Giáo án điện tử chuyên đề Thiết kế và Công nghệ 10 cánh diều Bài 9: Dự án Thiết kế hệ thống điều khiển chống trộm cho ngôi nhà thông minh

NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI!

KHỞI ĐỘNG

Thảo luận nhóm (4 – 6 HS) và trả lời câu hỏi: Nêu một số hệ thống chống trộm trong thực tế và chức năng cơ bản của các hệ thống báo động chống trộm đó.

• Phân loại, chức năng của hệ thống an ninh: Hệ thống báo động khi người lạ đột nhập vào nhà qua cửa ra vào, cửa số, cửa tầng thượng của ngôi nhà; khi người lạ đột nhập vào sân vườn qua tường bao, cửa cổng,…
• Khi nào cần đưa hệ thống báo động chống trộm hoạt động
• Sử dụng loại cảm biến nào cho các loại báo động chống trộm,…

GỢI Ý

• Trong ngôi nhà của em còn có những bất tiện nào mà em muốn cải thiện?
• Nhóm em muốn thông minh hóa chức năng nào của ngôi nhà trước tiên? Mô tả yêu cầu cần đạt của chức năng đó?
• Nhóm em đã biết gì và cần biết thêm gì để thực hiện dự án này?
• Làm thế nào để em có được những thông tin đó? (Tìm thông tin đáng tin cậy ở đâu? Cần sự hỗ trợ của ai? Khi nào?,…).

GỢI Ý

• Danh sách các vật liệu, dụng cụ cần chuẩn bị gồm những gì?
• Chi phí dự tính là bao nhiêu, được huy động bằng cách nào?
• Dự án của nhóm gồm những bước nào? Thời gian dự định cho mỗi bước đó là bao lâu? Sản phẩm của mỗi giai đoạn là gì? Ai sẽ đảm nhiệm mỗi nhiệm vụ? Khi nào dự án bắt đầu và kết thúc?
• Tiêu chí cần đạt của sản phẩm là gì?

BÀI 9: DỰ ÁN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHỐNG TRỘM CHO NGÔI NHÀ THÔNG MINH

NHIỆM VỤ

Thiết kế hệ thống điều khiển để có sơ đồ khối và lựa chọn các thiết bị trong hệ thống điều khiển.

Sản phẩm thiết kế phải đảm bảo:

• Thiết kế đúng sơ đồ nguyên lí.
• Lựa chọn các thiết bị phù hợp cho sơ đồ.
• Trình bày đẹp, thuyết minh rõ ràng.

TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN

1. Xác định chức năng của hệ thống

Đọc nội dụng mục II.1 và trả lời câu hỏi: Chức năng của hệ thống điều khiển chống trộm khi có người lạ đột nhập vào sân vườn của ngôi nhà là gì?

• Khi có người lạ đột nhập vào trong khuôn viên ngôi nhà thì hệ thống báo động làm việc: Đèn chiếu sáng trong khuôn viên nhà được bật lên, chuông báo động sẽ kêu và thông bó đến điện thoại thông minh của chủ nhà.
• Hệ thống hoạt động khi các thành viên của gia đình đi vắng hoặc buổi tối cả nhà đi ngủ.

2. Thu thập thông tin

Đọc nội dụng mục II.2 và trả lời câu hỏi: Nêu các thông tin cần thu thập khi thiết kế một hệ thống điều khiển chống trộm.

GỢI Ý:

• Chức năng báo động tự động khi có người lạ đột nhập.
• Phương thức báo động bằng chuông, đèn.
• Chức năng thông báo đến điện thoại thông minh.

3. Thiết kế hệ thống, chọn phương án điều khiển

Đọc mục II.3 và trả lời câu hỏi: Nêu tác dụng của từng khối trong sơ đồ điều khiển hình 9.1. Các phương án lựa chọn của sơ đồ là gì?

Hình 9.1. Sơ đồ khối mạch điều khiển hệ thống chống trộm

GỢI Ý:

Tác dụng của từng phần tử:

• Nguồn điện xoay chiều và một chiều: cung cấp năng lượng cho các phần tử trong sơ đồ điều khiển.
• Công tắc thường: chỉ đóng khi muốn hệ thống chống trộm hoạt động
• Cảm biến hồng ngoại: phát hiện người lạ đột nhập vào trong khuôn viên của nhà.
• Bộ điều khiển trung tâm: xử lí tín hiệu của cảm biến để đưa tín hiệu điều khiển đến công tắc thông minh, đồng thời đưa thông tin chế độ làm việc của hệ thống chống trộm đến thiết bị di động của chủ nhà qua Internet.

GỢI Ý:

Tác dụng của từng phần tử:

• Công tắc thông minh cung cấp nguồn cho thiết bị báo động khi có người là đột nhập vào khuôn viên.
• Đèn LED và chuông báo động là hai thiết bị báo động khi có người lạ đột nhập.
• Thiết bị di động: giảm sát từ xa chế độ hoạt động của hệ thống chống trộm.

GỢI Ý:

Các phương án sẽ đưa ra khi lựa chọn trong sơ đồ là các thiết bị: công tắc thường, công tắc thông minh, cảm biến hồng ngoại, đèn LED và chuông. Tiêu chí lựa chọn là các thông số kĩ thuật, hình thức (hình dáng, màu sắc), tiện lợi trong lắp ráp và sửa chữa.

4. Lắp ráp hệ thống và thử nghiệm

Đọc nội dụng mục II.4 và trả lời câu hỏi: Các yêu cầu trong thử nghiệm mạch điều khiển chống trộm hình 9.1 là gì?

Hình 9.1. Sơ đồ khối mạch điều khiển hệ thống chống trộm

GỢI Ý:

• Kiểm tra khoảng cách cảm nhận của cảm biến
• Kiểm tra việc kết nối và trao đổi thông tin của bộ điều khiển trung tâm với cảm biến, công tắc thông minh
• Kiểm tra tín hiệu báo động đèn, chuông
• Kiểm tra việc giám sát trên điện thoại thông minh

5. Lập hồ sơ kĩ thuật

Đọc nội dụng mục III và trả lời câu hỏi: Nội dung lập hồ sơ kĩ thuật là gì?

GỢI Ý:

• Lập bản vẽ sơ đồ nguyên lí
• Lập bản vẽ thi công
• Lập bảng thống kê kí hiệu của thiết bị, mã số, tên hãng sản xuất

BÁO CÁO VÀ ĐÁNH GIÁ DỰ ÁN

--------------- Còn tiếp ---------------