Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 1 TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN MÔN HỌC VI ĐIỀU KHIỂN GHÉP NỐI THIẾT BỊ NGOẠI VI ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MẠCH ĐO VÀ HIỂN THỊ NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI KHÔNG TIẾP XÚC HỌ VÀ TÊN LỚP GVHD Đồ.ádasd
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ *** ĐỒ ÁN MÔN HỌC: VI ĐIỀU KHIỂN GHÉP NỐI THIẾT BỊ NGOẠI VI ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH ĐO VÀ HIỂN THỊ NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI KHÔNG TIẾP XÚC HỌ VÀ TÊN: LỚP : GVHD : Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: MỞ ĐẦU Trong xu phát triển nay, với bùng nổ ngành công nghệ thơng tin, điện tử, tự động hóa,… Đã làm cho đời sống người ngày hoàn thiện Các thiết bị tự động hóa ngày xâm lấn vào sản xuất chí vào sống sinh hoạt hàng ngày người,vì Vi điều khiển nội dung thiếu với chương trình đào tạo Kỹ Thuật Cơ Điện Tử nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức sở , giải thuật lập trình ghép nối thiết bị điện tử trình thiết kế tự động hóa.Đồ án mơn học Vi Điều Khiển kết đánh giá thực chất trình học tập mơn điện tử cách lập trình Bằng kiến thức học em chọn đề tài “Thiết kế mạch đo hiển thị nhiệt độ cảm biến hồng ngoại không tiếp xúc cho đồ án Trong trình thực đồ án môn học này, em hướng dẫn tận tình Thầy hướng dẫn thầy mơn khoa kỹ thuật cơng nghệ.Vì kiến thức thân cịn hạn chế, q trình hồn thiện đồ án em khơng tránh khỏi sai sót, nên kính mong nhận bảo thêm thầy SVTH: Lớp Trang Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: CHƢƠNG I: KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH YÊU CẦU VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP 1.1Khảo sát đối tƣợng nghiên cứu Đồ án tập trung nghiên cứu thiết kế mạch đo sử dụng cảm biến hồng ngoại không tiếp xúc để đo đạc điều khiển thông số nhiệt độ Đối tượng cụ thể đồ án đo nhiệt độ vật thể từ đưa phương án ứng dụng đề tài vào thực tiễn 1.2Phân tích yêu cầu Đo nhiệt độ phương pháp thường gặp đo lường, có từ lâu, giai đoạn có phương pháp đo khác Trước công nghệ điên tử bán dẫn chưa phát triển mạch đo chủ yếu dùa kỹ thuật tương tự, phương pháp xử lý chủ yếu dùa vào phần cứng giá trị có sai số lớn, thiết bị cồng kềnh, lắp đặt không thuận tiện Đến đầu năm 80 năm cuối kỷ 20, công nghệ bán dẫn vi mạch phát triển mạnh, với phát triển khoa học kỹ thuật đặc biệt kỹ thuật số ứng dụng rộng rãi ngành đo lường điều khiển làm thay đổi hẳn phương pháp xử lý tín hiệu đo Trước xử lý tín hiệu đo chủ yếu đo phần cứng ngày việc xử lý mềm hoá với đời sensor thông minh làm cho thiết bị đo ngày thơng minh độ xác cao Ngày xuất hiên nhiều phương pháp đo nhiệt độ sử dụng cảm biến loại cặp nhiệt, nhiệt điện trở hay bán dẫn sử dụng phương pháp phân tích phổ để xác định nhiệt độ Đối với nơi không trực tiếp đặt đầu đo nhiệt độ (nơi có nhiệt độ q