Đang tải... (xem toàn văn)
Ngày nay, kinh tế thương mại của nước ta phát triển mạnh, đời sống nhân dân được cải thiện, đi cùng với điều đó là nhu cầu cần được bảo vệ bản thân, bảo vệ gia đình được đa số người dân chú trọng. Bên cạnh đó, phong trào phòng chống cháy nổ được nhà nước ta hết sức quan tâm và là vấn đề đươc đặt lên hàng đầu. Vì vậy, hệ thống báo cháy có vai trò quan trọng và được ứng dụng rộng rãi trong toàn xã hội. Sử dụng vi điều khiển để hiển thị nhiệt độ trên master từ các slaver. Viết sơ đồ giải thuật, viết code, sử dụng vi điều kiển PIC16F877A, thi công, thiết kế mô hình, phần cứng. Xây dựng code đọc nhiệt độ từ LM35 trên slaver. Sử dụng module truyền UART RF để gọi các slaver và đọc giá trị nhiệt độ từ các slaver. Sau đó hiển thị nhiệt độ lên LCD 16x02.
ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ III DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT III TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI GIẢI THUẬT, THỰC THI PHẦN CỨNG ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 PHỤ LỤC A 17 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ HÌNH 2-1 SƠ ĐỒ KHỐI HÌNH 2-2: HÌNH ẢNH THỰC TẾ PIC 16F877A [6] HÌNH 2-3: PHẦN MỀM PIC C COMPLIER HÌNH 2-4: IC LM35 [5] HÌNH 2-5: SƠ ĐỒ CHÂN IC LM35 [6] HÌNH 3-6: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT MCU SLAVER DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VDC Volt Direct Current GND Ground EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory SRAM Static Random Access Memory PWM Pulse Width Modulation IC Integrated Circuit RF Radio Frequency UART Universal Asynchronous Receiver – Transmitter ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY 1.1 Giới thiệu Ngày nay, kinh tế thương mại nước ta phát triển mạnh, đời sống nhân dân cải thiện, với điều nhu cầu cần bảo vệ thân, bảo vệ gia đình đa số người dân trọng Bên cạnh đó, phong trào phòng chống cháy nổ nhà nước ta quan tâm vấn đề đươc đặt lên hàng đầu Vì vậy, hệ thống báo cháy có vai trò quan trọng ứng dụng rộng rãi toàn xã hội 1.1.1 Yêu cầu đề tài - Sử dụng vi điều khiển để hiển thị nhiệt độ master từ slaver - Thi công phần cứng 1.1.2 Hướng giải Viết sơ đồ giải thuật, viết code, sử dụng vi điều kiển PIC16F877A, thi cơng, thiết kế mơ hình, phần cứng 1.2 Ngun lý chung Xây dựng code đọc nhiệt độ từ LM35 slaver Sử dụng module truyền UART RF để gọi slaver đọc giá trị nhiệt độ từ slaver Sau hiển thị nhiệt độ lên LCD 16x02 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 1.3 Sơ đồ khối - Từ vấn đề đặt ra, sơ đồ khối thiết kế để phù hợp với yêu cầu: Hệ Thống Báo Cháy Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY Khối nguồn Khối vi điều khiển Khối Truyền Khối hiển thị Nhận liệu LCD Hình 2-1 Sơ đồ khối - Khối nguồn: Bộ nguồn 5v thiết kế gồm biến áp 220 VAC-12 VAC kế nối với cầu diode nguồn 12VDC Cho nguồn 12 VDC qua IC - LM7805 ổn áp VDC với dòng cung cấp tối đa A cho IC Khối vi điều khiển: Vi điều khiển PIC16F877A đảm nhận việc xử lý tín hiệu đọc giá trị - nhiệt độ từ IC LM35 slaver Khối truyền nhận liệu: Sử dụng module RF UART CC1101 để chuyển đổi giao tiếp từ UART - sang RF để truyền liệu từ slaver master Khối hiển thị LCD: Sử dụng LCD 16x02 để hiển thị thị độ thông tin cảnh báo 1.4 PIC16F877A - Vi điều khiển PIC16F877A có kích thước nhỏ có 40 chân Số ngõ vào số (Digital I/O) 35 chân Bộ điều chế xung PWM với số kênh ngõ 1, 2, - Điện áp hoạt động: từ đến 5.5 VDC - Dòng cấp nhận vào chân là: 25 mA Hệ Thống Báo Cháy Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY Hình 2-2: Hình ảnh thực tế PIC 16f877a [6] - Bộ nhớ PIC16F877A gồm có : • Bộ nhớ flash: lưu mã lập trình (8192 words) • SRAM: lưu biến khai báo chương trình (368 Bytes) • EEPROM: lưu liệu quan trọng điện liệu (256 Bytes) - Dùng phần mềm PIC C Compiler để biên dịch chương trình Hệ Thống Báo Cháy Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY Hình 2-3: Phần mềm PIC C complier 1.5 IC LM35 1.5.1 Mô tả sơ lược - Ngày nay, công nghệ bán dẫn phát triển mạnh cho đời nhiều loại cảm biến nhiệt độ với ưu điểm khác như: độ xác cao, hoạt động ổn định,giá thành thấp, chống nhiễu tốt, - Cảm biến nhiệt bán dẫn loại cảm biến làm từ chất bán dẫn Các loại cảm biến thường tìm thấy dạng diode LM35, LM335, LM45 Hình 2-4: IC LM35 [5] Hệ Thống Báo Cháy Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY 1.5.2 Thông số sơ đồ chân - Thơng số bao gồm: • Điện áp hoạt động: từ 4.0 – 30 VDC • Tầm đo: -55 đến 150 ˚C • Độ xác thực tế: -55 đến 150 nhiệt độ phòng ngồi khoảng • Độ phân giải điện áp đầu 10mV/ ˚C - IC gồm chân: Hình 2-5: Sơ đồ chân IC LM35 [6] 1.5.3 Nguyên lý hoạt động - Nguyên lý hoạt động dựa mức độ phân cực lớp P-N tuyến tính với nhiệt độ mơi trường bên ngồi Hệ Thống Báo