ПРОЕКТ «Сборка модели пожарной сигнализации на основе конструктора»

Опубликовано Стаканова Любовь Леонидовна вкл 03.05.2023 - 9:56
Стаканова Любовь Леонидовна
Автор: 
Камалетдинов Марат Русланович

   В современном  мире системы пожарной сигнализации являются неотъемлемой частью систем безопасности как производственных объектов, так и жилых помещений. Находясь дома или вне, люди могут не знать о возгорании в собственной квартире, так как не во всех квартирах и домах установлена пожарная сигнализация. Поэтому, для безопасности жизни себя и других людей, я хочу показать модель пожарной сигнализации на основе конструктора.

 

      Цель работы: Собрать модель пожарной сигнализации на основе конструктора Arduino и продемонстрировать принцип ее работы.

      Задачи:

·                   Изучить материал по данной теме.

·                   Найти конструктор и заказать конструктор, который необходим для сборки.

·                   Собрать модель пожарной сигнализации.

·                   Рассмотреть принцип ее работы.

      

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл kamaletdinov_m.docx118.08 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение Красноселькупская средняя  общеобразовательная школа «Радуга»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

 «Сборка модели пожарной сигнализации на основе конструктора»

 

                                                                                             

Работу выполнил:

Камалетдинов Марат Русланович,

                                                                                 ученик 11 «Б» класса

                                                                                 Руководитель проекта:

Капустина Александра Евгеньевна,

учитель физики                                                                                            

                                                                                             

                                                                   

        

                                       

                                               

                                            Красноселькуп 2023 год

                                                     

Оглавление

Введение3

Глава 14

1.1 Платформа Arduino 4

Глава 24

2.1 Аппаратура, которая потребуется для сборки4

2.2 Принцип работы сигнализации4

     2.3 Принципиальная электрическая схема5

          2.4 Код(объяснение)7

               2.5 Код9

                             2.6 Источники9

Введение

      Проблема: В современном  мире системы пожарной сигнализации являются неотъемлемой частью систем безопасности как производственных объектов, так и жилых помещений. Находясь дома или вне, люди могут не знать о возгорании в собственной квартире, так как не во всех квартирах и домах установлена пожарная сигнализация. Поэтому, для безопасности жизни себя и других людей, я хочу показать модель пожарной сигнализации на основе конструктора.

 Тема проекта: «Сборка модели пожарной сигнализации на основе конструктора Arduino»

      Цель работы: Собрать модель пожарной сигнализации на основе конструктора Arduino и продемонстрировать принцип ее работы.

      Задачи:

  • Изучить материал по данной теме.
  • Найти конструктор и заказать конструктор, который необходим для сборки.
  • Собрать модель пожарной сигнализации.
  • Рассмотреть принцип ее работы.

      Продукт проекта: модель пожарной сигнализации.

                                                            Глава 1

   1.1 Платформа Arduino

   Arduino - эффективная аппаратно-программная платформа для проектирования и создания новых устройств, состоящая из самой платы и программного обеспечения.

Arduino применяется для создания электронных устройств с возможностью приема сигналов от различных цифровых и аналоговых датчиков, которые могут быть подключены к нему, и управления различными исполнительными устройствами. Проекты устройств, основанные на Arduino, могут работать самостоятельно или взаимодействовать с программным обеспечением на компьютере.

Глава 2 
2.1 Аппаратура, которая потребуется для сборки

1. Микроконтроллер (Arduino UNO)
2. Провода для соединений
3. Макетная плата
4. Звуковое устройство
5. Резистор 220 Ом
6. MQ-2 (датчик утечки газа)  
7. Зеленый и красный светодиоды

В данной разработке специализированное устройство MQ-2(датчик утечки газа) будет определять наличие дыма поблизости. В случае стабильной работы сигнализации, если рядом будет находиться дымовая завеса, раздастся пронзительный звуковой свист, вместе с этим засветиться светодиод красного цвета, после этого на странице вашего браузера появится напоминание о пожаре, его разработаем отдельно используя Радиомодуль (ESP8266 Wi-Fi модуль с адаптером). 
Страницу с уведомлением можно открыть с разной электроники в которой есть интернет и поддержка работы с браузерами, например для смарт-часов или мобильника, планшета, а также ПК.

2.2 Принцип работы сигнализации

В виде аналогового напряжения выдает импульс датчик MQ2. В коде требуется задать такое условие, в случае изменения коэффициента MQ2 на выходе более 400, должен раздаться пронзительный звук, а за этим загорится красного цвета светодиод, а в случае если выходное значение датчика будет составлять значение меньшее от 400, тогда сигнал будет звучать тише и будет светиться светодиод зеленого цвета.

ESP – который используется создаст страницу с IP-адресом, он отправляет данные к указанному IP-адресу и отобразит эти данные на указанной странице браузера. После того как код загрузиться, IP будет виден на дисплее.

