Thiết kế và thi công hệ thống phân tích mỡ dựa trên tín hiệu điện sinh học của cơ thể

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG PHÂN TÍCH MỠ DỰA TRÊN TÍN HIỆU ĐIỆN SINH HỌC CỦA CƠ THỂ Ngành Kỹ thuật Y Sinh Giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Trọng Hải Sinh viên thực hiện MSSV Lớp Vũ Thị Châu Hảo 1711730061 17DYSA1 Bùi Vũ Thắng 1711730021 17DYSA1 TP Hồ Chí Minh, 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG PHÂN TÍCH MỠ DỰA TRÊN TÍN HIỆU ĐIỆN SINH HỌC.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG HỆ THỐNG PHÂN TÍCH MỠ DỰA TRÊN TÍN HIỆU ĐIỆN SINH HỌC CỦA CƠ THỂ Ngành: Kỹ thuật Y Sinh Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Trọng Hải Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Vũ Thị Châu Hảo 1711730061 17DYSA1 Bùi Vũ Thắng 1711730021 17DYSA1 TP Hồ Chí Minh, 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG PHÂN TÍCH MỠ DỰA TRÊN TÍN HIỆU ĐIỆN SINH HỌC CỦA CƠ THỂ Ngành: Kỹ thuật Y Sinh Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Trọng Hải Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Vũ Thị Châu Hảo 1711730061 17DYSA1 Bùi Vũ Thắng 1711730021 17DYSA1 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 BM01/QT05/ĐT-KT VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ: Đại học quy Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số nhóm…2…): (1) Tên: Vũ Thị Châu Hảo MSSV: 1711730061 Lớp: 17DYSA1 Điện thoại: 0902444749 (2) Tên: Bùi Vũ Thắng Email: vuthichauhao@gmail.com MSSV:1711730021 Điện thoại: 0968403722 Lớp 17DYSA1 Email: Hiiamkin@gmail.com Ngành: Kỹ thuật y sinh Tên đề tài đăng ký: thiết kế thi cơng hệ thống phân tích mỡ dựa tín hiệu điện sinh học thể Sinh viên hiểu rõ yêu cầu đề tài cam kết thực đề tài theo tiến độ hoàn thành thời hạn TP HCM, ngày 20 tháng 03 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Trọng Hải Vũ Thị Châu Hảo Bùi Vũ Thắng MÃ ĐỀ TÀI: 79 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên: Vũ Thị Châu Hảo MSSV: 1711730061 Lớp: 17DYSA1 Điện thoại: 0902444749 Email: vuthichauhao@gmail.com Ngành: Kỹ Thuật Y Sinh Tên đề tài: Thiết kế thi cơng hệ thống phân tích mỡ dựa tín hiệu điện sinh học thể Nhiệm vụ thực đề tài: • Tìm hiểu nắm bắt cấu tạo, nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật điều khiển hệ thống phân tích mỡ thể • Thiết kế thi cơng phần cứng phần mềm hệ thống • Thiết kế thi cơng mơ hình sản phẩm hồn thiện • Thử nghiệm thống kê kết có từ hệ thống TP HCM, ngày 17 tháng 05 năm 2021 Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Vũ Thị Châu Hảo Ts Nguyễn Trọng Hải MÃ ĐỀ TÀI: 79 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên: Bùi Vũ Thắng MSSV: 1711730021 Điện thoại: 0968403722 Email: Hiiamkin@gmail.com Ngành: Kỹ Thuật Y Sinh Lớp: 17DYSA1 Tên đề tài: Thiết kế thi cơng hệ thống phân tích mỡ dựa tín hiệu điện sinh học thể Nhiệm vụ thực đề tài: • Tìm hiểu nắm bắt cấu tạo, nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật điều khiển hệ thống phân tích mỡ thể • Thiết kế thi cơng phần cứng phần mềm hệ thống • Thiết kế thi cơng mơ hình sản phẩm hồn thiện • Thử nghiệm thống kê kết có từ hệ thống Sinh viên thực TP HCM, ngày 17 tháng 05 năm 2021 (Ký ghi rõ họ tên) Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Bùi Vũ Thắng Ts Nguyễn Trọng Hải LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi xin cam đoan, tồn báo cáo thực nghiệm hai thành viên nhóm nghiên cứu hồn thành, hướng dẫn thầy Nguyễn Trọng Hải không chép Ngoài ra, báo cáo có sử dụng số tài liệu tham khảo trích dẫn nguồn thích rõ ràng Các số