, kho và những khu không dùng để ở khác phải lắp đặt hệ thống
phát hiện cháy tự động với các đầu cháy phù hợp ở nhũng nơi có nguy cơ cháy
cao.Ngoài ra một số trường hợp cần đến hệ thống báo cháy tự động như:
+ Nhằm bổ sung cho một số trường hợp không năm trong quy định cuả quy
chuẩn này
+ Là một phần của thiết bị điều khiển đối với hệ thống bảo vệ chống cháy,
như để chỉnh áp hay mở cửa tự động
+ Ở khu vực không có người trong khu nhà ( như khu vực kho hoặc tầng
hầm không có người qua lại thường xuyên, hoặc một phần của nhà bị bỏ trống)

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 12


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

khi một đám cháy có thể xuất hiện và cản trở việc thoát nạn từ bất kỳ khu vực

nào có người trong khu nhà.
1.1.2.4.
Kết nối hệ thống báo cháy tự động với hệ thống khác :
a. Trong các công trình nhà cao tầng hệ thống báo cháy tự động ngoài chức năng báo
cháy phải được kết nối với các hệ thống kỷ thuật khác, bao gồm :
+ Kết nối để hạ thang máy xuống tầng có lối thoát nạn thông trực tiếp ra
ngoài tòa nhà trong trường hợp có cháy.
+ Kết nối để điều khiển đóng hệ thống quạt tăng áp của cầu thang thoát
nạn, hệ thống hút khói khi có cháy.
+ Kết nối để ngắt tự động hệ thống thông gió và điều khiển không khí
khi có cháy
b. Đối với các công trình tập trung đông người và các công trình khác được thiết kế
hệ thống thông tin nội bộ thì hệ thống ày phải kết nối tự động với hệ thống báo
cháy để tự động thông báo về báo động cháy và hướng dẫn thoát nạn ao toàn khi
có cháy.
c. Đối với các công trình được thiết kế hệ thống ngăn cháy lan tự động như các cửa
ngăn cháy, cửa đi ngăn cháy, màn nước ngăn cháy…, hệ thống của thoát cháy tự
động… thì các hệ thống này phải liên kết với hệ thống báo cháy tự động để báo về
sự hoạt động của hệ thống này.
d. Trong các công trình có lắp dặt hệ thống chửa cháy tự động thì các hệ thống này
phải kết nối với hệ thống báo cháy tự động để báo các trường hợp chửa cháy bằng
hệ thống chửa cháy tự động trên.
e. Kết nối hệ thống báo cháy tự động với đơn vị chửa cháy khu vực. Hệ thống báo
cháy tự động của các công trình có quy mô lớn hoặc cao tầng, có lượng người
thường xuyên lớn, các công trình có ý nghĩa chính trị quan trọng như : trụ sở cơ
quan đảng, chính quyền, đoàn thể,tôn giáo… phải được kết nối tự động với đơn vị
chửa cháy gần nhất. Đối với các cơ sở khác khuyến khích kết nối với đơn vị chửa
cháy gần nhất.
1.2. Giới thiệu về hệ thống báo cháy tại trụ sở UBND huyện Hòa Vang:
1.2.3. Giới thiệu tổng quan về tòa nhà trụ sở UBND huyện Hòa Vang.

- Trong tiến trình phát triển của thành phố Đà Nẵng trong giai đoạn hiện nay, với sự
phát triển ngày càng cao của nền kinh tế thành phố. Thì quy mô của một thành phố
hiện đại ngày càng phát triển lớn hơn do lượng dân số ngày càng đông và diện tich
cần cho các cơ sở kinh tế cũng ngày càng nhiều hơn trong các khu ở nội thành và
vùng vên thành phố. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng nhiều của quá trình phát triển
hiện đại, và tạo cơ sở để vùng quê hướng Tây Nam của thành phố phát triển cùng
các khu vực khác. Thành phố đã quyết định chia tách huyện Hòa Vang cũ thành 2
đơn vị hành chính, và đơn vị hành chính huyện Hòa Vang được chuyển về vị trí
mới ở nhằm thực hiện mục tiêu phát triển vùng ven của thành phố.
- Trụ sở UBND huyện Hòa Vang mới nằm trong khu liên hợp trung tâm hành chính
huyện Hòa Vang mới, đóng chân tại xã Hòa Phong, huyện Hòa Vang, TP Đà
Nẵng.
SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 13


