🚒 IMFS: An Intelligent Mini Firefighting System(Arduino)

Một mô hình xe chữa cháy mini có khả năng:

• Tự di chuyển, tránh vật cản
• Phát hiện lửa bằng cảm biến flame 3 hướng
• Tiến lại gần đám cháy và tự xoay vòi phun về phía ngọn lửa
• Phun nước dập lửa khi đủ gần, kèm còi & đèn cảnh báo

---

🔥 Giới thiệu

Dự án mô phỏng một xe chữa cháy mini thông minh dùng Arduino, kết hợp:

• Cảm biến lửa (trái – giữa – phải) để xác định hướng đám cháy
• Cảm biến siêu âm để đo khoảng cách và tránh vật cản
• Cảm biến mực nước để kiểm tra còn nước hay không
• Servo để xoay vòi phun đúng hướng
• Máy bơm nước để phun khi đến gần đám cháy

🖼 Poster dự án

---

🧾 Sơ đồ hoạt động

---

✨ Tính năng chính

• 🚗 Tự động di chuyển khi không có lửa

  • Đi thẳng khi không có vật cản
  • Gặp vật cản thì lùi lại, rẽ trái và đi tiếp

• 🔍 Phát hiện lửa đa hướng

  • 3 cảm biến lửa: trái (L), giữa (C), phải (R)
  • Lọc nhiễu bằng cách đọc nhiều lần rồi mới kết luận có lửa

• 🎯 Tự xoay vòi phun đúng hướng lửa

  • Lửa bên trái → xoay vòi sang trái
  • Lửa bên phải → xoay vòi sang phải
  • Lửa ở cả hai bên hoặc ở giữa → quay về giữa

• 🚨 Chế độ chữa cháy tự động

  • Tiến lại gần đám cháy
  • Khi đủ gần → dừng xe, bật bơm, phun nước
  • Bật LED cảnh báo lửa + buzzer khi phát hiện lửa

• 💧 Giám sát mực nước

  • Hết nước → dừng xe, tắt bơm, đưa vòi về giữa
  • Bật LED báo hết nước

• 🧠 Debug qua Serial Monitor

  • Log: khoảng cách, mực nước, trạng thái lửa, trạng thái bơm, trạng thái xe

---

🧩 Phần cứng sử dụng

Gợi ý phần cứng (có thể thay đổi theo module thực tế):

• 1× Arduino Uno / Nano
• 1× Module L298N / driver động cơ (2 DC motor)
• 2× Động cơ DC + bánh xe (robot car)
• 1× Servo (SG90 hoặc tương đương) – xoay vòi phun
• 1× Cảm biến siêu âm HC-SR04
• 3× Cảm biến lửa (Flame sensor) trái / giữa / phải
• 1× Cảm biến mực nước (analog)
• 1× Module máy bơm nước mini + motor pump
• 2× LED (báo lửa, báo hết nước)
• 1× Buzzer
• Dây nối, nguồn 5V/12V, khung xe, ống dẫn nước,...

---

🧷 Sơ đồ chân (Pin map)

Động cơ & driver

Chức năng	Chân Arduino
ENA (PWM motor A)	5
ENB (PWM motor B)	6
IN1	7
IN2	8
IN3	9
IN4	10

Servo & cảm biến siêu âm

Chức năng	Chân Arduino
Servo nozzle	11
HC-SR04 TRIG	2
HC-SR04 ECHO	3

Máy bơm & cảm biến

Chức năng	Chân Arduino
Máy bơm (PUMP_PIN)	A1
Cảm biến mực nước	A4

Cảm biến lửa & hiển thị

Chức năng	Chân Arduino
Flame trái (FLAME_L)	12
Flame giữa (FLAME_C)	4
Flame phải (FLAME_R)	13
LED báo lửa	A2
LED báo nước	A3
Buzzer	A0

---

🧠 Nguyên lý hoạt động

Mô tả ngắn gọn vòng lặp chính:

1. Đọc mực nước

   • Nếu giá trị cảm biến < waterThreshold → xem như hết nước
   • Hết nước ⇒ dừng xe, tắt bơm, bật LED báo nước, đưa vòi phun về giữa

2. Đọc khoảng cách bằng HC-SR04

   • Nếu vật quá gần, cảm biến có thể trả về 0 → xử lý qua biến tooClose

3. Lọc nhiễu cảm biến lửa

   • Đọc 5 lần; nếu ≥ 3 lần phát hiện lửa ⇒ fireDetected = true

4. Khi không có lửa

   • Nếu không có vật cản (khoảng cách > obstacleStopDist) → xe chạy thẳng
   • Nếu có vật cản gần → dừng → lùi → rẽ trái → đi tiếp

5. Khi có lửa & còn nước

   • Bật LED_FIRE + buzzer
   • Nếu có vật cản quá gần → ưu tiên né (lùi + rẽ trái)
   • Xác định hướng lửa (L/C/R) và xoay servo: trái, phải hoặc giữa
   • Nếu khoảng cách đến lửa ≤ fireSprayDist hoặc tooClose:
     • Dừng xe
     • Bật bơm nếu chưa bật
     • Cho xe tiến chậm thêm một đoạn ngắn, rồi dừng để phun tại chỗ
   • Nếu đang phun mà mất lửa → tắt bơm ngay, servo đưa về giữa

Chi tiết toàn bộ logic có thể xem trong file .ino trong thư mục src/.

---

🛠 Cài đặt & Upload code

1. Cài Arduino IDE

2. Kết nối Arduino với máy tính

3. Đảm bảo đã có thư viện:

   #include <Servo.h>
   

🤝 Đóng góp

Dự án được phát triển bởi các thành viên:

Họ và Tên	Vai trò
Trần Anh Tú	Cập nhật sau.
Bùi Quang Trường	Cập nhật sau.
Lê Đức Anh	Cập nhật sau.
Nguyễn Văn Dũng	Cập nhật sau.

© 2025 NHÓM 9, CNTT 17-01, TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI NAM