liệu kết trình bày hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Chúng tơi xin chịu hồn tốn trách nhiệm, kỷ luật hội đồng nhà trường có vấn đề xảy Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 09 năm 2021 (Ký tên ghi rõ họ tên) Vũ Thị Châu Hảo i Bùi Vũ Thắng LỜI CẢM ƠN Luận án tốt nghiệp – luận án không nhỏ, không dễ mà gần tất sinh viên học ngành kỹ thuật phải hoàn thành trước trường Đối với ngành Kỹ thuật Y Sinh cịn khó nữa, mà điều kiện vật chất kinh nghiệm nước ta chưa phát triển mạnh Tuy nhiên, kinh nghiệm lâu năm có lĩnh vực điện – điện tử, thầy, tiến sĩ Nguyễn Trọng Hải hỗ trợ hết mình, giúp chúng tơi hoàn thành luận án tốt nghiệp theo kế hoạch thời gian đề Lời cảm ơn viết không đủ so với lời khun vơ hữu ích thầy Dẫu vậy, muốn dành lời cảm ơn sâu sắc chân thành, gửi đến thầy – người lái đị ln tận tâm hành trình chèo lái lớp trẻ đến bến bờ tri thức Trong suốt khoảng thời gian nghiên cứu hoàn thành luận án tốt nghiệp mình, xin chân thành cảm ơn anh kỹ thuật Công ty TNHH TM DV KT Healthcare TV, người giúp đỡ, giải đáp thắc mắc, truyền đạt kinh nghiệm thực tế, để chúng tơi hồn thành luận án với chất lượng tốt Xin chân thành cảm ơn anh Nhìn lại khoảng thời gian nghiên cứu phát triển luận án tốt nghiệp, lời cảm ơn cuối xin dành cho thân người cộng Mỗi cá nhân nỗ lực hết mình, động viên giúp đỡ lẫn vượt qua giai đoạn khó khăn Cảm ơn Châu Hảo – Vũ Thắng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC HÌNH ẢNH viii DANH MỤC BẢNG xi LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1.1 Biểu đồ lượng mỡ lý tưởng thể 1.2 Nhiệm vụ đề tài 1.3 Phạm vi giới hạn đề tài 10 CHƯƠNG 11 2.1 Lên ý tưởng 11 2.2 Các câu hỏi phân tích vấn đề ý tưởng 11 2.3 Các kỹ thuật thường sử dụng để đo lường phân tích chất béo thể 12 2.4 Lựa chọn kỹ thuật thực 20 2.5 Cơ sở lý thuyết phân tích trở kháng điện sinh học 22 2.5.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật phân tích trở kháng điện sinh học 22 2.5.2 Nguyên lý kỹ thuật phân tích trở kháng điện sinh học 23 2.5.3 Bản chất tế bào 26 iii 2.5.4 Trở kháng điện sinh học mô sinh học 27 2.5.5 Kỹ thuật phân tích lượng mỡ thể thơng qua trở kháng điện sinh học 28 CHƯƠNG 31 3.1 Phân tích trở kháng điện sinh học vấn đề liên quan 31 3.2 Quá trình xây dựng đồ án 36 3.3 Tổng quan phần cứng linh kiện 41 3.3.1 ATMEGA 1284P-PU 41 3.3.2 LINEAR OPTOCOUPLER IL-300 44 3.3.3 IC LF-353P 46 3.3.4 Bàn phím ma trận mềm 4x4 47 3.3.5 LCD 16x2 49 3.4 Tổng quan phần mềm phần liên quan 51 3.4.1 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình C 51 3.4.2 Giới thiệu CodevisionAVR - Soạn thảo biên dịch chương trình cho chip họ AVR 53 3.4.3 Cổng kết nối USBasp 56 CHƯƠNG 58 4.1 Giới thiệu 58 4.2 Sơ đồ hệ thống 59 4.3 Hệ thống thu nhận tín hiệu điện trở kháng từ thể 63 4.3.1 Mạch cách ly tín hiệu từ MCU - vi điều khiển 63 iv 4.3.2 Mạch trở kháng người - nhận điện áp hai điện cực 64 4.3.3 Mạch cách ly quang với lọc thông thấp: Cách ly tín hiệu trở lại MCU 65 4.4 Hệ thống phân tích xử lý tín hiệu điện trở kháng thể 66 4.4.1 Tổng quan hệ thống 66 4.4.2 Tạo sóng vng 50kH từ vi điều khiển 67 4.4.3 Tính toán giá trị lượng mỡ thể 68 4.4.4 Lập trình giao tiếp LCD Keypad 71 CHƯƠNG 74 5.1 Lắp ráp mô board mạch 74 5.2 Mô hệ thống phần mềm proteus 76 5.2.1 Tạo sóng vng 76 5.2.2 Đọc tín hiệu từ ngõ vào ADC 77 5.2.3 Nhập liệu từ, hiển thị tính tốn 78 CHƯƠNG 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC 86 v mweigh[4]=mp; iweigh= mweigh[0]*1000 + mweigh[1]*100 + mweigh[2]*10 + mweigh[4]; weigh=iweigh/10; } } } } } else if(tt==3) { if(mp