Détecteur de fumée

Détecteur de fumée

I- Définition

Le détecteur de fumée est un système qui surveille de manière permanente l'air ambiant de la zone surveillée. En cas de propagation de fumée, une Alarme sonore est activée afin de prévenir les individus d'un potentiel risque d’incendie.

II- Intérêt du détecteur de fumée

Le détecteur de fumée permet d'aider à limiter les conséquences d'un début d'incendie. Il surveille en permanence l'air ambiant de l'habitation. Le détecteur de fumée est programmé pour détecter les fumées et alerter aussitôt grâce à une alarme sonore.

III- Les composants et logiciel

1) Logiciel

On a utilisé le microcontrôleur Microchip pic16f877A pour réalisé cette tache du projet.

Description

👦 Consommation :

👉moins de 2mA sous 5V à 4 MHz.
👉Architecture RISC : 35 instructions de durée 1 ou 2 cycles.
👉 Durée du cycle : Période de l'oscillateur quartz divisée par 4 soit 200 ns pour un quartz de 20 MHz. - Deux bus distincts pour le code programme et les data.
👉 Code instruction : mot de 14 bits et compteur programme (PC) sur 13 bits, ce qui permet d'adresser 8 K mots ( de h'0000' à h'1FFF')
👉 Bus DATA sur 8 bits.
👉 33 Ports Entrée-Sortie bidirectionnels pouvant produire 25 mA par sortie. PORTA = 6 bits et PORTB PORTC et PORTD = 8bits PORTE = 3 bits pour le 16F877 et 22 I/O seulement pour le 16F876.
👏4 sources d'interruption :
→Externe par la broche partagée avec le Port B : PB0
→Par changement d'état des bits du Port B: PB4 PB5 PB6 ou PB7
→Par un périphérique intégré dans le chip: écriture de Data en EEPROM terminée, conversion analogique terminée, réception USART ou I2C.
→ Par débordement du Timer.
💪 2 Compteurs 8 bits et 1 compteur 16 bits avec pré diviseur programmable.
👉 Convertisseur analogique 10 bits à 8 entrées pour le 16F877 et 4 entrées pour le 16F876.
👉 UART pour transmission série synchrone ou asynchrone.
👉 Interface I2C.
👉2 modules pour PWM avec une résolution de 10 bits.
👉 Interface avec un autre micro: 8 bits + 3 bits de contrôle pour R/W et CS.
👉368 Octets de RAM - 256 Octets d'EEPROM Data.
👉8K mots de 14 bits en EEPROM Flash pour le programme (h'000' à h'1FFF').
👉1 registre de travail : W et un registre fichier : F permettant d'accéder à la RAM ou aux registres internes du PIC. Tous les deux sont des registres 8 bits.
PORTA : 6 entrées -sorties. 5 entrées du CAN. Entrée CLK du Timer 0.
PORTB : 8 entrées-sorties. 1 entrée interruption ext. Clk et Data pour prog.
PORTC : 8 entrées-sorties. Clk Timer1 et PWM1. USART. I2C.
PORTD : 8 entrées-sorties. Port interface micro processeur (8 bits data).
PORTE : 3 entrées-sorties. 3 bits de contrôle interf micro. 3 entrées du CAN.

👦Programmation :

Les méthodes de programmations disponibles sont :
➤Écrire directement un fichier en Hexadécimal (comme dans les années 1960).
➤Écrire en assembleur.
➤Écrire en C.

👦La raison du choix :

Le microcontrôleur PIC 16F877 est un microcontrôleur très populaire dans l'électronique loisir. Sa simplicité, son prix, et l'accessibilité des outils de programmation peuvent expliquer sa popularité, c’est pour cela on l’a choisi.

2) Les composants :

👉 MQ-5

Ce capteur de gaz (MQ5) est aisé à utiliser pour détecter les fuites de gaz (chez soi et dans l’industrie).
Caractéristique :

☝Alimentation: 5 Vcc
☝ Sortie analogique
☝Longue durée de vie et bonne stabilité
☝Capteur de gaz, simple à utiliser, approprié à la détection du GPL, du gaz naturel, du gaz de houille ☝Sensibilité élevée et temps de réponse rapide
☝ MQ5 est utilisé dans des équipements de détection des fuites de gaz dans des applications individuelles et industrielles
☝ Sensibilité réduite aux émanations d'alcool, vapeurs de cuisson et à la fumée de cigarette.
☝ La sensibilité peut être ajustée au moyen du potentiomètre.

