TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
Báo cáo thực tập công nhân
Đề tài: Hệ thống báo động phát hiện rò rỉ khí GAS
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : LÊ HỒNG NAM
Báo cáo thực tập công nhân
HT phát hiện và báo động rò rỉ khí GAS
1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG PHÁT HIỆN VÀ CẢNH BÁO RÒ RỈ KHÍ GAS
1.1 Nhiệm vụ của mạch:
Hệ thống phát hiện và cảnh báo rò rỉ khí gas được sử dụng trong các hộ gia đình, nó giảm
thiểu các nguy cơ từ việc rò rỉ khí gas như cháy nổ bằng việc cảnh báo sớm việc rò rỉ khí gas
,và đồng thời cảnh báo qua điện thoại đến người giám sát. Ngoài ra hệ thống còn có chức
năng đo đạc nhiệt độ thông qua cảm biến nhiệt độ
1.2 Sơ đồ khối và nhiệm vụ từng khối
Sơ đồ khối
Nhiệm vụ từng khối
1.2.1 Khối nguồn: cung cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống
1.2.2 Khối cảm biến: gồm các cảm biến khí GAS và cảm biến nhiệt độ. Nhiệm vụ
chuyển các giá trị vật lý cần đo đạc về mức điện áp để phù hợp cho việc xử lý của
khối xử lý trung tâm
1.2.3 Khối xử lý: nhiệm vụ khối này là chuyển đổi (ADC) mức điện áp đo được từ khối
cảm biến thành các giá trị nhị phân để có thể xử lý được. Các dữ liệu nhị phân
được đưa vào vi xử lý trung tâm, so sánh với các ngưỡng đã được thiết lập, thực
hiện việc xử lý và gửi báo động đến khối báo động.
1.2.4 Khối báo động: thực hiện nhiệm vụ báo động qua điện thoại và chuông.
1.3 Tính chọn các linh kiện
1.3.1 Khối cảm biến dung để đo nồng độ gas trong không khí và nhiệt độ môi trường
Nồng độ khí gas trong không khí là 0ppm, nồng độ khí gas tối thiểu có thể gây nguy
hiểm là 500ppm, vậy ta chọn cảm biến gas có mức đo tối thiểu phải dưới 500ppm . Vậy
ta chọn cảm biến MQ6 có than đo từ 100ppm đến 10000ppm.
Báo cáo thực tập công nhân
HT phát hiện và báo động rò rỉ khí GAS
2
Cảm biến MQ6
MQ6 là cảm biến sử dụng SnO2, dựa vào sự thay đổi khả năng dẫn điện( tức điện
trở) của SnO2 khi nồng độ khí gas hay các chất dễ cháy khác trong không khí thay đổi.
Khi nồng độ tăng thì độ dẫn điện càng tăng tức điện trở càng giảm
Đặc tính , thông số kỹ thuật của cảm biến MQ6
Báo cáo thực tập công nhân
HT phát hiện và báo động rò rỉ khí GAS
3
Đặc tuyến chỉ ra sự thay đổi điện trở Rs vối với sự thay đổi nhiệt độ môi trường
1.3.2 Cảm biến nhiệt có đặc tuyến nhiệt độ có thang đo môi trường , tức từ 00C đến
1000C và có đáp ứng nhiệt độ-điện áp tuyến tính. Ta chọn cảm biến nhiệt độ
LM35 phổ biến trên thị trường
Hình dạng và sơ đồ chân
Thông số kỹ thuật
Điện áp cung cấp: -0.2V đến 35V
Điện áp ra: -1V đến 6V
Dải nhiệt độ đo được: từ -50 đến 1500C
Độ nhạy 10mV/0C
Đặc tuyến nhiệt độ điện áp
Báo cáo thực tập công nhân
HT phát hiện và báo động rò rỉ khí GAS
4
1.3.3 Khối xử lý trung tâm và khối xử lý trung tâm:
KHối ADC chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số để cung cấp dữ liệu cho khối xử
lý trung tâm. Để thuận tiện cho việc thiết kế và gia công mạch, ta kết hợp 2 khối này thành 1
khối. Vậy ta sẽ sử dụng vi điều khiển có tích hợp cả ADC. Vậy ta dùng vi điều khiển
MSP430G2553 để thực hiện điều này
Tổng quan về vi xử lý msp430:
- Hãng sản xuất: Texas Instrument.
- Mixed-signal Microcontroller (mixed-signal tức là được tích hợp cả Analog
signal và Digital signal )
- Nó được xây dựng trên lõi CPU 16-bit.
- Đặc tính quan trọng của các dòng MSP430 là tiêu thụ năng lượng rất thấp
(low power consumption).
- Họ MSP430 rất đa dạng về chủng loại. Từ những chip ít I/O, ít chức năng,
ít chân cẳng với giá tầm 0.2 $ / con
- Nó là một trong các lựa chọn cho các ứng dụng nhúng (embedded
aplications).
Thông tin tổng quát về MSP430G2553
- Có 20 chân, trong đó có 15 chân là các chân I/O => vừa đủ cho thiết kế của hệ
thống này
- Được tích hợp rất nhiều chức năng: UASRT, SPI, I2C, timer, PWM, và đặc biệt
là 8 kênh 10bit ADC để phục vụ cho thiết kế hệ thống
- Tốc độ tối đa là 25Mhz, Có tích hợp sẵn bộ dao động nội chính xác
- Điện áp hoạt động thấp. có thể hoạt động trong dải điện áp 1.8V đến 5V
- Có 16KB flash và 512B RAM
Sơ đồ chân của msp430g2553