(Đồ án hcmute) hệ thống đo đạc, theo dõi huyết áp và nhiệt độ cơ thể sử dụng kid arduino

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG HỆ THỐNG ĐO DẠC, THEO DÕI HUYẾT ÁP VÀ NHIỆT ĐỘ CƠ THỂ SỬ DỤNG KID ARDUINO GVHD: ThS TRƯƠNG NGỌC ANH SVTH: NGUYỄN HOÀI NAM MSSV: 12141142 SVTH: NGUYỄN ĐỨC THẮNG MSSV: 12141217 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2016 an BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG ĐO ĐẠC, THEO DÕI HUYẾT ÁP VÀ NHIỆT ĐỘ CƠ THỂ SỬ DỤNG KIT ARDUINO GVHD: ThS.Trương Ngọc Anh SVTH: Nguyễn Hoài Nam MSSV: 12141142 SVTH: Nguyễn Đức Thắng MSSV: 12141217 Tp Hồ Chí Minh – 06/2016 an BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG ĐO ĐẠC, THEO DÕI HUYẾT ÁP VÀ NHIỆT ĐỘ CƠ THỂ SỬ DỤNG KIT ARDUINO GVHD: ThS Trương Ngọc Anh SVTH: Nguyễn Hoài Nam MSSV: 12141142 SVTH: Nguyễn Đức Thắng MSSV: 12141217 Tp Hồ Chí Minh – 06/2016 i an TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 20 tháng 06 năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Hệ đào tạo: Khóa: Nguyễn Hoài Nam Nguyễn Đức Thắng Kỹ thuật Điện - Điện tử Đại học quy 2012 MSSV: 12141142 MSSV: 12141217 Mã ngành: 01 Mã hệ: Lớp: 12141DT2 I TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG ĐO ĐẠC, THEO DÕI HUYẾT ÁP VÀ NHIỆT ĐỘ CƠ THỂ SỬ DỤNG KIT ARDUINO II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu: (ghi thơng số, tập tài liệu tín hiệu, hình ảnh,…) Nội dung thực hiện: (ghi nội dung cần thực phần tổng quan) III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/03/2016 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/07/2016 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Trương Ngọc Anh CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 10 tháng 03 năm 2016 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Hoài Nam Lớp: 12141DT2B MSSV: 12141142 Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Đức Thắng Lớp: 12141DT2B MSSV: 12141217 Tên đề tài: HỆ THỐNG ĐO ĐẠC, THEO DÕI HUYẾT ÁP VÀ NHIỆT ĐỘ CƠ THỂ SỬ DỤNG KIT ARDUINO Tuần/ngày Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần 10 Tuần 11 Tuần 12 Xác nhận GVHD Nội dung Tìm kiếm đề tài Nhận đề tài Tìm hiểu board Arduino, hình OLED Tìm hiểu cảm biến áp suất MPX5050 Tìm hiểu cảm biến nhiệt độ MLX90614 Viết chương trình đọc áp suất Viết chương trình đọc nhiệt độ Tìm hiểu module SIM808 Viết chương trình nhắn tin, gọi điện thoại, gửi liệu lên Google Spreadsheet định vị trí Arduino thơng qua module SIM808 Hồn thiện mơ hình, cân chỉnh mạch Viết báo cáo, chuẩn bị file thuyết trình Hồn thiện báo cáo GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) an LỜI CAM ĐOAN Đề tài nhóm tự thực dựa vào số tài liệu trước khơng chép ngun văn từ tài liệu hay cơng trình có trước Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, tham khảo phát triển từ đề tài “Thiết Kế Và Thi Công Máy Đo Huyết Áp, Nhịp Tim Cho Người Già” anh Nguyễn Thành Nhân khóa 2011.Mọi thao khảo ghi rõ thơng tin tác giả, đường dẫn rõ ràng phần tài liệu tham khảo Nếu có vi phạm nhóm chịu hoàn toàn trách nhiệm Người thực đề tài Nguyễn Hoài Nam Nguyễn Đức Thắng iv an LỜI CẢM ƠN Qua năm học tập nghiên cứu trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh, nhóm thực đề tài thầy, cô truyền đạt cho lượng lớn kiến thức lý thuyết thực hành chuyên ngành Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, lời nhóm thực đề tài xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo Khoa Điện – Điện