Avantage :

Ce capteur de gaz (MQ5) est facile à utiliser il permet de détecter les fuites de gaz (domestique et industriel). Il peut détecter les gaz GPL, gaz naturel, gaz de pollution urbaine, etc. Avec un temps de réponse court, les mesures sont rapides. La sensibilité peut également être ajustée par le potentiomètre, c’est pourquoi on a choisi ce capteur pour détecter les incendies.

👉Buzzer :

Description

Un buzzer est un élément électromécanique ou électronique qui produit un son quand on lui applique une tension. Certains nécessitent une tension continue (buzzers électro-mécaniques), d'autres nécessitent une tension alternative (transducteurs piézo-électrique).

Caractéristique

👆 fréquence d'oscillations entre 2 et 4 kHz, généralement env. = 2-2.5 kHz
👆 tension d'alimentation de 3 à 30V selon les buzzers généraux. Certains supportent une large plage de 3 à 15V par ex.
👆 intensité consommée env. de 2 à 12mA en général, plus de 50mA pour certains (mais Vcc=1,5V)
👆 pression sonore en général de 70 à 90 dB.

👉LCD

VCC, Masse : alimentation de l’afficheur LCD.
Un afficheur LCD s’alimente en 0V-5V.
Contraste : entrée permettant de régler le contraste de l’afficheur LCD. Il faut appliquer une tension continue réglable (entre 0V et 5V) à l’aide d’un potentiomètre.
Vled : différence de potentiel permettant de commander le rétro éclairage.
E : entrée de validation (ENABLE), elle permet de valider les données sur un front descendant. Lorsque E=0 alors le bus de données est à l’état haute impédance.
RS : Register Select cette entrée permet d’indiquer à l’afficheur si l’on souhaite réaliser une commande (RS=0) par des instructions spécifiques ou écrire une donnée (envoie du code du caractère à afficher) sur le bus (RS=1).
R/W : entrée de lecture (R/W=1) et d’écriture (R/W=0). Lorsqu’on commande l’afficheur LCD il faut se placer en écriture.
D7…D0 : bus de données bi-directionnel, il permet de transférer les instructions ou les données à l’afficheur LCD.

IV- Les étapes de réalisation :

1/ Schéma ISIS :

➤ On a câblé le pic avec deux condensateur de valeur chacune 22 pF et un Quartz pour assurer son bon fonctionnement.
➤ On a utilisé une résistance de 22K pour le capteur de gaz MQ-5 pour assurer son protection contre les courts circuits et les claquages.

2/ Réalisation sur plaque à essaie :

3/ Routage :

4/ Circuit imprimé en 3D :

5/ Circuit imprimé :

V- Conclusion

Dans le cas où les capteurs de détection d'incendie sont intégrés à un système de sécurité, permettant la gestion des incendies et accidents dans les locaux industriels, il sert uniquement de capteur transmettant l'information à une centrale de détection et de gestion, qui déclenche les alarmes prévues et éventuellement commande des systèmes de lutte contre les incendies :
➨Activation des systèmes d'extraction des fumées.
➨ Fermetures des portes coupe-feu imposant un confinement en zones, permettant de ralentir la progression de l'incendie.
➨Déclenchement des sprinklers ou du fréon après évacuation des locaux équipés.

Pour plus d'informations Veuillez me contactez ...........

Radhoine JMAL

Commentaires

Zigbee (XBee) + Arduino

???????? Comment configurer le module ZigBee pour envoyer et reçevoir des données???????? Dans ce toturiel, je vais utilisé l'Arduino Mega 2560 pour gérer le système et le module XBee pour la communication, à mesure que Je prend les valeurs mesurées par le capteur et les transmettons à un autre XBee relié à un autre Arduino. Composants utilisées Arduino Mega 2560 2 ModuleS XBee Capteur de débit d'eau OU bien capteur d'humidité OU certain autre capteur Câbles de planche à pain Software Arduino IDE: Lien de télechargement 👉 https://www.arduino.cc/en/main/software multi-platform application XCTU : Lien de télechargement 👉 https://www.digi.com/products/embedded-systems/digi-xbee-tools/xctu OU bien 👉 http://ftp1.digi.com...

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