Đồ án tốt nghiệp
-

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Trụ sở UBND huyện Hòa Vang là tòa nhà được xây dựng mới. Bao gồm : Ba tòa
nhà ba tầng được bố trí theo hình chữ U ở phía trước, phía sau có một khu nhà hai
tầng. Sau cùng là một dãy nhà trệt dùng làm nhà nhà kho. Quang cảnh khu hành
chính :

Hình 1.1: Trụ sở UBND huyện Hòa Vang
1.2.4. Giới thiệu về hệ thống báo cháy sẽ thiết kế cho tòa nhà:
Đây là tòa nhà hành chính của cơ quan nhà nước, quản lý tất cả các hoạt động

của toàn huyện. Do đó, sẽ có những văn kiện, văn bản, tài liệu, hồ sơ quan trọng cần
được bảo vệ. Vì vậy, cần phải có hệ thống báo cháy tự động và phòng cháy chữa cháy
để xử lý ngay lập tức khi có sự cố cháy xảy ra, để bảo vệ an toàn cho con người và
các tài sản, tài liệu có trong tòa nhà.
Ta chọn tòa nhà chính diện để thiết kế hệ thống báo cháy cho đề tài này. Tòa nhà
có 3 tầng, 32 phòng chức năng; ở giữa có cầu thang bộ. Sơ đồ tòa nhà được bố trí như
hình 1.2
SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 14


Đồ án tốt nghiệp













Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Tổng diện tích tòa nhà
560 m2

Tổng số phòng
32 phòng
Do diện tích mỗi phòng tương đối nhỏ và kích thước không giống nhau nên ta
thiết kế ở mỗi phòng đặt 1 hoặc 2 cảm biến nhiệt ở trên trần nhà. Tín hiệu được
đưa về qua dây dẫn về hộp điều khiển trung tâm đặt ở phòng Bảo Vệ. Tại cầu
thang bộ, ta đặt chuông báo động để báo động cho nhân viên trong tòa nhà biết khi
có sự cố cháy xảy ra. Tại phòng Bảo Vệ, có đặt còi và đèn báo báo cháy để nhân
viên Bảo Vệ biết và xử lý khi có sự cố cháy xảy ra.
Cách bố trí các đầu cảm biến: do các phòng trong tòa có diện tích tương đối nhỏ
nên trong mỗi phòng ta đặt hai đầu cảm biến, loai cảm biến nhiệt độ. Các cảm biến
này sẽ làm nhiệm vụ nhận biết nhiệt độ trong phòng. Khi nhiệt độ trong phòng
bằng hoặc lớn hơn nhiệt độ đặt, cảm biến sẽ tác động, đưa tín hiệu về bộ xử lý
trung tâm tác động đèn và còi cho nhân viên trực và mọi người trong tòa nhà biết
để thực hiện các phương án sơ tán an toàn khi có cháy xảy ra
Các tín hiệu của các đầu cảm biến sẽ được đưa về song song theo từng khu, mỗi
khu gồm bốn phòng của một dãy của một tầng trong tòa nhà
Tín hiệu đưa về của các đầu cảm biến ở từng khu sẽ được đưa về từng chân PIC ở
bộ xử lý trung tâm đặt tại phòng bảo vệ,nhờ đó nhân viên bảo vệ sẽ biết sự cố cháy
đang xảy ra ở đâu trong tòa nhà để có biện pháp xử lý kịp thời.
Bộ xử lý trung tâm sẽ dùng PIC16F877A làm nhiệm vụ nhận biết tín hiệu do các
đầu cảm biến báo về để xuất ra các tín hiệu để điều khiển các bộ phận khác trong
hệ thống.
Các bộ phận khác của hệ thống bao gồm:
+ Hệ thống Dây dẫn nối các đầu cảm biến với bộ điều khiển
+ Các loại đèn và còi báo động lắp đặt tại phòng bảo vệ và bên trong tòa nhà để
thực hiện chức năng báo động khi có cháy xảy ra..