Tử, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, người dạy dỗ, trang bị cho nhóm kiến thức bổ ích Nhóm xin chân thành cảm ơn thầy Trương Ngọc Anh tận tình hướng dẫn truyền đạt kinh nghiệm quý báu suốt trình nghiên cứu, thực đề tài Ngồi ra, nhóm xin gửi lời cảm ơn đến anh, chị đồng mơn khóa trước Các anh chị hướng dẫn giới thiệu thêm nhiều nguồn tài liệu tham khảo có giá trị q trình nghiên cứu Cuối cùng, nhóm xin cảm ơn gia đình, người thân bạn bè tạo điều kiện tốt động viên nhóm hồn thành đề tài Xin chân thành cảm ơn! Người thực đề tài Nguyễn Hoài Nam Nguyễn Đức Thắng v an (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino TÓM TẮT Đề tài máy đo huyết áp nhiệt độ thể giúp cho việc theo dõi huyết áp nhiệt độ thể dễ dàng thuận tiện Phương thức đo huyết áp nhịp tim sử dụng theo phương pháp oscillometric phương pháp đo độ dao động thành mạch máu ta bơm khí vào bao tay ( cuff ) xiết chặt thành mạch máu để máu không lưu thông đến máu không lưu thơng ta cho xả van từ lúc xả van ta bắt đầu đo thay đổi áp suất thành mạch máu từ ta tim giá trị huyết áp cần tìm tâm thu, tâm trương nhịp tim Kết sau lần đo gửi lên mạng thống kê giúp cho việc theo dõi tình trạng sức khỏe cách tốt hơn.Phương thức đo nhiệt độ thể sử dụng cảm biến MLX90614 để xác định nhiệt độ thể không tiếp xúc Đồng thời thiết bị cịn có khả định vị GPS gặp cố đồng thời nhắn tin vị trí gọi điện thoại đến số cài đặt trước (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an xiv (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino MỤC LỤC Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án ii Lịch trình iii Cam đoan iv Lời cảm ơn v Mục lục vi Liệt kê hình ix Liệt kê bảng xiii Tóm tắt xiv Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN 1.5 BỐ CỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 NGUYÊN LÝ ĐO HUYẾT ÁP 2.1.1 Giới thiệu 2.1.2 Huyết áp tâm thu huyết áp tâm trương 2.1.3 Phương pháp 2.1.4 Đo nhịp tim 2.2 ĐO NHIỆT ĐỘ CƠ THỂ 2.2.1 Giới thiệu 2.2.2 Một số vấn đề thân nhiệt thể người 2.2.3 Phân loại nhiệt kế 2.3 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 2.3.1 Chuẩn giao tiếp I2C 2.3.2 Board Arduino Nano 10 2.3.3 Cảm biến đo áp suất MPX5050 15 2.3.4 Cảm biến hồng ngoại không tiếp xúc MLX90614 17 vi (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino 2.3.5 Màn hình hiển thị OLED 20 2.3.6 Module SIM808 21 2.3.7 Động van xả điện từ 27 2.3.8 IC ULN2803 28 2.3.9 IC thời gian thực DS1307 29 2.3.10 IC sạc pin TP4056 32 2.3.11 IC nâng áp DC-DC MT3608 35 2.3.12 Tổng quan hệ thống GMS 36 2.3.13 Tổng qua hệ thống GPS 39 Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 42 3.1 GIỚI THIỆU 42 3.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 42 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 42 3.2.2 Tính toán thiết kế mạch 44 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 51 3.3 NHỮNG TIÊU CHUẨN DÀNH CHO THIẾT BỊ Y TẾ 51 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG 53 4.1 GIỚI THIỆU 53 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 55 4.2.1 Thi công bo mạch 55 4.2.2 Lắp ráp kiểm tra 56 4.3 ĐÓNG GÓI 57 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 58 4.4.1 Lưu đồ giải thuật 58 4.4.2 Phần mềm lập trình cho Arduino 69 4.4.3 Phương pháp gửi liệu lên Google Spreadsheet 78 4.5 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 81 4.5.1 Hướng dẫn sử dụng 81 4.5.2 Quy trình thao tác 82 Chương KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 86 