cao) Nhìn chung phương pháp đo nhiệt độ có nhiều nét giống cách xử khác nhau, tuỳ vào mục đích yêu cầu kỹ thuật công việc cụ thể mục đích cuối phép đo thể giá trị nhiệt độ với khoảng sai sè cho phép chấp nhận 1.3 Các phƣơng pháp đo nhiệt độ 1.3.1 Khái niệm nhiệt độ: Nhiệt độ đại lý đặc trưng cho cường độ chuyển động nguyên tử, phân tử hệ vật chất Tuỳ theo trạng thái vật chất ( rắn, SVTH: Lớp Trang Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: lỏng, khí) mà chuyển động có khác trạng thái láng, phân tử dao động quanh vi trí cân vi trí cân ln dịch chuyển làm cho chất lỏng khơng có hình dạng định Cịn trạng thái rắn, phần tử, nguyên tử dao động xung quanh vị trí cân Các dạng vận động phân tử, nguyên tử gọi chung chuyển động nhiệt Khi tương tác với bên ngồi có trao đổi lượng khơng sinh cơng, q trình trao đổi lượng nói gọi truyền nhiệt Quá trình truyền nhiệt tuân theo ngun lý:Bảo tồn lượng.Nhiệt tự truyền từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độthất Ở trạng thái rắn, truyền nhiệt xảy chủ yếu dẫn nhiệt bứcxạ nhiệt.Đối với chất lỏng khí ngồi dẫn nhiệt xạ nhiệt cịn cótruyền nhiệt đối lưu Đó tượng vận chuyển lượng nhiệtbằng cách vận chuyển phần khối vật chất vùng khác nhaucủa hệ chênh lệch tỉ trọng 1.3.2 Thang đo nhiệt độ: Từ xa xưa người nhận thức tượng nhiệt đánh giá cường độ cách đo đánh giá nhiệt độ theo đơn vị đo thời kỳ Có nhiều đơn vị đo nhiệt độ, chúng định nghĩa theo vùng, thời kỳ phát triển khoa học kỹ thuật xã hội Hiện chóng ta có thang đo nhiệt độ là:Thang nhiệt độ tuyệt đối ( K ) Thang Celsius ( C ): T( 0C ) Thang Farhrenheit: T( 0F ) Đây thang đo nhiệt độ dùng phổ biến Trong thang đo nhiệt độ tuyệt đối (K) quy định đơn vị đo hệ đơn vị quốc tế (SI) Dùa thang đo đánh giá nhiệt độ 1.3.3 Sơ lƣợc phƣơng pháp đo nhiệt độ: Nhiệt độ đại lượng đo gián tiếp sở tính chất vật phụ thuộc nhiệt độ Hiện chóng ta có nhiều ngun lí cảm biến khácnhau để chế tạo cảm biến nhiệt độ như: nhiệt điện trở, cặp nhiệt ngẫu,phương pháp quang dùa phân bố phổ xạ nhiệt, phương pháp dùatrên dãn nở vật rắn, lỏng, khí dùa tốc độ âm… SVTH: Lớp Trang Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: Có phƣơng pháp đo chính: +1.Đo nhiệt độ tiếp xúc:-Ở dải nhiệt độ thấp trung bình phương pháp đo phương pháp tiếpxúc, nghĩa chuyển đổi đặt trực tiếp môi trường đo.Thiết bị đo như: nhiệt điện trở, cặp nhiệt, bán dẫn Ƣu điểm tính phƣơng pháp đo nhiệt độ tiếp xúc : -xác định nhiệt độ xác nhanh chóng cho sai số thấp - Dụng cụ đo nhiệt độ tiếp xúc cho kết có xác cao nhờ vào cơng nghệ cảm biến bên mình, có độ xác cao nhờ có cơng nghệ cảm biến nhiệt tốt, tự động -Giá thành rẻ -Rất phổ biến, dễ t-Dễ sử dụng ìm mua -Đa dạng kiểu dáng kích thước -Dùng nhiều mơi trường -Dùng dân dụng tốt phù hợp -Chiều dài dây dẫn tuỳ chọn +Nhƣợc điểm: -Dải đo nhiệt thường thấp cặp nhiệt điện -Độ sai số cao -Phản ứng nhiệt chậm hay độ nhạy nhiệt -Chịu nhiệt -Độ tin cậy