Cháy Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY - Khi nhiệt độ thay đổi cho điện áp thay đổi chân Vout Điện áp phân áp từ điện áp chuẩn có mạch 1.5.4 Ưu điểm nhược điểm - Ưu điểm: giá thành thấp, độ nhạy cao, cấu tạo đơn giản - Khuyết điểm: bền, không chịu nhiệt độ cao, vượt ngưỡng nhiệt độ làm hỏng IC tuyến tính khoảng 1.6 Module truyền nhận CC1101 1.6.1 Mô tả sơ lược Module hoạt động dãi tần 433 MHz Trong điều kiện khơng có vật cản, khoảng cách hoạt động tối đa 200 m Module sử dụng chip thu phát sóng RF CC1101 Trên module có chip STM8 đảm nhận việc chuyển từ giao tiếp SPI CC1101 sang UART Hình 2-6: Hình ảnh module RF UART CC1101 [7] Hệ Thống Báo Cháy Trang ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY void ignore_alert(void) { button=button+1; //! if(button==0) //! { //! output_bit(PIN_D3, 0); //! } //////// -button==1 vao che huy canh bao nguy hiem -/// if(button==1) { disable_interrupts(INT_TIMER0); // tat canh bao output_high(PIN_D3); // bat chan pin d3 sang led canh bao vao che huy canh bao output_high(PIN_C0); output_low(PIN_C1); output_low(PIN_C2); // allert fire - connect to c2 of master2 output_low(PIN_C3); // allert smoke - connect to c3 of master2 output_low(PIN_C4); // allert temperature - connect to c4 of master2 output_low(PIN_C5); // connect to c1 of master2 in room 002 output_low(PIN_D2); // connect to c0 of master2 in room 001 } ////////////////////////////////////////////////////////////////////// if(button==2) { button=0; output_low(PIN_D3); } Hệ Thống Báo Cháy Trang 20 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY } void clear_all() { unsigned int8 n; for(n=0;n45) | (nhietdo>60)) { lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(1,1); Hệ Thống Báo Cháy Trang 25 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY printf(lcd_putc,"Warnning TMP"); delay_ms(30); if (t1>45) { lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc,"In 001 "); delay_ms(30); //ENABLE_INTERRUPTS(GLOBAL); ENABLE_INTERRUPTS(INT_TIMER0); output_high(PIN_C4); output_high(PIN_D2); // on 001 output_low(PIN_C5); // off 002 output_low(PIN_C2); // allert fire - connect to c2 of master2 output_low(PIN_C3); // allert smoke - connect to c3 of master2 } if (t2>45) { lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc," In 002"); delay_ms(30); ENABLE_INTERRUPTS(INT_TIMER0); output_high(PIN_C4); output_high(PIN_C5); // on 002 output_low(PIN_D2); // off 001 output_low(PIN_C2); // allert fire - connect to c2 of master2 output_low(PIN_C3); // allert smoke - connect to c3 of master2 } output_high(PIN_C4); Hệ Thống Báo Cháy Trang 26 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY output_low(PIN_C2); // allert fire - connect to c2 of master2 output_low(PIN_C3); // allert smoke - connect to c3 of master2 ENABLE_INTERRUPTS(INT_TIMER0); } if ((f1>1) | (f2>1)) { if (f1>1) { lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"Warning Smoke "); lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc,"In 001 "); delay_ms(30); ENABLE_INTERRUPTS(INT_TIMER0); } if (f2>1) { lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"Warning Smoke "); lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc," In 002"); delay_ms(30); ENABLE_INTERRUPTS(INT_TIMER0); } } Hệ Thống Báo Cháy Trang 27 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY else { disable_interrupts(INT_TIMER0); output_high(PIN_C0); output_low(PIN_C1); output_low(PIN_C2); // allert fire - connect to c2 of master2 output_low(PIN_C3); // allert smoke - connect to c3 of master2 output_low(PIN_C4); // allert temperature - connect to c4 of master2 output_low(PIN_C5); // connect to c1 of master2 in room 002 output_low(PIN_D2); // connect to c0 of master2 in room 001 } } delay_ms(100); t++; } } // THE END // B CHƯƠNG TRÌNH CHO SLAVER /////////////// ////////////// ////////////// -UART-LCD-LM35 ////////////// ////////////// #include #device ADC=10 #fuses HS, NOWDT, NOPUT #use delay(clock=20M) #use rs232(uart,baud=9600,parity=n,BITS=8,TIMEOUT=10) Hệ Thống Báo Cháy Trang 28 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY #include unsigned int16 nhietdo=0,giatriadc; float tmp; int1 done=0; unsigned int8 id[6],data[6] ;// data[6]; unsigned int16 idx,datax; unsigned int16 tong=0; unsigned int16 maled[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x86}; //a,e unsigned int16 y=0,ch=0,dv=0,button=0; // -#INT_EXT void ignore_alert(void) { button=button+1; if(button==1) { output_high(PIN_B2); } if(button==2) { button=0; output_low(PIN_B2); Hệ Thống Báo Cháy Trang 29 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BÁO CHÁY } } #INT_RDA void nhantinhieu() { DISABLE_INTERRUPTS(INT_TIMER0); unsigned int8 temp,n; for(n=0;n