5.1 CẢM BIẾN 86 5.2 VI ĐIỀU KHIỂN 87 vii (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Hình 35: Cắm vịng bit jack cắm đo nhiệt độ Bật công tắc nguồn mặt bên phải thiết bị Hình 36: Bật cơng tắt nguồn Thiết bị khởi động hình OLED xuất logo hình trái tim sau hiển thị thời gian thực BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 83 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG THI CƠNG HỆ THỐNG Hình 37: Thiết bị khởi động Bước 2:  Thao tác đo huyết áp: quấn vòng bit quanh bắp tay trái Để bắt đầu đo ta nhấn phím “Huyết áp” thiết bị Sau đo xong tiếp tục nhấn phím “Huyết áp” để trở hình ban đầu  Thao tác đo nhiệt độ: đưa thiết bị đo nhiệt độ đến gần vị trí thể cần đo nhiệt độ (cách da khoảng 5mm) từ hình ban đầu ta nhấn phím “Nhiệt độ” thiết bị đo nhiệt độ hiển thị lên hình Hình 38: Hiển thị kết đo nhiệt độ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 84 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG  Thao tác nhấn phím khẩn cấp: trường hợp lạc đường hay té ngã người sử dụng nhấn nút khẩn cấp “SOS” thiết bị để gọi điện gửi tọa độ đến người thân Hình 39: Hiển thị trạng thái nhấn phím khẩn cấp Bước 3: Sau sử dụng xong ta tắt cơng tắc nguồn thiết bị Sau rút jack cắm vòng bit jack cắm nhiệt độ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 85 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Chương KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 5.1 CẢM BIẾN Nhóm nghiên cứu, tìm hiểu cảm biến áp suất MPX5050, module cảm biến hồng ngoại MLX90614 để đo huyết áp nhiệt độ thể Hình 1: Giá trị huyết áp đo Hình 2: Giá trị nhiệt độ đo BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 86 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Các kết huyết áp, nhịp tim nhiệt độ thể đo có độ xác cao Giá trị nhiệt độ đo đáp ứng yêu cầu, nhiên giá trị huyết áp tâm trương, tâm thu sai số so với thiết bị tiêu chuẩn Ta có: Kit Arduino Nano đọc ADC 10 bit (tương đương với 1023 bậc) có độ phân giải 5mV Độ nhạy cảm biến áp suất MPX5050 90mV/kPa (tương đương 12mV/mmHg) Giả sử cảm biến áp suất đọc 2mmHg trả giá trị điện áp 24mV Giá trị Arduino nhận biết bậc (tương đương 20mV) Vậy chênh lệch tối đa cảm biến 4mV Mặt khác, giá trị áp suất tối đa ta bơm cho vòng bit 160mmHg, lúc cảm biến áp suất trả giá trị điện áp tối đa 1920mV Vậy ta có giá trị sai số cảm biến áp suất là: 100 = 2.08 % 5.2 [5.1] VI ĐIỀU KHIỂN Nhóm học biết lập trình Arduino, học cách sử dụng thư viện hỗ trợ từ phần mềm Arduino IDE, thư viện hỗ trợ từ nhà sản xuất thư viện cộng đồng Arduino hỗ trợ cho cảm biến, module…Tuy nhiên sử dụng dòng vi điều khiển bit, sử dụng nhiều thư viện hỗ trợ nên làm cho tốn nhiều nhớ chương trình (77%) , làm cho hệ thống hoạt động chậm 5.3 MÀN HÌNH HIỂN THỊ OLED Biết cách sử dụng thư viện hỗ trợ để lập trình, hiển thị liệu lên hình OLED Tuy nhiên trình chuyển đổi trang hình cịn bị chớp, giật thư viện hỗ trợ nặng Bên cạnh cạnh bên phải hình có sọc sáng khơng thể xóa 5.4 MODULE SIM808 Sử dụng module SIM808 để gọi điện thoại, gửi tin nhắn, chức hoạt động bình thường với độ xác cao Bên cạnh có chức gửi liệu lên mạng định vị tọa độ, định vị tọa độ chưa ổn định Nguyên nhân BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 87 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ ổn định môi trường xung quanh, nơi định vị, nơi nhiều xanh tịa nhà che khuất khó để định vị thành cơng Hình 3: Dữ liệu gửi lên Google Spreadsheet 5.5 GIAO DIỆN THEO DÕI TRÊN