hoạt động liên tục -Không phù hợp với u cầu nhiệt độ xác -Có khoảng đo nhiệt hẹp -Hoạt động phi tuyến SVTH: Lớp Trang Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: -Độ bền thấp -Ít ổn định +Ứng dụng :phương pháp đo tiếp xúc ứng dụng rộng rãi sống ngày -Kiểm sốt nhiệt độ cơng nghiệp phận chuyển động -Kiểm soát nhiệt độ máy in máy photocopy -Giám sát chăn nuôi -Phát chuyển động -Chăm sóc sức khỏe -Relay nhiệt / cảnh báo nhiệt độ -Đo nhiệt độ thể 2)Đo nhiệt độ không tiếp xúc: +Ở dải nhiệt độ cao phương pháp đo phương pháp không tiếp xúc quang kế ( hoả quang kế phát xạ, hoả quang kế cường độ sáng, hoả quang kế màu sắc)… Ƣu điểm tính phƣơng pháp đo không tiếp xúc : Một vài ưu điểm tính cảm biến nhiệt độ hồng ngoại khơng tiếp xúc : - Kích thước cảm biến nhỏ (28mm x 16mm) chi phí thấp - Dễ dàng giao tiếp với MCU thông qua gia thức truyền thông I2C - Điện áp hoạt động : 3.3-5V - Dải nhiệt độ hoạt động lớn : + Đối với cảm biến : -40°C đến 125°C + Đối với đối tượng : -70°C đến 380°C - Độ xác cao SVTH: Lớp Trang Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: - Có tích hợp chế độ giúp giảm tải tiêu thụ điện +Nhược điểm: -Giá thành sản phẩm cao -Sản phẩm cần sử dụng nguồn điện để hoạt động +Ứng dụng : Với tính lợi tích, ưu điểm nêu phía trên, cảm biến nhiệt độ hồng ngoại khơng tiếp xúc có nhiều ứng dụng thực tiễn : - Cảm biến độ nhạy nhiệt cho hệ thống điều khiển điều hòa khơng khí di động - Theo dõi phát chuyển động (nhất ban đêm) - Phát góc mù oto - Kiểm soát nhiệt độ thiết bị cơng nghiệp - Kiểm sốt nhiệt độ máy in, máy photocopy, laptop, - Chăm sóc sức khỏe người - Giám sát chăn nuôi - Làm nhiệt kế không tiếp xúc đo nhiệt độ người (ứng dụng mạnh mẽ đợt COVID-19 Kết luận:So sánh tính đo nhiệt độ trên,em định chọn đề tài thiết kế mạch đo nhiệt độ phương pháp không tiếp xúc SVTH: Lớp Trang Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: CHƢƠNG II :PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU –THIẾT KẾ ỨNG DỤNG Linh kiện cần thiết làm mạch đo nhiệt độ không tiếp xúc 2.1 VĐK Arduino Arduino mã nguồn mở điện tử tạo thành từ phần cứng phần mềm.Về mặt kĩ thuật coi Arduino điều khiển logic lập trình Đơn giản hơn, Arduino thiết bị tương tác với ngoại cảnh thơng qua cảm biến hành vi lập trình sẵn Với thiết bị việc lắp ráp điều khiển thiết bị điện tử dễ dàng hết Hiện có nhiều loại vi điều khiển đa số lập trình ngơn ngữ C/C++ Assembly nên khó khăn cho người có kiến thức sâu điện tử lập trình Nó trở ngại cho người muốn tạo riêng cho đồ mang tính cơng nghệ ong Arduino giải vấn đề này, Arduino phát triển nhằm đơn giản hóa việc thiết kế, lắp ráp linh kiện điện tử lập trình vi điều khiển người tiếp cận dễ dàng với thiết bị điện tử mà không cần nhiều kiến thức điện tử thời gian Những mạnh Arduino so với tảng vi điều khiển khác: - Chạy đa tảng: Việc lập trình Arduino thực hệ điều hành khác Windows, Mac Os, Linux Desktop, Android di