Tải bản đầy đủ

CUỘC THI KHOA học kĩ THUẬT cấp TỈNH

1. LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin cảm ơn Ban tổ chức các cấp đã tạo ra một sân chơi bổ ích
giúp học sinh như chúng em có dịp biến những ý tưởng của mình thành những
sản phẩm công nghệ có thể áp dụng vào cuộc sống thường ngày.
Chúng em xin cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trường và các thầy cô đã tạo
điều kiện về cơ sở vật chất cũng như thời gian để em có thể hoàn thành sản
phẩm mà mình đã nghiên cứu.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới cô giáo Vũ Thị Nội người
đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình nghiên cứu và chế tạo thiết bị trong
dự án của mình.
Cuối cùng em xin cảm ơn tất cả các thầy cô và bạn bè trong trường THCS
Bạch Sam, cùng những người thân trong gia đình đã động viên, khích lệ, tạo
động lực cho em trong quá trình thực hiện dự án.
Học sinh

Nguyễn Triệu Tùng
Phạm Thị Vân Anh


2. TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Kính gửi: Ban Tổ chức Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp Tỉnh

dành cho học sinh trung học năm h
`1
Phạm Thị Vân Anh
Học sinh lớp: 9A - Trường THCS Bạch Sam – Mỹ Hào – Hưng Yên
Em xin được trình bày tóm tắt về Dự án và sản phẩm của mình như sau:
2.1 Sơ đồ khối hệ thống điện của trường học thông minh
Phân tích sơ đồ:
Dòng điện 3 pha từ lưới điện

qua

aptomat được chia làm 3 đường.
- Đường A cấp điện cho khu hiệu bộ,
phòng bảo vệ, và hệ thống camera bảo
vệ, trống báo giờ tự động, qua bộ
Timer 1 tới hệ thống tưới tự động, hệ
thống đèn bảo vệ đóng ngắt tự động;
- Đường B, cấp điện cho hệ thống
camera, qua bộ Timer 3 cấp điện cho
hệ thống lớp học .
- Đường C cấp điện cho hệ thống
camera quan sát, qua bộ Timer 2 tới
các lớp học, các phòng thí nghiệm,
phòng học bộ môn, phòng tin học (tại
các lớp học có cảm biến nhiệt độ cấp
quyền điều khiển quạt mát, tại các
phòng thí nghiệm và phòng học bộ
môn hóa, sinh có cảm biến khí điều
khiển đóng ngắt quạt thông gió, tại
phòng thí nghiệm và phòng học bộ
môn vật lí có aptomat chống giật).
Hình 1


2.2 Cấu trúc và hoạt động của các hệ thống đường điện A, B, C
2.2.1. Đường A
Hệ thống điện của đường A phải được cấp điện thường xuyên để đảm bảo
an ninh và mọi hoạt động của trường được thông suốt. Vì vậy hệ thống này được
nối trực tiếp vào mạng điện qua một áptomat.
Đường A sau khi qua aptomat được chia ra thành các mạch nhánh sau:


- Nhánh 1 cấp điện cho phòng bảo vệ. Tại phòng bảo vệ có lắp bộ Timer 1
dùng khống chế thời gian đóng ngắt điện cấp cho hệ thống tưới tự động và hệ
thống đèn bảo vệ. Bộ Timer 1 được cài đặt để đóng điện lúc 17 giờ ngày hôm
trước và ngắt điện lúc 5 giờ 30 ngày hôm sau (việc thiết đặt này là tùy ý). Để
việc tưới đáp ứng yêu cầu về độ ẩm của cây, mạch máy bơm được lắp xen một
cảm biến độ ẩm đất điều khiển rơle. Như vậy, dù hệ thống đã được Timer 1 cấp
điện nhưng đất còn đủ độ ẩm thì máy bơm vẫn không được cấp điện. Tương tự
như vậy, hệ thống đèn bảo vệ được mắc xen vào một cảm biến ánh sáng điều
khiển rơle. Nhờ đó, dù hệ đã được Timer 1 cấp điện nhưng trời chưa tối thì hệ
thống đèn vẫn chưa bật sáng.
- Nhánh 2 cấp điện cho khu hiệu bộ. Thiết bị điện tại phòng làm việc của
cán bộ, giáo viên được điều khiển từ xa (bộ điều khiển từ xa được mắc song
song với công tắc cơ học để chủ động hơn trong việc đóng ngắt điện).
- Nhánh thứ 3 cấp điện cho hệ thống camera quan sát.
2.2.2. Đường B
Đường B chia làm 2 nhánh lớn:
- Nhánh thứ nhất cấp điện cho hệ thống camera quan sát.
- Nhánh thứ 2 cấp điện cho hệ thống lớp học qua Timer 3. Timer 3 được
thiết đặt đóng điện lúc 6 giờ và ngắt điện lúc 22 giờ (thời gian này có thể thiết
đặt tùy ý sao cho phù hợp với hoạt động học tập của trường). Sau khi ra khỏi
Timer dòng điện được phân phối bởi công tắc tơ (do hệ thống lớp học thường
sử dụng nhiều thiết bị nên tiêu thụ công suất điện lớn ). Tại các phòng học, quạt
mát được cấp quyền điều khiển bởi cảm biến nhiệt độ điều khiển rơle. Cảm biến