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 15

Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Phòng
Bảo Vệ

Phòng Tài Nguyên
& Môi Trường

GĐ VP
đăng ký
QSDĐ

Trưởng
phòng
TN&MT

Phòng
Thanh
Tra

Chánh
Thanh
Tra

Phòng
Tiếp

Dân

Văn
Thư

Trưởng
phòng Tư
Pháp

Phòng
Tư
Pháp

Phó CT
UBND

Văn
Phòng

Phó
Văn
Phòng

Văn Phòng đăng
ký QSDĐ

Tầng 1

Phòng
Họp

Phòng C.T
UBND

Chánh
Văn
Phòng

Phó Chánh Văn
Phòng & Kế Toán

Phòng
Khánh
Tiết

Phòng
chủ tịch
HĐND

Phòng
phó CT
HĐND

Ủy
Viên
TT &
C.Viên

Trưởng
phòng

NN &
PTNT

Phó
phòng
NN &
PTNT

Tầng 2

Trưởng
phòng
Nội Vụ

Trưởng Phòng
phòng
Văn hóa
VH - TT – Thông
tin

Phòng
Nội
Vụ

Phòng
Họp

Phòng
NN &
PTNT

Phòng
Truyền
Thống

Phòng
Công
Thương

Trưởng
phòng
Công
Thương

Tầng 3
Hình 1.2: Sơ đồ mặt bằng của tòa nhà
SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Chương 2
GIỚI THIỆU VỀ PIC 16F877A VÀ CÁC CẢM BIẾN CỦA
HỆ THỐNG BÁO CHÁY

2.3. Giới thiệu về họ Vi Điều Khiển PIC

PIC là viết tắt của “Programable Intelligent Computer”, có thể tạm dịch là “máy
tính thông minh khả trình” do hãng Genenral Instrument đặt tên cho vi điều khiển đầu
tiên của họ. PIC1650 được thiết kế để dùng làm các thiết bị ngoại vi cho vi điều
khiển CP1600. Vi điều khiển này sau đó được nghiên cứu phát triển thêm và từ đó
hình thành nên dòng vi điều khiển PIC ngày nay.
Các kí hiệu của vi điều khiển PIC:
PIC12xxxx: độ dài lệnh 12 bit
PIC16xxxx: độ dài lệnh 14 bit
PIC18xxxx: độ dài lệnh 16 bit
C: PIC có bộ nhớ EPROM (chỉ có 16C84 là EEPROM)
F: PIC có bộ nhớ flash
LF: PIC có bộ nhớ flash hoạt động ở điện áp thấp
LV: tương tự như LF, đây là kí hiệu cũ
Bên cạnh đó một số vi điệu khiển có kí hiệu xxFxxx là EEPROM, nếu có thêm
chữ A ở cuối là flash (ví dụ PIC16F877 là EEPROM, còn PIC16F877A là flash).
Ngoài ra còn có thêm một dòng vi điều khiển PIC mới là dsPIC.
3.2.1. Tóm tắt phần cứng
Cấu trúc phần cứng của vi điều khiển hiện nay được thiết kế theo hai mô hình
khối cấu trúc Von - Neuman và cấu trúc Harvards.
Như ta đã biết, cấu trúc vi điều khiển của Von Neuman là một cấu trúc cổ điển
và được ứng dụng phổ biến.Ở cấu trúc này, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình
nằm chung trong một bộ nhớ, dùng chung một dường truyền dữ liệu, do đó nó phần
nào ảnh hưởng đến tốc độ thực thi của vi điều khiển.

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 17


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

CPU

14

CPU

8

PROGRAM AND DATA
MEMORY

8

VON NEUMANN

PROGRAM MEMORY

DATA MEMORY

HARVARD

Hình 2.1 : Cấu trúc Havard và Von – Neumann.
Không giống như cấu trúc Von Neuman, cấu trúc Harvards tách riêng bộ nhớ dữ
liệu và bộ nhớ chương trình, cùng một thời điểm, CPU có thể tương tác với cả hai bộ
nhớ. Chính điều này đã tăng tốc độ xử lý của vi điều khiển lên một cách đáng kể. Các
vi điều khiển có cấu trúc phần cứng kiểu Harvards thì được gọi là vi điều khiển RISC.
RISC là viết tắt của thuật ngữ “Reduce Instruction Set Computer” hay vi điều khiển