động - Ngôn ngữ lập trình đơn giản dễ hiểu - Mã nguồn mở: Arduino phát triển dựa nguồn mở nên phần mềm chạy Arduino chia sẻ dễ dàng tích hợp vào tảng khác - Mở rộng phần cứng: Arduino thiết kế sử dụng theo dạng modul nên việc mở rộng phần cứng dễ dàng - Đơn giản nhanh: Rất dễ dàng lắp ráp, lập trình sử dụng thiết bị - Dễ dàng chia sẻ: Mọi người dễ dàng chia sẻ mã nguồn với mà không lo lắng ngôn ngữ hay hệ điều hành sử dụng SVTH: Lớp Trang Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: +Arduino chọn làm não xử lý nhiều thiết bị từ đơn giản đến phức tạp Trong số có vài ứng dụng thực chứng tỏ khả vượt trội Arduino chúng có khả thực nhiều nhiệm vụ phức tạp +Arduino biết đến nhiều phần cứng nó, phải có phần mềm để lập trình phần cứng Cả phần cứng phần mềm gọi chung Arduino ♦ Phần mềm Arduino: Phần mềm Arduino gọi sketches, tạo máy tính có tích hợp môi trường phát triển (IDE) IDE cho phép viết, chỉnh sửa code chuyển đổi cho phần cứng hiểu IDE dùng để biên dịch nạp vào Arduino (quá trinh xử lý gọi UPLOAD) ♦ Phần cứng Arduino: Phần cứng Arduino board Arduino, nơi thực thi chương trình lập trình Các board điều khiển đáp trả tín hiệu điện, thành phần ghép trực tiếp vào nhằm tương tác với giới thực để cảm nhận truyền thơng Ví dụ cảm biến bao gồm thiết bị chuyển mạch, cảm biến siêu âm, gia tốc Các thiết bị truyền động bao gồm đèn, motor, loa thiết bị hiển thị Có nhiều ứng dụng sử dụng Arduino để điều khiển Arduino có nhiều module, module phát triển cho ứng dụng.Về mặt chức năng, bo mạch Arduino chia thành hai loại: loại bo mạch có chip Atmega loại mở rộng thêm chức cho bo mạch Các bo mạch giống chức năng, nhiên mặt cấu số lượng I/O, dung lượng nhớ, hay kích thước có khác Một số bo mạch có trang bị thêm tính kết nối Ethernet Bluetooth Các bo mở rộng chủ yếu mở rộng thêm số tính cho bo mạch ví dụ tính kết nối Ethernet, Wireless, điều khiển động ♦ Cấu trúc chung SVTH: Lớp Trang Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: Arduino Uno bo mạch vi điều khiển dựa chip ATmega168 ATmega 328 Cấu trúc chung bao gồm: - 14 chân vào tín hiệu số, có chân sử dụng để điều chế độ rộng xung - Có chân đầu vào tín hiệu tương tự cho phép kết nối với cảm biến bên để thu thập số liệu - Sử dụng dao động thạch anh tần số dao động 16MHz - Có cổng kết nối chuẩn U B để nạp chương trình vào bo mạch chân cấp nguồn cho mạch, nút reset - Nó chứa tất thứ cần thiết để hỗ trợ vi điều khiển, nguồn cung cấp cho Arduino từ máy tính thơng qua cổng USB từ nguồn chuyên dụng biến đổi từ xoay chiều sang chiều nguồn lấy từ pin nh u t c ph n c ng c uino Uno Khối xử lý trung tâm vi điều khiển Atmega328 Điện áp hoạt động 5V Điện áp đầu vào khuyến nghị 5-12V Điện áp đầu vào giới hạn 6-20V Dòng điện chiều chân vào 40mA SVTH: Lớp Trang 10 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: Điện đóng ngắt tối đa: AC250V ~ 10A DC30V ~ 10A Có đèn báo đóng ngắt Relay Có thể