 

https://gadgetpage.ru/uploads/posts/2019-04/1554901044_pozharnaja-signalizacija-na-arduino-2.png

2.3 Принципиальная электрическая схема

1.    Подключаем ESP8266 к плате ардуино. Чтобы более точно и правильно соединить ESP8266, будет разумно взять на вооружение модуль ESP.Данный модуль сделает подключение более надежным. Этот модуль адаптера имеет напряжение 5 V, а это значит, что вам нет смысла и потребности использовать разного рода резисторы.
2.     Подключаем пин VCC ESP-01 к 5 V пину в ардуино и к заземлению ESP-01 к GND на плате Arduino.
3.    Монтируем подключение контакта TX от адаптера к пину 2 на микроконтроллере, а между тем контакт RX из самого адаптера к пину 3 на плате ардуино.
4.    Далее подключаем датчик MQ2 к Arduino. Подключается VCC и земля на датчике к пинам 5V и GND, те что на микроконтроллере. Затем следующим этапом подключаем контакт A0 на MQ-2 к пину A0 на Arduino.
5.    Подключаем зуммер вместе со светодиодами прямо к микроконтроллеру Arduino. Для этого требуется соединить плюс зуммера с пином 10 на микроконтроллере и минусовым на зуммере с GND на Arduino. Подключаем минусовую сторону используемых светодиодов к земле, а также резистор 220 Ом, а плюсовую сторону к пинам 8 и 9 на Arduino.

https://gadgetpage.ru/uploads/posts/2019-04/1554900997_pozharnaja-signalizacija-na-arduino-4.jpeg

2.4 Код(Объяснение)

Обязательно добавляем серийную библиотеку по. Серийная библиотека по позволяет использовать связь TX и RX на других пинах Arduino, а не только использовать выводы TX и RX по умолчанию. Затем мы определичим, где мы подключили эти контакты TX и RX на Arduino.

#include

#define DEBUG true

SoftwareSerial wifi_module (2,3); // Соединяем вывод TX esp с выводом 2 Arduino и вывод RX esp с выводом 3 Arduino

В нижних строках кода указаны пины подключения светодиодов, звукового устройства и дымового датчика..

int red_led_pin = 9;

int green_led_pin = 8;

int buzzer_pin = 10;

int smoke_sensor_pin = A0;

•    В настройках, во-первых, требуется установить скорость с которой будет передаваться последовательная связь, а также для Wi-Fi на 9600.
•    Далее указываем контакты светодиодов и вывод звукового устройства как контакты выхода, потому что мы передадим вывод от этих контактов на звуковое устройство, а также светодиоды.
•    Далее указываем вывод дымового датчика как для входа, потому что вывод дымового датчика должен принимать вход от датчика и передавать его на ардуино.Serial.begin (9600);

wifi_module.begin (9600); // Установить скорость передачи в соответствии с вашим esp8266

  pinMode (red_led_pin, OUTPUT);

  pinMode (green_led_pin, OUTPUT);

  pinMode (buzzer_pin, OUTPUT);

  pinMode (smoke_sensor_pin, INPUT);

Линии «вызовут» функцию и настроят сервер по IP, который предоставлен ESP. Самому же ESP нужно данные отправить на указанный адрес айпи.

esp8266_command ( "AT + RST \ г \ п", 2000, ОТЛАДКА); // сбросить модуль

  esp8266_command ( "AT + CWMODE = 2 \ г \ п", 1000, отлаживать); // настроить как точку доступа

  esp8266_command ( "AT + CIFSR \ г \ п", 1000, отлаживать); // получить IP-адрес

  esp8266_command ( "AT + CIPMUX = 1 \ г \ п", 1000, отлаживать); // настроить несколько соединений

  esp8266_command ( "AT + CIPSERVER = 1,80 \ г \ п", 1000, ОТЛАДКА); // включить сервер на порту 80

Линии «вызовут» функцию и настроят сервер по IP, который предоставлен ESP. Самому же ESP нужно данные отправить на указанный адрес айпи. В цикловых функциях потребуется считать значения, после чего в обязательном порядке принятие значение на выходе больше 400, значит рубильник светодиода красного цвета включить и начать душераздирающие звуки пожарной сигнализации. А вот если значение на выходе понизится ниже 400, гореть ярким светом зеленому светодиоду, а звуковое устройство в это время будет "нашептывать" звуками потише…

int analogSensor = analogRead (smoke_sensor_pin);

  if (analogSensor> 400)

  {

    digitalWrite (red_led_pin, HIGH);

    digitalWrite (green_led_pin, LOW);

    тон (зуммер_пин, 1000, 200);

  }

В следующих строках прописано отображение информации на странице интернет браузера. Для удачного начала, мы укажем «система обнаружения дыма IoT» вверху.

