Đang tải... (xem toàn văn)
Virus corona gây hội chứng hô hấp cấp tính nặng 2, viết tắt SARSCoV2, trước đây có tên tạm thời là virus corona mới 2019 (2019nCoV), là một chủng coronavirus gây ra bệnh viêm đường hô hấp cấp do virus corona 2019 (COVID19), xuất hiện lần đầu tiên vào tháng 12 năm 2019, trong đợt bùng phát đại dịch COVID19 ở thành phố Vũ Hán và bắt đầu lây lan nhanh chóng sau đó, trở thành một đại dịch toàn cầu. Nhận thấy tại trường học của mình và các công ty khác việc rửa tay của sinh viên, nhân viên phải tiếp xúc trực tiếp vào các bộ phận trên chai dung dịch rửa tay, điều này có thể giúp vi rút lây lan nếu có người mắc bệnh. Đồng thời mỗi lần rửa tay, người rửa tay phải nhấn mở van phun dung dịch rất mất thời gian. Việc đo thân nhiệt cũng cần thêm một người thường xuyên tiếp xúc tất cả mọi người để cầm máy đo. Vì thế em đã nghiên cứu và chế tạo “máy sát khuẩn tay và đo thân nhiệt thông minh” để ngăn chặn kịp thời những trường hợp có khả năng nhiễm covid và làm lây lan ra cộng đồng.
SỞ GD & ĐT QUẢNG BÌNH HỘI THI KHOA HỌC KĨ THUẬT DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC - BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI MÁY SÁT KHUẨN TAY TỰ ĐỘNG VÀ ĐO THÂN NHIỆT THÔNG MINH LĨNH VỰC: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Quảng Bình, năm học 2021 – 2022 MỤC LỤC A LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI B PHÁT BIỂU GIẢ THUYẾT KHOA HỌC, KẾT QUẢ MONG ĐỢI C PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CÁC KẾT LUẬN I NGHIÊN CỨU Tìm hiểu board Arduino PHẦN CỨNG DỰ ÁN Lập trình cho ARDUINO Cảm biến hồng ngoại Cảm biến nhiệt không tiếp xúc GY-906 MX90614 Mạch phát âm JQ6500 và loa còi cảnh báo Module tạo trễ Phần cứng thiết bị bơm sát khuẩn Module SIM 800L 8 Màn hình hiển thị OLED II SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH 10 1.Sơ đồ cấu tạo phận sát khuẩn tay tự động 10 Nguyên lý và quy trình hoạt động toàn hệ thống 12 III KẾT LUẬN 14 1.Kết luận 14 Hướng phát triển đề tài 15 D TÀI LIỆU THAM KHẢO 15 A LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Virus corona gây hội chứng hơ hấp cấp tính nặng 2, viết tắt SARS-CoV-2, trước có tên tạm thời virus corona 2019 (2019-nCoV), chủng coronavirus gây bệnh viêm đường hô hấp cấp virus corona 2019 (COVID-19), xuất lần vào tháng 12 năm 2019, đợt bùng phát đại dịch COVID-19 thành phố Vũ Hán bắt đầu lây lan nhanh chóng sau đó, trở thành đại dịch tồn cầu Nhận thấy trường học công ty khác việc rửa tay sinh viên, nhân viên phải tiếp xúc trực tiếp vào phận chai dung dịch rửa tay, điều giúp vi rút lây lan có người mắc bệnh Đồng thời lần rửa tay, người rửa tay phải nhấn mở van phun dung dịch thời gian Việc đo thân nhiệt cần thêm người thường xuyên tiếp xúc tất người để cầm máy đo Vì em nghiên cứu chế tạo “máy sát khuẩn tay đo thân nhiệt thông minh” để ngăn chặn kịp thời trường hợp có khả nhiễm covid làm lây lan cộng đồng B PHÁT BIỂU GIẢ THUYẾT KHOA HỌC, KẾT QUẢ MONG ĐỢI Giả thuyết khoa học: + Rửa tay cồn, ngăn chặn vi rút Corona + Đo thân nhiệt, cảnh báo sớm người có thân nhiệt cao + Cảnh báo sớm có người cố tình khơng rửa tay đo thân nhiệt + Giúp tiết kiệm thời gian, công sức việc đo thân nhiệt thủ công