chọn mức tín hiệu kích qua jumper Kích thước: 1.97 in x 1.02 in x 0.75 in (5.0 cm x 2.6 cm x 1.9 cm) Weight: 0.60oz (17g) 2.1.7 Cịi SFM 27 Hình 2.6 Cịi SFM Thơng số kỹ thuật: Model: SFM-27 Điện áp định mức : 12V Điện áp hoạt động : 3-24V Dòng định mức : ≤ 30mA Mức âm : ≥85dB Tần số cộng hưởng : 3000 ± 500Hz Kích thước: SVTH: Lớp Trang 18 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: Đường kính: 30mm Độ dày: 15mm Chiều dài đầu lỗ : 40mm 2.1.8Mạch Phát Âm Thanh MP3 JQ6500 Được sử dụng để phát âm MP3 có nhớ lên đến 16M tích hợp sẵn mạch Mạch sử dụng cổng Micro U B để kết nối với máy tính chép nhạc vào nhớ flash Âm xếp tối đa 100 thư mục lưu Thơng số kỹ thuật Mạch Phát Âm Thanh MP3 JQ6500 -Điện áp hoạt động: DC3.2V~5V (khun dùng 4.2V) -Dịng tải: 20mA -Cơng suất ngõ ra: 2W -Hỗ trợ tất tốc độ BIT giải mã âm 11172-3 ISO13813-3 -Hỗ trợ tỉ lệ mẫu (KHZ): 8/11.025/12/16/22.05/24/32/44.1/48 -Hỗ trợ thể loại nhạc: Bình thường, Jazz, Cổ điển, Pop, Rock hiệu ứng âm khác -Chuẩn giao tiếp: UART điều khiển nút nhấn Analog -Nhiệt độ hoạt động: -40°C ~ 70°C -Kích thước: 23 x 18mm í ă a JQ6500 -Hỗ trợ tốc độ lấy mẫu (KHz): / 11.025 / 12/16 / 22.05 / 24/32 / 44.1 / 48 -Đầu DAC 24 bit, hỗ trợ dải động 90dB, hỗ trợ SNR 85dB -Hỗ trợ đầy đủ tệp FAT16, FAT32 hệ thống, thẻ TF 32G, hỗ trợ đĩa U 32G, 64M byte NORFLASH -Nhiều chế độ điều khiển, chế độ điều khiển cổng song song, chế độ cổng nối tiếp, chế độ điều khiển nút AD SVTH: Lớp Trang 19 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: -Dữ liệu âm xếp theo thư mục, tối đa 100 thư mục, thư mục gần 1000 hát -Điều chỉnh âm lượng 30 cấp độ, 10 cấp độ điều chỉnh EQ -Có thể sử dụng flash spi bên ngồi, kết nối với máy tính để cập nhật nội dung -Có thể điều khiển thông qua cổng nối tiếp vi điều khiển để phát nhạc định -Trong chế độ phím, bạn phát lựa chọn chế độ: Có thể bị gián đoạn, khơng thể bị gián đoạn, vịng lặp đơn, vịng lặp lớn -Có thể bị gián đoạn: Nghĩa trình phát, nhấn nút làm gián đoạn trạng thái để thực -Không thể bị gián đoạn: Nghĩa trình phát, nhấn nút không hợp lệ, nhạc kết thúc Ứng dụng c a JQ6500 -Phát điều hướng ô tô -Kiểm tra giao thơng đường bộ, nhắc nhở trạm thu phí -Nhắc nhở giọng nói trạm xe lửa, trạm xe buýt kiểm tra -Điện thoại, thông tin liên lạc, nhắc nhở hội trường kinh doanh tài -Nhắc nhở lối vào xe, đường hầm -Lời nhắc thoại kiểm tra biên giới -Báo động giọng nói đa kênh nhắc nhở giọng nói để hướng dẫn vận hành thiết bị -Xe điện tham quan an tồn thơng báo giọng nói -Báo động tự động khí thiết bị điện -Báo cháy -Thiết bị phát sóng tự động, phát sóng thường xuyên SVTH: Lớp Trang 20 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: 2.2Thiết kế mạch thị nhiệt độ Hình 2.7 Mạch hiển thị nhiệt độ +Nguyên lý hoạt động Năng lượng hồng ngoại (IR) phát từ tất vật liệu có nhiệt độ 0°K Bức xạ hồng ngoại phần Phổ điện từ nằm tần số ánh nhìn thấy sóng vơ tuyến Phần hồng ngoại phổ kéo