nhiệt độ được đặt để đóng rơle khi nhiệt độ phòng khoảng 26, 27 0C, dưới nhiệt
độ này rơle ngắt nên không thể bật quạt (việc đặt nhiệt độ đóng rơle là tùy ý).
2.2.3. Đường C
Đường C chia làm 2 nhánh lớn:
- Nhánh thứ nhất cấp điện cho hệ thống camera quan sát.
- Nhánh thứ 2 cấp điện cho hệ thống lớp học, phòng thí nghiệm và các
phòng học bộ môn, phòng tin học qua Timer 2. Cũng như Timer 2, Timer 3
được thiết đặt đóng điện lúc 6 giờ và ngắt điện lúc 22 giờ (thời gian này có thể
thiết đặt tùy ý sao cho phù hợp với hoạt động học tập của trường). Sau khi ra
khỏi Timer dòng điện được phân phối bởi công tắc tơ (do hệ thống lớp học
thường sử dụng nhiều thiết bị nên tiêu thụ công suất điện lớn ). Tại các phòng
học, quạt mát được cấp quyền điều khiển bởi cảm biến nhiệt độ điều khiển rơle.
Cảm biến nhiệt độ được đặt để đóng rơle khi nhiệt độ phòng khoảng 26, 27 0C,
dưới nhiệt độ này rơle ngắt nên không thể bật quạt (việc đặt nhiệt độ đóng rơle
là tùy ý). Ngoài ra, tại phòng thí nghiệm và phòng học bộ môn hóa, sinh còn
được lắp quạt thông gió. Quạt thông gió được điều khiển tự động nhờ cảm biến
khí điều khiển rơle. Bộ cảm biến khí gồm cảm biến khí ga MQ2 và cảm biến đa
khí MQ135. Cảm biến MQ 135 có thể phát hiện các chất khi như NH3, NOx,
Ancol, Benzen, khói, CO2,… Khi nồng độ một trong các khí trên đạt ngưỡng
thiết lập rơle đóng và quạt thông gió hoạt động.
Aptomas
Bàn
TNaptomat
Tại phòng thí nghiệm vật
lí, tại mỗi bàn thí nghiệm có lắp
một

chống giật nhằm đảm bảo an toàn cho học sinh khi làm các thí nghiệm về điện,
Cảm biến
khí

liên quan đến điện.

M
Chú ý: Bảng điện tại tất cả các phòng đều được bảo vệ bởi một aptomat
Phòng TN, học bộ môn
2.3. Sơ đồ mô phỏng một số mạch điện trong dự án
CT cơ học

Từ Timer

Modul cảm biến
nhiệt độ

ĐK
quạt

Lớp học
M


Hình 2. Hệ thống mạch điện phòng học

Bộ cảm biến
Từ Timer tới

độ ẩm đất
M
Hình 3. Mạch điện hệ thống tưới tự động

Từ Timer tới

Bộ cảm biến
ánh sáng

Hình 4. Mạch điện hệ thống đèn bảo vệ
Ghi chú: Trong hình vẽ mạch điện của các hệ thống điện thành phần chúng tôi
không vẽ aptomat ở đầu vào (trừ mạch điện phòng học bộ môn)
3. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
3.1. Vài nét về bộ điều khiển tự động PLC ( Zen)


Thông số kĩ thuật
Zen có 12 đầu vào (gồm 6 đầu
Analog và 6 đầu Digital) và 6 đầu ra
(mỗi đầu ra đều có 1 rơle loại 24V
DC hoặc 165V - 230V AC 10A).