Kết mong đợi: - Thiết kế hệ thống đo thân nhiệt hồng ngoại không tiếp xúc tự động khử khuẩn tay tự động - Ngăn chặn kịp thời trường hợp có khả nhiễm covid làm lây lan cộng đồng - Chủ động cảnh báo sớm trường hợp có khả nhiễm covid 19 - Thiết kế thiết bị đơn giản,hiệu quả, có giá thành rẻ, ứng dụng thực tế - Áp dụng cho nơi công cộng, bệnh viện, trường học Tóm tắt nội dung nghiên cứu - Thiết kế lập trình mạch sát khuẩn tay tự động - Thiết kế thiết bị đo nhiệt độ không tiếp xúc - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận, cảm biến nhiệt không tiếp xúc, cảm biến siêu âm… - Nghiên cứu lập trình bo mạch Arduino UNO R3 - Nghiên cứu tính thời thiết bị - Nghiên cứu thị trường - Nghiên cứu kỹ thuật, kinh tế, xã hội môi trường C PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CÁC KẾT LUẬN I NGHIÊN CỨU PHẦN CỨNG DỰ ÁN Tìm hiểu board Arduino Dịng mạch Arduino dùng để lập trình, mà người ta thường nói tới dịng Arduino UNO Hiện dòng mạch phát triển tới hệ thứ (R3) Arduino UNO sử dụng vi điều khiển họ 8bit AVR ATmega8, ATmega168, ATmega328 Bộ não xử lí tác vụ đơn giản điều khiển đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, làm trạm đo nhiệt độ - độ ẩm hiển thị lên hình LCD,… Hình 2: Bo mạch Arduino UNO R3 sơ đồ chân vi điều khiển Một vài thông số Arduino UNO R3 Vi điều khiển : ATmega328 (họ 8bit) Điện áp hoạt động : 5V – DC (được cấp trực tiếp qua cổng USB) Số chân Digital I/O : 14 (6 chân PWM) Số chân Analog : (độ phân giải 10bit) Bộ nhớ flash : 32KB(ATmega328)với 0.5KB dùng bootloader Lập trình cho ARDUINO Các thiết bị dựa tảng Arduino lập trình ngơn riêng Ngơn ngữ dựa ngôn ngữ Wiring lại biến thể C/C++.Ngôn ngữ Arduino bắt nguồn từ C/C++ phổ biến dễ học, dễ hiểu Để lập trình gửi lệnh nhận tín hiệu từ mạch Arduino, nhóm phát triển dự án cấp đến cho người dùng môi trường lập trình Arduino gọi Arduino IDE (IntergratedDevelopment Environment) hình Đoạn mã nguồn hình điều khiển đèn LED nhấp nháy với chu kì giây Cảm biến hồng ngoại Hình 3: Cảm biến tiệm cận hồng ngoại công nghiệp Sensor cảm biến hồng ngoại hay gọi cảm biến khoảng cách cấu tạo bao gồm led hồng ngoại có chức phát thu tín hiệu Tia hồng ngoại phát tần số định, phát hướng truyền có vật cản (mặt phản xạ), phản xạ vào đèn thu hồng ngoại, sau so sánh, đèn màu xanh sáng lên, đồng thời đầu cho tín hiệu số đầu (một tín hiệu bậc thấp) Khoảng cách làm việc hiệu ~ 5cm, điện áp làm việc 3.3 V đến 5V Độ nhạy sáng cảm biến vật cản hồng ngoại điều chỉnh chiết áp, cảm biến dễ lắp ráp, dễ sử dụng,… Có thể sử dụng rộng rãi robot tránh chướng ngại vật, xe tránh chướng ngại vật dò đường… Ứng dụng đề tài: phát người vào phát bàn tay người từ lệnh bơm dung dịch vv THÔNG SỐ KỸ THUẬT Bộ so sánh sử dụng transitor NPN, làm việc ổn định Điện áp làm việc: 6V – 36V DC Khi có tín hiệu, đèn báo nguồn màu đỏ sáng Kích cỡ đường kính cảm biến 2cm, dễ dàng cố định, lắp đặt Các mô-đun so sánh điện áp ngưỡng thông qua biến trở Nguyên lý hoạt động: Ở điều kiện bình thường , khơng có tác động giá trị cảm biến trả mức cao chân OUT ( dây màu đen) Khi có vật cản che trước cảm biến với khoảng cách 37.5 độ cài đặt chương trình cịi chip hú lên loa phát cảnh báo với nội dung “ Cảnh