dài bước sóng từ 0,7μm đến 1000μm Trong dải sóng này, tần số từ 0,7μm đến 20μm sử dụng để đo nhiệt độ thực tế hàng ngày Điều cảm biến nhiệt độ có không đủ nhạy để phát lượng lượng nhỏ có sẵn bước sóng vượt 20μm -Khi cấp điện hệ thống hoạt động, cảm biến đưa giá trị analog vi điều khiển ,Khi nhận tín hiệu vi điều khiển xử lý gửi giá trị nhiệt độ thân nhiệt ngồi hình LCD1602 để hiển thị giá trị theo yêu cầu lập trình 2.3 Code mạch hiển thị nhiệt độ SVTH: Lớp Trang 21 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: #include #include Adafruit_MLX90614 mlx = Adafruit_MLX90614(); #include LiquidCrystal_I2C lcd(0X27,16,2); //SCL A5 SDA A4 void setup() { Serial.begin(9600); mlx.begin(); lcd.init(); lcd.backlight(); lcd.setCursor(2,0); lcd.print(""); lcd.setCursor(5,1); lcd.print(""); delay(2000); lcd.clear();} void loop() { float nhietdo; nhietdo = mlx.readObjectTempC(); Serial.print(nhietdo); Serial.println("*C"); nhietdo=nhietdo+1.1;// chỉnh sai số lcd.setCursor(0,0); lcd.print("NHIET DO"); lcd.setCursor(9,0); lcd.print(nhietdo); lcd.setCursor(14,0); lcd.print("*C"); lcd.setCursor(3,1); lcd.print("DO AN VDK"); SVTH: Lớp Trang 22 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: CHƢƠNG III :ỨNG DỤNG VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC 3.1 Ứng dụng Đo nhiệt độ thể - cảnh báo nhiệt 3.1.1.Mạch đonhiệt độ thể - cảnh báo nhiệt Hình 3.1 Mạch Cảnh báo kích âm Ngun lý hoạt động:Dùng cịi 5VDC chân + nối với chân số arduino.Set giá trị 38 độ c arduino sẻ xuất tín hiệu 5VDC chân số 6.Modul MP3 sẻ kích loa cảnh báo.Ứng dụng dùng để sản xuất máy đo thân nhiệt máy đo nhiệt độ 3.1.2 Lƣu đồ thuật tốn(đính kèm theo vẽ) 3.1.3 Code nộp cho arduino ứng dụng #include #include Adafruit_MLX90614 mlx = Adafruit_MLX90614(); #include LiquidCrystal_I2C lcd(0X27,16,2); //SCL A5 SDA A4 #define Baocoi (8) void setup() { Serial.begin(9600); mlx.begin(); lcd.init(); lcd.backlight(); pinMode(Baocoi, OUTPUT); pinMode(8, OUTPUT); lcd.setCursor(2,0); lcd.print(""); lcd.setCursor(5,1); lcd.print(""); delay(2000); SVTH: Lớp Trang 23 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: lcd.clear(); } void loop() { float nhietdo; nhietdo = mlx.readObjectTempC(); Serial.print(nhietdo); Serial.println("*C"); nhietdo=nhietdo+1.1;// chỉnh sai số lcd.setCursor(0,0); lcd.print("NHIET DO"); lcd.setCursor(9,0); lcd.print(nhietdo); lcd.setCursor(14,0); lcd.print("*C"); lcd.setCursor(3,1); lcd.print("DO AN VDK"); if(nhietdo>=38){ digitalWrite(Baocoi, HIGH); } //nhiệt độ báo còi else {digitalWrite(Baocoi, LOW); } } 3.2 Ứng dụng đo nhiệt độ kích bơm làm mát 3.2.1.Đo nhiệt độ kích cịi bơm làm mát Hình 3.2 Mạch cảnh báo kích bơm Dùng relay Opto (5 VDC) ,chân IN relay nối với chay số arduino,chân + còi nối với chân arduino Nên ta Set giá trị >=38 độ c ,thì arduino xuất tín hiệu 5V chân 7.Còi sẻ kêu cảnh báo 5s SVTH: Lớp Trang 24 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: tắt.Relay đóng tiếp điểm cấp +5VDC cho bơm.Khi nhiệt độ xuống 33 độ arduino sẻ ngắt chân nối với relay 3.2.2 Lƣu đồ thuật tốn.