Hình 6: PLC 20C1AR-A-V2
Nguyên lí hoạt động
PLC là thiết bị điều khiển logic khả trình (Program Logic Control), là loại
thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua 1
ngôn ngữ lập trình, thay cho việc phải thể hiện thuật toán đó bằng mạch số.
Hệ thống lập trình cơ bản của PLC bao gồm 2 phần: khối xử lý trung tâm
(CPU) và hệ thống giao tiếp vào/ra (I/O) . CPU điều khiển các hoạt động bên
trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ,
sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các
đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi. Và
toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển
được giữ trong bộ nhớ.
PLC thực chất chạy bằng mã máy với hệ thống số nhị phân, do đó tốc độ quét
vòng chương trình có thể đạt đến vài phần ngàn giây, các Software dùng để lập
trình PLC tích hợp cả phần biên dịch. Các dòng lệnh khi lập trình chúng ta đưa
từ chương trình vào thì trình biên dịch sẽ chuyển đổi sang mã máy và ghi từng
bit “0” hay bit “1” lên đúng vào vị trí có địa chỉ đã được quy ước trước trong
PLC lên PC được thực thi xảy ra ngược lại và trình biên dịch đã làm xong nhiệm
vụ của mình trước khi trả chương trình lên Monitor..
Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín
hiệu song song:
- Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Module khác nhau.
- Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.


- Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điều khiển
đồng bộ các hoạt động trong PLC.
Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các module vào ra
thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm
cho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.
Nếu một modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽ
chuyển tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của
8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ
liệu từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu
trình hoạt động của PLC. Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương
ứng trong một thời gian hạn chế.
Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O. Bên
cạch đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1¸8 MHZ. Xung này
quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về địnhthời, đồng
hồ của hệ thống.
* Vòng quét của chương trình:
PLC thực hiện các công việc (bao gồm cả chương trình điều khiển) theo chu
trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là một vòng quét (scancycle). Mỗi vòng quét
được bắt đàu bằng việc chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo I,
tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét, chương
trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối OB1.
Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bộ
đệm ảo Q tới các cổng ra số. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn xử lý các
yêu cầu truyền thông (nếu có) và kiểm tra trạng thái của CPU. Mỗi vòng quét có
thể mô tả như sau:


Chú ý: Bộ đệm I và Q không liên quan tới các cổng vào/ra tương tự nên các lệnh
truy nhập cổng tương tự được thực hiện trực tiếp với cổng vật lý chứ không
thông qua bộ đệm.
Thời gian cần thiết để cho PLC thực hiện được một vòng quét được gọi là thời
gian vòng quét (Scan time). Thời gian vòng quét không cố định, tức là không
phải vòng quét nào cũng được thực hiện trong một khoảng thời gian như nhau.
Có vòng quét được thực hiện lâu, có vòng quét được thực hiện nhanh tuỳ thuộc
vào số lệnh trong chương trình được thực hiện, vào khối lượng dữ liệu truyền
thông. Trong vòng quét đó. Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượng để xử lý,
tính toán và việc gửi tín hiệu điều khiển đến đối tượng có một khoảngthời gian
trễ đúng bằng thời gian vòng quét. Nói cách khác, thời gian vòng quét quyết
định tính thời gian thực của chương trình điều khiển trong PLC. Thời gian vòng
quét càng ngắn, tính thời gian thực của chương trình càng cao.
Nếu sử dụng các khối chương trình đặc biệt có chế độ ngắt, ví dụ khối OB40,
OB80,... Chương trình của các khối đó sẽ được thực hiện trong vòng quét khi
xuất hiện tín hiệu báo ngắt cùng chủng loại. Các khối chương trình này có thể
thực hiện tại mọi vòng quét chứ không phải bị gò ép là phải ở trong giai đoạn
thực hiện chương trình. Chẳng hạn một tín hiệu báo ngẵt xuất hiện khi PLC
đang ở giai đoạn truyền thông và kiểm tra nội bộ, PLC sẽ tạm dừng công việc
truyền thông, kiểm tra, để thực hiện ngắt như vậy, thời gian vòng quét sẽ càng
lớn khi càng có nhiều tín hiệu ngắt xuất hiện trong vòng quét. Do đó để nâng
cao tính thời gian thực cho chương trình điều khiển, tuyệt đối không nên viết
chương trình xử lý ngắt quá dài hoặc quá lạm dụng việc sử dụng chế độ ngắt
trong chương trình điều khiển.
Tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, thông thường lệnh không làm việc trực tiếp
với cổng vào/ra mà chỉ thông qua bộ nhớ đệm của cổng trong vùng nhớ tham số.
Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong giai đoạn 1 và 3 do hệ điều
hành CPU quản lý. Ở một số modul CPU, khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức hệ


thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt, để thực
hiện với cổng vào/ra.
3.2. Vài nét về cảm biến độ ẩm đất
Thông số kĩ thuật
- Sử dụng cảm biến độ ẩm HR202.
- Điện áp cung cấp: 5V DC.
- Dòng điện cung cấp: 150mA.
- Có chiết áp điều chỉnh ngưỡng độ ẩm.

Hình 7: Module cảm biến độ ẩm đất
điều khiển rơle
Nguyên lí hoạt động
Cảm biến đo độ ẩm có relay kích ngõ ra thường được dùng để đo độ ẩm của môi
trường, khu vực cần kiểm tra độ ẩm. Cảm biến đo độ ẩm của môi trường xung
quanh, nếu vượt quá ngưỡng quy định sẽ xuất ra một tín hiệu đóng tiếp điểm của
relay. Độ ẩm có thể được điều chỉnh qua một biến trở tinh chỉnh được thiết kế
sẵn trên board. Mạch được thiết kế nhỏ gọn, đơn giản dễ sử dụng, có thể lắp đặt
ở nhiều chỗ khác nhau.
3.3. Vài nét về cảm biến nhiệt độ
Thông số kĩ thuật
- Điện áp cung cấp: 5V DC
- Dòng tiêu thụ: hơn 150mA
- Điều khiển tải: 10A 250V AC hoặc 30V
DC 10A
- Dải nhiệt độ đo: -50°C ~ 110°C
- Phạm điều chỉnh nhiệt độ: -50°C ~ 110°C
Hình 8: Module cảm biến nhiệt độ điều
khiển rơle
Nguyên lí hoạt động


Thiết bị đo nhiệt độ có relay kích ngõ ra có thể điều chỉnh ngưỡng nhiệt độ
mong muốn. Thiết bị dùng để đo nhiệt độ môi trường xung quanh sau đó điều
khiển đóng mở relay ngõ ra để điều khiển các thiết bị khác.
3.4. Vài nét về cảm biến khí ga MQ2
Thông số kĩ thuật
- Relay 5V đóng ngắt điện áp 220V 10A
- Trạng thái hoạt động:
+ 0 ( 0V): Bật Relay
+ 1 ( 5V): Ngắt Relay
- Kích thước Module: 50mmx20mm
Hình 9: Module cảm biến khí ga MQ2
điều khiển rơle
Nguyên lí hoạt động
- Module dùng để phát hiện các khí có thể gây cháy. Nó được cấu tạo từ chất bán
dẫn SnO2. Chất này có độ nhạy cảm thấp với không khí sạch. Nhưng khi trong
môi trường có chất ngây cháy, độ dẫn của nó thay đổi ngay. Chính nhờ đặc điểm
này người ta thêm vào mạch đơn giản để biến đổi từ độ nhạy này sang điện áp.
- Khi môi trường sạch điện áp đầu ra của cảm biến thấp, giá trị điện áp đầu ra
càng tăng khi nồng độ khí gây cháy xung quang MQ2 càng cao.
3.5. Vài nét về module cảm biến đa khí MQ135
Thông số kĩ thuật
- Điện áp nguồn: ≤24V DC
- Khoảng phát hiện: 10-300 ppm NH3,
10 -1000 ppm Benzene, 10 - 300 Alcol
- Kích thước: 32mm*20mm
- Khoảng đo rộng
- Bền, tuổi thọ cao
- Phát hiện nhanh, độ nhạy cao
- Mạch đơn giản


Hình 10: Module cảm biến đa khí MQ
135
Cảm biến MQ 135 có thể phát hiện các chất khí như NH3, NOx, Ancol,
Benzen, khói, CO2,… Khi nồng độ một trong các khí trên đạt ngưỡng thiết lập
rơle đóng và quạt thông gió hoạt động.
3.6. Vài nét về Timer
- Nguồn điện tiêu chuẩn hoạt động:
220VAC/50Hz
- Bộ hẹn giờ tắt/mở thiết bị tự động
thông minh này giúp tiết kiệm thời
gian, các thiết bị điện sẽ tự động được
tắt/mở với thời gian định trước. Chỉ cần
cài đặt 1 lần cho các thiết bị, và timer
sẽ làm việc đóng mở đúng thời gian cài
đặt và bộ nhớ của nó sẽ không mất đi
cho dù bị cúp điện (điều mà các bộ hẹn

