Sáng chế “ngôi nhà an toàn”

Cháy nổ, trộm cắp luôn là nỗi lo của các gia chủ. Bởi có đề phòng, cẩn trọng hết mức vẫn không thể lường trước nguy hiểm. Hiểu được nỗi nguy này, em Trần Hanh, ở phường VII, thành phố Vị Thanh, hiện là sinh viên năm nhất Trường Đại học Cần Thơ, đã sáng chế ra “ngôi nhà an toàn” để hạn chế bớt rủi ro trên.

Sản phẩm “ngôi nhà an toàn” được cấu tạo gồm hai phần: Phần cứng gồm các module: cảm biến nhiệt độ, cảm biến lửa, cảm biến khí gas, cảm biến chuyển động, cảm biến ánh sáng; các rơle để đóng, ngắt nguồn điện hoặc kích hoạt các thiết bị; các servo để khởi động bình cứu hỏa hoặc khóa bình gas; module Sim900a để tự động gọi điện hoặc gửi tin nhắn tới số điện thoại cần thiết. Tất cả sẽ được kết nối và điều khiển bởi board Arduino mega 2560 R3 và nguồn để cung cấp cho các thiết bị này là bình ắc quy 12V5A được sạc trực tiếp từ tấm pin năng lượng mặt trời. Phần thứ 2 là phần mềm chương trình được viết bởi ngôn ngữ lập trình cho phần cứng Arduino. Trần Hanh cho biết: “Xuất phát từ những thông tin hàng ngày về cháy nổ, về trộm cắp mà em tiếp nhận được trên những kênh truyền thông, em đã nghĩ đến mô hình này. Ngôi nhà an toàn được thiết kế theo xu hướng tự động hóa với 3 tác dụng là chống trộm, rò rỉ khí gas và báo cháy”.

Ngôi nhà an toàn được Trần Hanh tận dụng những tấm alpu của CPU cũ, gắn 3 thiết bị cảm biến: thiết bị chống trộm được thiết kế ở trước nhà; còn thiết bị cảm biến rò rỉ khí gas và báo cháy thì được gắn ở sau nhà. Nguyên tắc hoạt động của ngôi nhà an toàn là tận dụng các mạch cảm biến để truyền thông tin vào board Arduino mega 2560 R3. Khi phát hiện trộm đột nhập ở phạm vi 5m, cảm biến chuyển động sẽ nhận tín hiệu và truyền thông tin về board Arduino mega 2560 R3. Ở đây, board sẽ bật đèn cùng với chuông báo động nếu trời tối, còn vào ban ngày, board chỉ phát chuông báo động. Với mạch cảm biến rò rỉ khí gas và báo cháy lắp đặt sau nhà sẽ kịp thời phát hiện khi có hiện tượng rò rỉ khí gas, cháy nổ. Board còn cảm ứng được nhiệt độ nóng trên 420C, lúc này thông tin cảm biến gửi đến board Arduino mega 2560 R3 tự động ngắt các thiết bị điện trong nhà. Đây như là bức màn bảo vệ để hạn chế rủi ro tại gia đình nhằm giảm thấp nhất rủi ro, thiệt hại tài sản. Trần Hanh thông tin thêm: “Sau nhiều lần thiết kế, em đã tích hợp thêm vào mạch cảm biến module Sim900a để tự động gọi điện hoặc gửi tin nhắn tới số điện thoại gia chủ. Lúc này, gia chủ sẽ nhận được thông tin và kịp thời về xử lý cháy hoặc phát hiện trộm cắp”.

Để có được “ngôi nhà an toàn”, Trần Hanh phải bỏ ra một tháng dồn sức lắp đặt các mạch cảm biến. Trần Hanh nhớ lại: “Em tốn công nhiều nhất và khó nhất là ở phần van gas. Phần thiết kế này em phải mất hết 5 ngày vừa nghiên cứu, tìm nguyên vật liệu. Em dựa trên những hình có trên mạng và sau đó đo đạc, so sánh giá cả mà còn phải phù hợp với kích thước của van gas. Sau đó, để tiết kiệm chi phí em đã tận dụng tấm aplu của CPU cũ để làm nhà mô hình”.

Tuy là mô hình thử nghiệm nhưng Trần Hanh đã tính toán phòng trừ trường hợp cúp điện bằng tấm pin năng lượng mặt trời. Điện được tấm pin tích lũy vào một bình ắc quy 12V5A để đảm bảo hoạt động thông suốt 24/24 giờ/ngày. Trần Hanh chia sẻ thêm: “Đôi lúc vẫn có trường hợp bị cúp điện nên sẽ làm gián đoạn quá trình hoạt động của các cảm biến. Với tấm pin năng lượng mặt trời tuy tốn thêm một phần chi phí nhưng đảm bảo tuyệt đối thông tin bảo vệ cho gia chủ”.

Sản phẩm “ngôi nhà an toàn” của Trần Hanh đã tạo được một sản phẩm hữu dụng với ý tưởng thực tế, đây sẽ là cơ sở để xây dựng thành mô hình thật ứng dụng vào cuộc sống. Theo ông Nguyễn Văn Ngẫu, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh, Phó Trưởng ban Thường trực Ban Tổ chức cuộc thi sáng tạo thanh, thiếu niên nhi đồng tỉnh thì Ban tổ chức, Ban giám khảo cuộc thi đánh giá cao mô hình này về tính ứng dụng thực tế của sản phẩm là rất thiết thực. Mô hình thiết kế nhà an toàn tích hợp 3 tác dụng rất có triển vọng. Tuy nhiên, chúng tôi cũng mong muốn kêu gọi mạnh thường quân nào quan tâm cần sớm đầu tư, hỗ trợ kinh phí. Với số tiền đó, tác giả sẽ có điều kiện đưa thiết kế này áp dụng vào cuộc sống.

Bài, ảnh: TRÚC LINH