(Đính kèm theo vẻ) 3.2.3 Code cho ứng dụng #include #include Adafruit_MLX90614 mlx = Adafruit_MLX90614(); #include LiquidCrystal_I2C lcd(0X27,16,2); //SCL A5 SDA A4 #define BAOCOI #define Role unsigned long dem = 0; // tao bien dem int dem2 = 0; int status_baodong = 0; void setup() { Serial.begin(9600); //mlx.begin(); lcd.init(); lcd.backlight(); pinMode(BAOCOI, OUTPUT); pinMode(Role, OUTPUT); lcd.setCursor(2,0); lcd.print(""); lcd.setCursor(5,1); lcd.print(""); delay(2000); lcd.clear();} void loop() { float nhietdo; nhietdo = mlx.readObjectTempC(); SVTH: Lớp Trang 25 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: Serial.print(nhietdo); Serial.println("*C"); nhietdo=nhietdo+1.1;// chỉnh sai số lcd.setCursor(0,0); lcd.print("NHIET DO"); lcd.setCursor(9,0); lcd.print(nhietdo); lcd.setCursor(14,0); lcd.print("*C"); lcd.setCursor(3,1); lcd.print("DO AN VDK"); if(nhietdo>=38 && dem2 < 10){ digitalWrite(Role, HIGH); dem = 0; dem2 += 1; if (dem2 > 5){ digitalWrite(BAOCOI, LOW); status_baodong = 0; } else{ digitalWrite(BAOCOI, HIGH); status_baodong = 1; } delay(1000); } if (nhietdo < 38 && status_baodong == 1){ tat_bao_dong(); } if (nhietdo < 38) dem2 = 0; if(nhietdo 5){ digitalWrite(BAOCOI, LOW); status_baodong = 0; } } SVTH: Lớp Trang 27 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: CHƢƠNG IV : KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết luận Sau thời gian thử nghiệm triển khai hệ thống Đo điều khiển nhiệt độ, em giải yêu cầu đề raHệ thống đưa vào thực.tế chế tạo máy rửa tay sát khuẩn tự động hay máy đo thân nhiệt,đo nhiệt độ thiết bị….Và ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác đời sống xã hội công nghiệp -Bản thân cá nhân em, trực tiếp lắp , kiểm thử , nên tích lũy nhiều kiến thức thực tế bổ ích cho công việc sau Đặc biệt hệ thống Arduino -Tuy nhiên kinh nghiệm thực tế công việc chưa nhiều, kiến thức hiểu biết hạn hẹp, nguồn kinh phí triển khai chưa cao, nên khơng khỏi gặp nhiều khó khăn Hệ thống đưa vào vận hành gặp trường hợp xảy sai sót việc đo thơng số Việc lắp ráp linh kiện với chi phí thấp gây nhiều rủi ro như: tính xác cảm biến, độ bền linh kiện Trong thời gian tới, em tìm hiểu nâng cấp để hệ thống hoạt động tốt hơn, tích hợp nhiều tính đo lường tự động hóa 4.2 Hƣớng phát triển đề tài -Trong thời gian tới, em tiếp tục nghiên cứu phát triển đề tài theo hướng sau đây: -Tăng tính xác ổn định -Giám sát nhiệt độ điều khiển thiết bị qua wepsever,Iot điều khiển máy tính điện thoại -Tích hợp nhiều cảm biến phù hợp với nhiều đối tượng người dùng để phục vụ cho sống phục vụ công nghiệp -Nghiên cứu thêm ứng dụng cảm biến nhiệt độ thực tế kể đến đo mức nhiệt độ bồn đun nước, lò nung, lò sấy, kho bảo quản,… SVTH: Lớp Trang 28 