Hình 11: Timer

giờ bằng cơ không làm được)
3.7. Kết quả của giải pháp
Hệ thống hoạt động chính xác, an toàn, hiệu quả, thiết thực…
3.8. Đánh giá giải pháp
3.8.1. Tính mới và sáng tạo
- Lần đầu tiên được đưa vào thực hiện tại trường học;
3.8.2. Khả năng áp dụng
- Có thể áp dụng rộng rãi cho các trường học;
- Có thể áp dụng cho các trang trại, nhà máy, xí nghiệp, công ty
- Có thể sản xuất theo đơn đặt hàng.
3.8.3. Hiệu quả
a) Kỹ thuật:
- Giải pháp Kĩ thuật tiên tiến
- Vật liệu chế tạo dễ tìm , các thiết bị nhỏ gọn nhưng mang lại hiệu quả cao


b) Kinh tế:
- Giá thành sản phẩm hợp lí ( thấp hơn giá thị trường 25% – 30%) ;
- An toàn, tiện lợi cho người sử dụng.
- Tiết kiệm điện năng đến 15%-20% so với việc dùng hệ thống điện thông
thường.
c) Xã hội:
- Góp phần xây dựng một ngôi trường tiên tiến, hiện đại và an toàn
- Tiết kiệm thời gian , sức lao động
- Góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC VÀ MỤC ĐÍNH NGHIÊN CỨU
4.1 Cơ sở thực tiễn và lí luận của dự án
Trường THCS Bạch Sam có khuôn viên rộng hơn 6.000 m2 với 6 phòng
bộ môn và 12 phòng học, khu hiệu bộ, khu “Thư viện xanh”- Khu đọc sách ngoài trời
với diện tích 1.200 m2 có nhiều cây bóng mát, bồn hoa, cây cảnh được thiết kế hài hòa, hợp
lý.. Vì vậy, việc chăm sóc cây xanh trong khuôn viên nhà trường đặc biệt là việc

cung cấp đủ độ ẩm cho cây mỗi ngày mất khá nhiều công sức. Bên cạnh đó nhu
cầu sử dụng điện năng cũng rất lớn, thông qua giảng dạy cũng như nhiều hoạt
động giáo dục khác, nhà trường thường xuyên tuyên truyền, giáo dục và nhắc
nhở về ý thức sử dụng an toàn và tiết kiệm điện năng. Tuy nhiên một bộ phận
học sinh vẫn còn thờ ơ với việc tiết kiệm điện và chưa chú ý đến các nguyên tắc
an toàn khi sử dụng điện năng. Mặt khác, với khuôn viên rộng nên tiềm ẩn nhiều
nguy cơ bị kẻ xấu xâm nhập ảnh hưởng đến an ninh trong trường học.
Trong kì thi Sáng tạo khoa học kĩ thuật năm 2016-2017 chúng tôi có đi
thăm quan các gian trưng bày các sản phẩm dự thi và được nghe về ngôi nhà
thông minh qua phương tiện thông tin đại chúng , chúng tôi cùng có ý tưởng
phải thiết kế một ngôi trường thông minh với một hệ thống điện gồm các thành
phần độc lập, hệ thống điện cấp cho lớp học, phòng bộ môn, đèn bảo vệ ; hệ
thống tưới tự động, camera quan sát, trống báo giờ tự động đảm bảo tính an
toàn, tiết kiệm và hiệu quả.