có tập lệnh rút gọn. Vi điều khiển được thiết kế theo kiến trúc Von-Neuman còn được
gọi là vi điều khiển CISC (Complex Instruction Set Computer) hay vi điều khiển có
tập lệnh phức tạp vì mã lệnh của nó không phải là một số cố định mà luôn là bội số
của 8 bit (1 byte).
PIC16F877A thuộc vi điều khiển 16 bit có cấu trúc RISC (Reduce Instruction
Set Computer). Với công nghệ RISC (Reduced Instruction Set Computer) nâng cao
đáng kể tốc độ xử lý, khả năng chống nhiễu, khả năng mở rộng tốt, khả năng nạp lại
trên 1000 lần, tập lệnh đơn giản, được hỗ trợ lập trình dưới dạng Macro và đa dạng về
chủng loại, thì dòng PIC là một dòng vi điều khiển tốt nhất trong các ứng dụng tự
động từ đơn giản đến phức tạp nhất.
PIC16F877A là một tiêu biểu, có thể được coi là chip vi điều khiển khá đơn giản
của dòng PIC. Với 5 Port, 40 chân và đầy đủ các tính chất ưu việt của dòng PIC,
PIC16F877A phù hợp với các ứng dụng vừa và nhỏ và được sử dụng khá phổ biến
hiện nay.
Cấu trúc tổng quát của nó được biểu diễn dưới dạng các khối sau :

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 18


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Free_run counter

DATA memory
RAM
Program memory

FLASH

CPU
DATA memory
EEPROM

Port A

Port B

Port C

Port D

Port E

Hình 2.2 : Cấu trúc tổng quát của PIC
Bộ nhớ chương trình (Program memory) : Dùng để chứa chương trình nạp. Vì
được chế tạo bằng công nghệ FLASH nên bộ nhớ này có thể được lập trình hay xoá
nhiều lần.Ưu điểm này khiến cho con vi điều khiển này thích hợp cho việc xây dựng
các ứng dụng điều khiển.
EPPROM: Đây là bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu khi không cấp nguồn. Thông thường
nó được dùng để chứa dữ liệu quan trọng không thể mất nếu chẳng may nguồn cấp bị
mất đột ngột.
RAM: Bộ nhớ dữ liệu được sử dụng cho trong suốt quá trình thực thi chương
trình trong vi điều khiển.
PORTA, PORTB , PORTC, PORTD, PORTE là các ngõ kết nối vật lý giữa vi
điều khiển với các phần cứng bên ngoài. PORTA có 6 chân giao tiếp trong khi
PORTB và PORTC và PORTD có đến 8 chân, PORTE có 3 chân.
FREE- RUN TIMER: Đây là một thanh ghi 8 bit ở bên trong vi điều khiển, nó

hoạt động độc lập với chương trình. Cứ mỗi bốn xung nhịp của bộ dao động thì giá trị
của nó tăng lên một cho đến khi đạt đến giá trị tối đa là 255, và sau đó nó lại bắt đầu
đếm từ 0. Nếu như chúng ta biết được chính xác thời giữa hai lần tăng của nội dung
thanh ghi Timer, thì khi đó nó sẽ được dùng để định thời gian, một đặc điểm hết sức
hữu ích và được ứng dụng rất nhiều trong thực tế.
CPU (Central Processing Unit): Đóng vai trò then chốt trong việc kết nối các
thành phần trong vi điều khiển với nhau, được so sánh giống như bộ não con người.
Nó liên kết các hoạt động của các khối trong vi điều khiển và thực thi chương trình.

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 19


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Hình 2.3 : Sơ đồ khối của PIC 16F877
SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 20


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Hình 2.4 : Sơ đồ chân của PIC 16F877A
 Chân 1 : MCLR/VPP, Cổng Reset và cấp điện áp lập trình cho vi điều khiển.

 Chân 2 : RA0/AN0, Chân số 0 của port A, đầu vào bộ Analog 0 (Port A là port
vào ra 2 chiều).
 Chân 3 : RA1/AN1, Chân số 1 của port A, đầu vào bộ Analog 1
 Chân 4 : RA2/AN2/VREF-/CVREF , Chân số 2 port A, đầu vào Analog 2 và đầu vào
bộ A/D (Điện áp thấp) và nối với bộ so sánh Compare
 Chân 5 : RA3/AN3/VREF+ , Chân 3 của port A, đầu vào Analog 3, đầu vào bộ A/D
(điện áp cao).
 Chân 6 : RA4/T0CKI/C1OUT, Chân số 4 của port A, đầu vào bộ định thời Timer0
và đầu ra của bộ so sánh 1.
 Chân 7 : RA5/AN4/SS/C2OUT, Chân số 5 của port A, đầu vào bộ Analog 4, đầu
ra của bộ so sánh 2, đầu vào SPI.