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: LỜI CẢM ƠN Vi Điều Khiển Các Thiết bị Điện Tử môn học r t quan trọng giúp cho sinh viên ôn lại kiến th c lý thuyết làm quen với việc thiết kế lập trình tự động hóa Với kiến th c học sau thời gian nghiên c u với gi p đỡ nhiệt tình c a Th y, đóng góp ý kiến c a bạn bè em hoàn thành đồ án giao.Mặc ù em t cố gắng học hỏi tìm tịi sách với thời gian kiến th c có hạn c a nên khơng tránh khỏi nhiều sai xót, r t mong th y quan tâm bảo thêm Em xin chân thành cảm ơn Th y t uyền đạt kiến th c ,kinh nghiệm ,sự giúp đỡ tận tình c a th y để em hồn thành Đồ án mơn học ,từ em có thêm kinh nghiệm và kiến th c để thực đồ án tốt nghiệp tốt SVTH: Lớp Trang 29 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: MỤC LỤC CHƢƠNG I: KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH YÊU CẦU VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP 1.1Khảo sát đối tƣợng nghiên cứu 1.2Phân tích yêu cầu 1.3 Cá p ươ p áp đ iệ độ 1.3.1 Khái niệm nhiệ độ: 1.3.2 Thang đo nhiệt độ: 1.3.3 Sơ lƣợc phƣơng pháp đo nhiệt độ: CHƢƠNG II :PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU –THIẾT KẾ ỨNG DỤNG Linh kiện cần thiết làm mạch đo nhiệt độ không tiếp xúc 2.1 VĐK Arduino 2.1.2 LCD1602 : 11 2.1.3 Giao tiếp I2C 13 2.1.4Cảm biến nhiệt hồng ngoại không tiếp xúc MLX90614 15 2.1.5Mạch Giảm Áp LM2596 : 16 2.1.6Relay Opto 5VDC 17 2.1.7 Còi SFM 27 18 2.1.8Mạch Phát Âm Thanh MP3 JQ6500 19 2.2Thiết kế mạch thị nhiệt độ 21 2.3 Code mạch hiển thị nhiệt độ 21 CHƢƠNG III :ỨNG DỤNG VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC 23 3.1 Ứng dụng Đo nhiệt độ thể - cảnh báo nhiệt 23 3.1.1.Mạch đ 3.1.2 Lư đồ thu iệt độ thể - cảnh báo nhiệt 23 (đí èm e vẽ) 23 3.1.3 Code nộp cho arduino ứng dụng 23 3.2 Ứng dụng đo nhiệt độ kích bơm làm mát 24 SVTH: Lớp Trang 30 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: 3.2.1.Đ nhiệt độ kích cịi bơm làm mát 24 3.2.2 Lƣu đồ thuật tốn.(Đính kèm theo vẻ) 25 3.2.3 Code cho ứng dụng 25 CHƢƠNG IV : KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 28 4.1 Kết luận 28 4.2 Hƣớng phát triển đề tài 28 SVTH: Lớp Trang 31 Đồ Án:VĐK Và Ghép Nối TBNV GVHD: TÀI LIỆU THAM KHẢO [2] Điện Tử Đạt - Cảm biến hồng ngoại không tiếp xúc [3] Huynhnhattung.com- Giao tiếp cảm biến nhiệt độ hồng ngoại Arduino SVTH: Lớp Trang 32 ... - Làm nhiệt kế không tiếp xúc đo nhiệt độ người (ứng dụng mạnh mẽ đợt COVID-19 Kết luận:So sánh tính đo nhiệt độ trên,em định chọn đề tài thiết kế mạch đo nhiệt độ phương pháp không tiếp xúc SVTH:... cứu Đồ án tập trung nghiên cứu thiết kế mạch đo sử dụng cảm biến hồng ngoại không tiếp xúc để đo đạc điều khiển thông số nhiệt độ Đối tượng cụ thể đồ án đo nhiệt độ vật thể từ đưa phương án ứng... động -Kiểm soát nhiệt độ máy in máy photocopy -Giám sát chăn nuôi -Phát chuyển động -Chăm sóc sức khỏe -Relay nhiệt / cảnh báo nhiệt độ -Đo nhiệt độ thể 2 )Đo nhiệt độ không tiếp xúc: +Ở dải nhiệt