Để hệ thống nói trên hoạt động theo yêu cầu chúng tôi sử dụng Zen,
Timer, các module cảm biến điều khiển rơle.
Hệ thống điện của dự án được thiết kế như đã trình bày ở trên.
4.2. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế, chế tạo và lắp đặt thành công:
- Hệ thống điện nhà trường gồm các thành phần độc lập đảm bảo tính an toàn,
tiết kiệm
- Hệ thống điện cấp cho lớp học và các phòng học bộ môn an toàn, tiện lợi, hiệu
quả nhưng tiết kiệm
- Hệ thống điện cho đèn bảo vệ hoạt động theo thời gian mong muốn
- Hệ thống tưới tự động cho vườn trường
- Hệ thống camera quan sát đảm bảo an ninh, trật tự nhà trường
Thì sẽ cho phép khai thác các tính năng hữu ích của các thiết bị giúp cho hoạt
động ra vào lớp trong trường học nhịp nhàng, đúng thời gian; điện năng được sử
dụng an toàn, hiệu quả nhưng tiết kiệm; an ninh trường học được đảm bảo; hệ
thống cây xanh được cung cấp đủ độ ẩm hằng ngày tạo cảnh quan, môi trường
làm việc và học tập đạt hiệu quả.
4.3. Mục đích nghiên cứu của dự án
Thiết kế, chế tạo và lắp đặt thành công hệ thống điện của “ Ngôi trường thông
minh” giúp cho hoạt động ra vào lớp trong trường học nhịp nhàng, đúng thời
gian; điện năng được sử dụng an toàn, hiệu quả nhưng tiết kiệm; an ninh trường
học được đảm bảo; hệ thống cây xanh được cung cấp đủ độ ẩm hằng ngày tạo
cảnh quan, môi trường làm việc và học tập đạt hiệu quả.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng:
- Điều tra cơ bản về việc sử dụng điện năng của giáo viên và học sinh, về
hoạt động chăm sóc cây xanh trong vườn trường, thời gian ra vào lớp, về việc sử
dụng các thiết bị tự động hóa
- Nghiên cứu lí thuyết về thiết bị tự động hóa cụ thể là:


+ Nghiên cứu tính ứng dụng của Module cảm biến nhiệt độ; cảm biến độ ẩm,
cảm biến khí ga
+ Nghiên cứu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, cách cài đặt và tính ứng dụng của
thiết bị điều khiển tự động PLC (Zen) của hãng Mitsubishi
- Thực nghiệm: Lắp ráp, thử nghiệm, đánh giá và hoàn thiện sản phẩm
- Khảo sát thực tế:

6. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Thiết kế, chế tạo và lắp đặt thành công hệ thống điện của “ Ngôi trường
thông minh” theo yêu cầu đặt ra .
7. KẾT LUẬN
Sau một thời gian chúng tôi đã thiết kế, chế tạo và lắp đặt thành công hệ
thống điện của “ Ngôi trường thông minh” theo yêu cầu đặt ra. Hệ thống mang
lại hiệu quả thiết thực, hệ thống đèn, quạt ở các lớp học hoạt động ổn định, an
toàn, tiết kiệm; hệ thống camera hoạt động giúp cho việc giám sát, quản lí và xử
lí các vi phạm của học sinh được nhanh chóng, chính xác; cây xanh trong vườn
trường được cung cấp độ ẩm đều đặn nên tươi tốt hơn .
8. HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO.
Từ khi nảy sinh ý tưởng đến khi thực hiện và hoàn thành ý tưởng trong
thời gian ngắn nên chúng tôi mới dừng lại ở việc lắp hệ thống điện toàn bộ
trường, nhóm chúng tôi còn có hướng đang và tiếp tục nghiên cứu để hoàn thành
ý tưởng lắp đặt thêm trống báo giờ học tự động để việc ra vào lớp được đúng
giờ đồng thời giảm bớt việc cho các thầy cô giáo trực ban.Để lắp đặt hệ thống
trống báo tự động chúng tôi đã nghiên cứu và tìm hiểu và dùng Zen để điều
khiển thống trống tự động . Zen là một bộ vi xử lí có thể lập trình để điều khiển
tự động thời gian ở đầu ra.
Mạch phát
Từ Zen tới

âm và khuếch
âm


Tuy nhiên do thời gian có hạn nên nhóm chúng tôi chưa hoàn thiện được ý
tưởng này, rất mong trong thời gian tới vẫn nhận được sự giúp đỡ của ban giám
hiệu và các thầy cô để chúng tôi có thể hoàn thiện sản phẩm cho sản phẩm của
mình hoàn thiện hơn được úng dụng rộng dãi hơn.
9. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Các loại cảm biến và ứng dụng dientuvn.com
2. PLC 20C1AR-A-V2 From Google search
3. Cảm biến nhiệt độ điều khiển Relay

From Google search

4. Cảm biến độ ẩm điều khiển Relay

From Google search

5. Cảm biến khí, khí ga điều khiển Relay From Google search
6. Cảm biến ánh sáng điều khiển Relay

From Google search

7. Timer

From Google search

Người hướng dẫn

Vũ Thị Nội

Nhóm học sinh

Nguyễn Triệu Tùng
Phạm Thị Vân Anh



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×