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 21


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

 Chân 8 :RE0/ RD/AN5: điều khiển đọc cho các cổng song song, đầu vào tương tự
5.
 Chân 9 : RE1 / WR /AN6 : Điều khiển ghi cho các đầu vào song song, đầu vào
tương tự 6
 Chân 10 :RE2 / CS / AN7 : điều khiển chọn lọc cho các cổng song song , đầu vào
tương tự 7.
 Chân 11 : V dd
 Chân 12 : VSS, Chân nối đất của nguồn.
 Chân 13 : OSC1/CLKI, Chân nối với bộ dao động và có chức năng là bộ định

thời.
 Chân 14 : OSC2/CLKO, Chân nối với bộ dao động và có chức năng là bộ định
thời.
 Chân 15 : RC0/T10SO/T1CKI, chân số 0 của port C, đầu vào bộ tạo dao động
Timer 1.
 Chân 16 : RC1/T1OSI/CCP2,chân số 1 của port C, đầu vào bộ dao động T1, đầu
ra bộ Capture 2, và đầu ra PWM2
 Chân 17 : RC2/CCP1, chân số 2 của port C, đầu ra bộ Capture1, và đầu ra PWM1.
 Chân 18 : RC3/SCK/SCL, chân số 3 của port C, đầu vào/ra của port đồng bộ
chuẩn SPI và chuẩn I2C (Synchronous serial clock).
 Chân 40 : RB7/PGD, chân số 7 của port B.
 Chân 39 : RB6/PGC.
 Chân 38 : RB5, Chân số 5 của port B.
 Chân 37 : RB4, Chân số 4 của port B.
 Chân 36 : RB3/PGM.
 Chân 35 : RB2, Chân số 2 của port B.
 Chân 34 : RB1, Chân số 1 của port B.
 Chân 33 : RB0/INT, Chân số 0 của port B và là ngỏ vào của ngắt.
SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 22


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

 Chân 32 : VDD, Chân cấp nguồn cho vi điều khiển.
 Chân 31 : VSS
 Chân 19 : RDO / PSPO

 Chân 20 : RD1 / PSP1
 Chân 21 : RD2 / PSP2
 Chân 22 : RD3 / PSP3
 Chân 30 : RD7 / PSP7
 Chân 29 : RD6 / PSP6
 Chân 28 :

RD5 / PSP5

 Chân 27 :

RD4 / PSP4

 Chân 26 : RC7/RX/DT, chân số 7 của port C, nối với chân RX - DT của port PSP.
 Chân 25 : RC6/TX/CK, chân số 6 của port C.
 Chân 24 : RC5/SDO, chân số 5 của port C.
 Chân 23 : RC4/SDI/SDA, chân số 4 của port C.
Lưu ý chân RA4/TOCKI vừa là chân số 4 của Port A và vừa là ngõ vào từ bên
ngoài cho bộ đếm. Việc lựa chọn một trong hai chức năng này được thực hiện qua
việc thay đổi giá trị cho các thanh ghi chuyên dụng. Khi ta chọn một trong hai chức
năng thì chức năng kia sẽ không hoặt động được.
Tất cả các chân RARD thuộc cổng port Aport D đều có thể được dùng như
các ngõ xuất hay nhập tùy thuộc vào yêu cầu của thiết bị điều khiển. Để định nghĩa
một chân là xuất hay nhập ta sử dụng các thanh ghi TRIS ở bank 1. Nếu một bit trong
thanh ghi TRIS bằng 1 thì bit tương ứng với vị trí đó trong port lúc này sẽ là ngõ nhập
và ngược lại. Mỗi port có thanh ghi TRIS cho riêng nó. Port A ứng với thanh ghi
TRISA nằm trong bank 0, port B ứng với thanh ghi TRISB nằm trong bank 1, Port C
ứng với thanh ghi TRISC nằm trong bank 2. Đối với PIC16F877A PortA có 6 chân,
PortB và PortC và PortD có 8 chân.