Далее требуется указать значение дыма во второй строке, в строке три указываем «Все в порядке» или же «ОПАСНОСТЬ! » для каждой ситуации соответственно.

String webpage = "<h1> Система обнаружения дыма IOT h1>";

      webpage + = "<p> Smoke Value is";

      веб-страница + = аналоговый датчик;

      веб-страница + = "p>";

      if (analogSensor> 400)

  {

    webpage + = "<h5> ОПАСНОСТЬ! Двигайтесь куда-нибудь еще h5>";

  }

  еще

{

    webpage + = "<h4> Все нормально h4>";

  }

Код ниже отправит информацию прямо в ESP и отобразит вывод расчетов ESP дисплее.
String esp8266_command (команда String, время ожидания const int, логическая отладка)

{

    Строка ответа = "";

    wifi_module.print (команда);

    long int time = миллис ();

    while ((время + тайм-аут)> миллис ())

    {

      в то время как (wifi_module.available ())

      {

        char c = wifi_module.read ();

        ответ + = с;

      }  

    }

 

                                              2.5 Код

#include <SoftwareSerial.h>

#define DEBUG true

SoftwareSerial wifi_module (2,3); // Соединяем вывод TX esp с выводом 2 Arduino и вывод RX esp с выводом 3 Arduino

int red_led_pin = 9;

int green_led_pin = 8;

int buzzer_pin = 10;

int smoke_sensor_pin = A0;

void setup ()

{

  Serial.begin (9600);

  wifi_module.begin (9600); // Установить скорость передачи в соответствии с вашим esp8266

  pinMode (red_led_pin, OUTPUT);

  pinMode (green_led_pin, OUTPUT);

  pinMode (buzzer_pin, OUTPUT);

  pinMode (smoke_sensor_pin, INPUT);

  esp8266_command ( "AT + RST \ г \ п", 2000, ОТЛАДКА); // сбросить модуль

  esp8266_command ( "AT + CWMODE = 2 \ г \ п", 1000, отлаживать); // настроить как точку доступа

  esp8266_command ( "AT + CIFSR \ г \ п", 1000, отлаживать); // получить IP-адрес

  esp8266_command ( "AT + CIPMUX = 1 \ г \ п", 1000, отлаживать); // настроить несколько соединений

  esp8266_command ( "AT + CIPSERVER = 1,80 \ г \ п", 1000, ОТЛАДКА); // включить сервер на порту 80

}

void loop ()

{

  int analogSensor = analogRead (smoke_sensor_pin);

  if (analogSensor> 400)

  {

    digitalWrite (red_led_pin, HIGH);

    digitalWrite (green_led_pin, LOW);

    тон (зуммер_пин, 1000, 200);

  }

  еще

  {

    digitalWrite (red_led_pin, LOW);

    digitalWrite (green_led_pin, HIGH);

    noTone (buzzer_pin);

  }

  если (wifi_module.available ())

  {

    если (wifi_module.find ( "+ IPD,"))

    {

     Задержка (1000);

     int connectionId = wifi_module.read () - 48;    

     String webpage = "<h1> Система обнаружения дыма IOT h1>";

      webpage + = "<p> Smoke Value is";

      веб-страница + = аналоговый датчик;

      веб-страница + = "p>";

      if (analogSensor> 400)

  {

    webpage + = "<h5> ОПАСНОСТЬ! Двигайтесь куда-нибудь еще h5>";

  }

  еще

  {

    webpage + = "<h4> Все нормально h4>";

  }

     String cipSend = "AT + CIPSEND =";

     cipSend + = connectionId;

     cipSend + = ",";

     cipSend + = webpage.length ();

     cipSend + = "\ r \ n";

     esp8266_command (cipSend, 1000, ОТЛАДКА);

     esp8266_command (веб-страницы, 1000, DEBUG);

     String closeCommand = "AT + CIPCLOSE =";

     closeCommand + = ConnectionID; // добавить идентификатор соединения

     closeCommand + = "\ г \ п";

     esp8266_command (closeCommand, 3000, ОТЛАДКА);

    }

  }

}

String esp8266_command (команда String, время ожидания const int, логическая отладка)

{

    Строка ответа = "";

    wifi_module.print (команда);

    long int time = миллис ();

    while ((время + тайм-аут)> миллис ())

    {

      в то время как (wifi_module.available ())

      {

        char c = wifi_module.read ();

        ответ + = с;

      }  

    }

    если (отладка)

    {

      Serial.print (ответ);

    }

    обратный ответ;

                           

                                                 2.6 Источники:

https://scienceforum.ru/

https://gadgetpage.ru/


Как Дед Мороз сделал себе помощников

Анатолий Кузнецов. Как мы с Сашкой закалялись

Акварель + трафарет = ?

А теперь — мультфильм

Хрюк на ёлке