báo nhiệt độ cao,vui lòng liên hệ nhân viên y tế….” Đồng thời gửi tin nhắn đến người quản lý nhân viên ý tế.Sau thực nhắn tin sau 4s bo mạch tiếp tục phát gọi 20 giây.Muốn tắt âm cịi báo động chạm tay lên trước cảm biến Sau phát thông báo nhắn tin gọi điện sau 20 bo điều khiển trở trạng thái ban đầu cho lần đo nhiệt độ Tin nhắn gọi gửi nhanh hay chậm phù thuộc vào vị trí bạn có sóng điện thoại mạnh hay yếu.Nếu sóng yếu tin nhắn gửi gọi bỏ qua Mỗi tin nhắn khoảng 400 đ.Chúng ta nộp tiền sdt module sim 800l để sử dụng điện thoại bình thường Chú thích : cảm biến hồng ngoại (cảm biến vật cản hay cảm biến tiệm cận) gồm 14 Cảm biến : cảm biến phát rửa tay Cảm biến 2: cảm biến vào phát ko rửa ray phát kêu gọi rửa tay Cảm biến : cảm biến lời xin chào bạn Cảm biến 4: phát có người để trán Cảm biến 5v mức xuất tín hiệu mức Cài đặt module hẹn thời gian bơm : co nút STOP : Ấn chuyển trạng thái mở hoạc off tắt Cài bật tắt đèn Set: Nhân giữ sau giây hình hiển thị OPEN chuyển đến giá trị thòi gian Ấn giữ set lcd để trở trạng thái ban đầu sẵn sàng Quy trình Cảm biến truyền Chip xử lý ảduino Nano nhận xử lý phát tín hiệu đến phận chấp hành Bộ phận chấp hành module âm , bơm dung dịch,đèn Uv,cịi chip,loa Bộ phận truyền thơng module sim 800l qua cổng UẢT TX RX sóng mang điện thoại Mở rộng đề tài : + kết hợp giám sát qua app điện thoại dk qua wifi để thị nhiệt độ trực quan xác + trang bị thêm camera phát việc không đeo khảu trang lưu giá trị lên web + Lắp thêm vịi phun sát khuẩn sát khuần tồn thể + Điều chỉnh chiều cao người cần đo thân nhiệt + Đo nhịp tim nồng độ oxi tròn máu III KẾT LUẬN Kết luận Qua trình nghiên cứu, tiến hành lắp ráp thử nghiệm, chúng em hoàn thành sản phẩm “Máy sát khuẩn tay tự đông đo thân nhiệt thông minh” Máy hoạt động tính đề như: Chào hỏi người đo thân nhiệt, mời rửa tay, tự động bơm dung dịch rửa tay, cảnh báo thân nhiệt cao, cảnh báo cố tình khơng sát khuẩn đo thân nhiệt Với nguyên lý hoạt động áp dụng vào thực tiễn chúng em tin tưởng sản phẩm thiết thực giúp cho quan, đơn vị đẩy lùi đại dịch covid- 19, góp phần nhỏ bé vào cơng chống dịch bệnh 15 Hình 16: Mơ hình tổng quan 16 Hình 17: Sản phẩm thực tế máy sát khuẩn tat tự động đo thân nhiệt thông minh Hướng phát triển đề tài Nếu mơ hình thực hóa nhóm nâng cấp mở rộng đề tài, kết hợp giám sát qua app điện thoại điều khiển qua qua wifi để thị nhiệt độ trực quan xác , trang bị thêm camera phát việc không đeo trang lưu giá trị lên web; Lắp thêm vịi phun sát khuẩn sát khuần tồn thể; Điều chỉnh chiều cao người cần đo thân nhiệt; Đo nhịp tim nồng độ oxi tròn máu D TÀI LIỆU THAM KHẢO Cộng đồng nghiên cứu Arduino Việt Nam: link (http://arduino.vn) Các loại cảm biến nhiệt sensor kết nối với vi điều khiển:https://www.google.com/amp/s/www.hwlibre.com http://hocdientu.vn/threads/huong-dan-su-dung-phan-memcodevision-avr-phan-1.2185/ Cách truyền nhận thơng tin từ sóng điện thoại: https://mohinhrobot.com/cac-bai-viet-huong-dan/huong-dan-sudung-module-sim800.html https://www.vinmec.com/vi/tin-tuc/thong-tin-suc-khoe/suckhoe-tong-quat/sot-bao-nhieu-do-la-cao/?link_type=related_pots Tham khảo xây dựng phần cứng cộng đồng khí- điện tự động :https://www.facebook Nguồn yourtube 17