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 23


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

3.2.2. Tổ chức bộ nhớ chương trình và stack

Hình 2.5 : Tổ chức bộ nhớ chương trình PIC 16F877A
Bộ nhớ chương trình được chế tạo bằng công nghệ FLASH, nó cho phép lập
trình cho vi điều khiển được nhiều lần trước khi nó được lắp đặt vào thiết bị, hoặc
ngay các sau khi nó được lắp đặt mà có một sự cố nào đó xảy ra. Dung lượng của bộ
nhớ chương trình này là 8K Word*14 bit, trong đó các vị trí từ 0h đến 4h được dùng
cho các vector reset và ngắt:
 Vector ngắt (Interrupt Vector) (0004h): khi cho phép ngắt chương trình sẽ bắt
đầu ở vị trí này.
 Vector Reset (0000h): khi xảy ra Reset bằng cách bật nguồn hay do các nguyên
nhân khác thì chương trình sẽ bắt đầu ở vị trí này. PIC có các cách Reset sau:
Reset khi bật nguồn, Reset khi có mức logic 0 trên chân MCRL, khi ở chế độ
Sleep và khi bộ WDT bị tràn.
 Stack:

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 24

Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Hình 2.6 : Hoạt động của Stack.
PIC16F877A có một ngăn chứa Stack 13 bit với 8 mức hay nói cách khác đó là
một nhóm 8 vị trí nhớ có độ rộng 13 bit. Stack hoạt động giống như một bộ đệm
vòng. Vai trò của nó là lưu giữ giá trị của bộ đếm chương trình sau khi thực hiện một
lệnh nhảy từ chương trình chính tới địa chỉ của chương trình con nhằm mục đích để
cho chương trình biết chính xác điểm trở về sau khi thực hiện chương trình con. Lệnh
Return đánh dấu điểm kết thúc của chương trình con. Lệnh Call là lệnh nhảy tới
chương trình con, khi gặp lệnh Call thì địa chỉ trở về (địa chỉ của câu lệnh sau chương
trình con) sẽ dược chứa vào đỉnh của Stack. Khi lệnh Return được bắt gặp thì địa chỉ
ở đỉnh Stack sẽ được đặt vào bộ đếm chương trình PC và chương trình tiếp tục bình
thường. Do PIC có 8 thanh ghi Stack nên các chương trình con có thể gọi lồng vào
nhau liên tiếp 8 lần và sau lần gọi thứ 8 thì mỗi lệnh sẽ làm mất nội dung của ngăn
Stack thứ 8. Do đó, khi gặp lệnh Return thì PC sẽ gửi tới chương trình báo địa chỉ trở
về sai và lúc này chương trình hoặt động sai.
 Bộ nhớ dữ liệu
Bộ nhớ dữ liệu bao gồm bộ nhớ RAM và EPPROM. Bộ nhớ EPPROM bao gồm
128 hoặc 256 byte, nội dung của nó không bị mất đi nếu lỡ như mất nguồn. EPPROM
không được định địa chỉ trực tiếp, mà được truy xuất gián tiếp thông qua 2 thanh ghi
là EEADR và EEDATA. Bởi vì bộ nhớ EPPROM được dùng cho việc lưu trữ những
thông số quan trọng, cho nên người lập trình cần phải tuân theo một số quy tắc để
tránh mắc lỗi trong lúc viết. Bộ nhớ RAM có địa chỉ từ 0x0C đến 0x4F, bao gồm 68 ố
nhớ 8 bit. Việc xác định vị trí của RAM cũng được thực hiện thông qua thanh ghi
GPR (General Purpose Register).
 Bộ nhớ RAM (Các thanh ghi SFR và GPR)

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 25


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Hình 2.7 : Tổ chức bộ nhớ dữ liệu (RAM) PIC 16F877A.

SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 26


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Bộ nhớ dữ liệu được phân chia thành nhiều bank (4 bank), là nơi chứa các thanh
ghi SFR và các thanh ghi GPR. Bit RP1 và RP0 trong thanh ghi STATUS dùng để
chọn bank.
Bảng 2.1

Mỗi bank dài đến 7Fh tương ứng với độ lớn128 byte, các bit ở vị trí thấp của
mỗi bank để dành cho các thanh ghi có chức năng đặc biệt và ở vị trí cao là các thanh
ghi đa mục đích, chúng được xem như là các RAM tĩnh.