GOOGLE SPREADSHEET Sau nhận liệu gửi lên từ module SIM808 liệu xử lý thống kê thành cột: Ngày – giờ, Huyết áp Tâm Thu, Huyết áp Tâm Trương, Nhịp Tim Các giá trị sau lưu cột phác thảo lên thành biểu đồ để giúp người thân theo dõi tình trạng người sử dụng máy đo Từ đó, giúp người sử dụng máy phịng tránh bệnh huyết áp Hình 4: Biểu đồ theo dõi huyết áp nhịp tim BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 88 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 5.6 THIẾT KẾ MẠCH Nhóm biết thiết kế, tính tốn giá trị dịng áp mạch điện để hoạt động cách hoàn hảo Biết cách sử dụng phần mềm vẽ mạch Altium để vẽ mạch nguyên lý, mạch in cách thiết kế bo mạch theo tiêu chuẩn Tuy nhiên trình vẽ mạch tìm hiểu bước bản, vẽ phục vụ cho việc học tập, chưa tìm hiểu quy luật dây để chống nhiễu, giảm sai số cho đường tín hiệu Hình 5: Giao diện phần mềm vẽ mạch Alitum Biết cách tính tốn để đóng gói bo mạch thiết kế vào hộp nhằm bảo vệ bo tránh khỏi tác động vật lý, hóa học từ bên ngồi BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 89 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 6: Hộp cho thiết bị Hình 7: Bo mạch ráp vào hộp hồn chỉnh 5.7 KHỐI NGUỒN Tính tốn phần tử thiết bị để lựa chon khối nguồn cho hợp lý Khối nguồn cung cấp đủ dòng áp cho thiết bị Với pin Li-on 2500mAh sử dụng liên tục 12 Nếu sử dụng khơng liên tục dùng tuần Tuy nhiên số hạn chế, pin gần hết chức định vị khơng hoạt động khơng cịn cung cấp đủ dịng cho module SIM hoạt động 5.8 KẾT QUẢ MƠ PHỎNG 5.8.1 Hình ảnh tiền xử lý Trong trình lập trình cho thiết bị nhóm gặp số lỗi đáng ý như:  Giá trị huyết áp đọc chưa xác, giá trị đọc lớn nhỏ so với giá trị chuẩn  Quá trình gửi liệu module SIM808 chưa ổn định, trình gửi lâu, có lúc chưa gửi được, liệu bị lưu nhớ đọc huyết áp lần liệu gửi đồng loạt lên mạng  Quá trình định vị GPS cịn tốn nhiều thời gian, có lúc khơng định vị BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 90 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Sau nhóm tiến hành kiểm tra, cân chỉnh mạch kiểm tra lại chương trình nhóm khắc phục lỗi Nhờ giảm độ sai số giá trị huyết áp, trình gửi liệu ổn định định vị GPS nhanh Hình 8: Giá trị huyết áp trước cân chỉnh mạch 5.8.2 Kết thống kê Máy đo huyết áp nhóm dựa nguyên lý hoạt động giống thiết bị đo huyết áp tay nên có nhiều sai số q trình đo, để kiểm tra độ sai số nhóm tiến hành lập bảng so với thiết bị chuẩn, kết có bảng 5.1: Bảng 1: Kết so sánh huyết áp thiết bị Thiết bị nhóm Thiết bị chuẩn Tâm thu Tâm trương Nhịp tim Tâm thu Tâm trương Nhịp tim (mmHg) (mmHg) (lần/phút) (mmHg) (mmHg) (lần/phút) 125 57 69 115 52 62 122 65 68 112 63 67 120 71 70 108 64 64 105 80 70 111 72 73 120 66 71 109 58 69 STT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 91 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 131 65 74 118 79 84 110 65 66 120 59 64 125 74 60 110 68 65 123 51 66 114 54 70 10 110 59 69 113 56 65 Bảng khảo sát độ tuổi từ 20 đến 30 tuổi với 10 lần đo, lần đo cách phút Kết đo nhóm so sánh với kết đo máy đo huyết áp hãng Rossmax (MJ 701f) Hình 9: Kết máy đo Từ bảng ta tính sai số huyết áp tâm thu (8.77%), huyết áp tâm trương (9.62%), nhịp tim (6.37%) Như vậy, độ xác tâm thu 91.23%, tâm trương 90.38% nhịp tim 93.63% Tương tự, ta có bảng so sánh giá trị nhiệt độ đo với giá trị nhiệt độ đo từ máy đo nhiệt độ không tiếp xúc hãng ELECALL (ELE365A+) Kết đo khảo 10 lần, lần đo cách 30 giây đo vùng trán nơi có thân nhiệt gần