 Bộ nhớ dữ liệu EEPROM
PIC16F877A có một bộ nhớ dữ liệu EPPROM với dung lượng 128 có địa chỉ từ

80h đến FFh hoặc 256 bytes có địa chỉ từ 00h đến FFh , có thể được ghi hay đọc. Đặc
tính quan trọng nhất của nó chính là dữ liệu cất trong nó không bị mất đi khi bị mất
nguồn. Theo nhà sản xuất thì dữ liệu có thể cất trong EPPROM sẽ được bảo toàn đến
40 năm. Bộ nhớ EPPROM được đặt trong một vùng nhớ đặc biệt và có thể được truy
xuất thông qua các thanh ghi đặc biệt. Chúng là:
EEDATA và EEDATH chứa các dữ liệu đọc viết.
EEADR và EEADRH chứa địa chỉ của phân vùng EPPROM cần truy xuất.
EECON1 chứa các bit điều khiển.
EECON2 thanh ghi này không tồn tại về mặt vật lý, mà nó dùng để bảo vệ
EPPROM khỏi những lỗi lập trình không đáng có.
 Thanh ghi EECON1: (địa chỉ 18Ch)


Bit 4 EEIF (EEPROM Write Operation Interupt Flag bit):
Bit dùng để báo cho vi điều khiển biết quá trình ghi dữ liệu vào EPPROM đã kết
thúc. Khi kết thúc quá trình ghi, thì bit này sẽ tự động set lên 1. Người lập trình cần
phải xoá bit này bằng phần mềm để nó có thể nhận biết được một sự kết thúc của việc
ghi tiếp theo.
1 = Ghi kết thúc
SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 27


Đồ án tốt nghiệp

Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

0 = Ghi chưa xong, hoặc chưa bắt đầu ghi


Bit 3 WRERR (Write EPPROM Error Flag ):
Báo lỗi nếu gặp trong quá trình ghi vào EPPROM. Bit này chỉ được set lên khi
quá trình ghi vào EPPROM bị ngắt bởi một tín hiệu reset hoặc bị tràn WDT khi WDT
được kích hoạt.
1 = Có lỗi xảy ra
0 = Không có lỗi

Bit 2 WREN ( EPPROM Write Enable bit ):
Bit cho phép ghi vào EPPROM. Nếu bit này không được set lên thì vi điều khiển
sẽ không cho phép ghi vào EPPROM.

Bit 1 WR (Write Control bit ):
Việc set bit này lên sẽ khởi tạo việc ghi dữ liệu từ thanh ghi EEDATA đến một
địa chỉ cụ thể thông qua thanh ghi EEDR.
1 = Khởi tạo ghi
0 = Không khởi tạo

Bit 0 RD ( Read Control bit ):
Bit dùng để điều khiển việc khởi tạo quá trình chuyển dữ liệu từ một địa chỉ đã
được định nghĩa trong EEDR đến thanh ghi EEDATA.
1 = Khởi tạo
0 = Không khởi tạo
 Đọc dữ liệu từ vùng EEPROM:
Để đọc dữ liệu từ vùng EEPROM (Thanh ghi EEADR), người viết chương trình
phải ghi vào thanh ghi EEADR địa chỉ của dữ liệu cần đọc rồi set bit RD lên 1. Dữ
liệu sẽ được đọc ở chu kỳ kế và lưu vào thanh ghi EEDATA và thanh ghi này sẽ giữ
giá rị cho đến khi có một byte khác được đọc hoặc cho đến khi có một lệnh ghi vào
vùng EEPROM một dữ liệu khác.
Ví dụ:
BCF

STATUS, RP0
; chọn bank 0
MOVLW
CONFIG_ADDR
; địa chỉ cần đọc => W
MOVWF
EEADR
; (W)-> (EEADR)
BSF
STATUS, RP0
; chọn bank 1
BSF
EECON1,RD
; set RD -> cho phép ghi
BCF
STATUS, RP0
; chọn bank 0
MOVF
EEDATA, W
; dữ liệu đọc được đưa vào
thanh ghi W.
 Ghi dữ liệu vào vùng EEPROM (Thanh ghi EEDATA):
Để ghi dữ liệu vào vùng EEPROM người viết chương trình ghi địa chỉ cần lưu
vào thanh ghi EEADR và địa chỉ cần ghi vào thanh ghi EEDATA, rồi phải theo từng
bước trong đoạn chương trình ví dụ sau mà ghi mỗi byte dữ liệu.
SVTH:Lâm Quang Tưởng _ Lớp: 05 DTD

Trang 28