với thân nhiệt thể Khoảng cách từ cảm biến tới da trán cm Bảng 2: Kết so sánh nhiệt độ thiết bị BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 92 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Thiết bị nhóm Thiết bị chuẩn Sai số ( oC) ( oC) (%) 34.33 34.0 0.97 33.38 33.7 0.95 33.83 34.0 0.50 33.47 33.8 0.98 34.42 34.0 1.24 34.23 34.1 0.38 34.32 34.1 0.65 34.17 33.9 0.80 33.98 34.1 0.35 10 34.76 34.5 0.75 STT Từ bảng so sánh ta tính sai số trường hợp Từ giá trị sai số ta tính giá trị sai số trung bình là: 0.76% Như vậy, độ xác thiết bị đo nhiệt độ 99.24% Hình 10: Hình ảnh minh họa trình đo nhiệt độ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 93 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Sau thi công hoàn thiê ̣n đề tài, thiết bị làm đáp ứng đươ ̣c yêu cầ u đặt ban đầu So với thiết bị thị trường, thiết bị trang bị thêm khả cập nhật liệu sau lần đo lên Google Spreadsheet thông qua sim 808 Đồng thời thiết bị có khả định vị xác vị trí trường hợp khẩn cấp Trong khoảng thời gian thực hiê ̣n đề tài, nhóm đã tiế n hành nghiên cứu, phân tı́ch các vấ n đề liên quan đế n đề tài thực hiê ̣n Tuy nhiên vẫn còn tồ n ta ̣i nhiề u vướng mắ c chưa giải quyế t đươ ̣c ̣n chế thời gian thực hiê ̣n Vı̀ thế , nhóm đã tự đánh giá quá trı̀nh thực hiê ̣n sau:  Thành công viê ̣c thiế t kế và thi công mô ̣t thiế t bi ̣ với kı́ch thước có thể chấ p nhâ ̣n đươ ̣c (10.5 x 10.5 x cm)  Ứng du ̣ng đươ ̣c những kiế n thức ho ̣c đươ ̣c để thực hiê ̣n tố t đề tài và hoàn thành đúng yêu cầ u đề dù vài hạn chế chưa làm  Nghiên cứu, học hỏi nhiều kinh nghiệm kiến thức bổ ích, trao dồ i kỹ hoa ̣t đô ̣ng nhóm và giải quyế t vấ n đề , khám phá thêm vấn đề  Tìm hiểu ứng dụng công nghệ vào thiết bị Tuy nhiên thiết bị tồn số điểm hạn chế giá trị huyết áp tâm thu tâm trương sai số từ từ đến 10% Các giá trị chưa chuẩn so với tiêu y tế Nguyên nhân cảm biến sai số, yếu tố quy cách đo hay tư thể huyết áp ảnh hưởng đến độ xác số liệu đạt Quá trình định vị GPS nhiều thời gian (lên đến phút để định vị gửi liệu tọa độ đến điện thoại), hạn chế Nguyên nhân thường thiết bị định vị đặt nhà kín hay nơi có nhiều cối che khuất làm cho tín hiệu yếu dẫn đến khó định vị dẫn đến khơng định vị BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 94 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN  Thiết kế thiết bị nhỏ gọn thuận tiện cho việc di chuyển, bỏ túi  Cải tiến hệ thống GPS để giảm thời gian định vị, giúp đáp ứng kịp thời trường hợp khẩn cấp  Ngoài việc gửi liệu lên Google Spreadsheet trang tính thơng thường thiết kế website để upload liệu lên, thuận tiện cho việc quản lý theo dõi liệu riêng biệt cách xác tốt Bên cạnh viết thêm ứng dụng Android sau gửi liệu lên ứng dụng này, giúp người thân gia đình theo dõi sức khỏe cho cách dễ dàng, lúc, nơi BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 95 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đı̀nh Phú, “Giáo trı̀nh Vi xử lý” và “Giáo trı̀nh Vi xử lý nâng cao”, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM 2013 [2] Trầ n Thu Hà, “Giáo trı̀nh Điê ̣n tử bản”, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM 2013 [3] Nguyễn Thành Nhân, Đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế thi công máy đo huyết áp, nhịp tim cho người già”, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM 02/2016 [4] Freescale Semiconductor: Integrated Silicon pressure sensor on-chip signal conditioned, temperature compensated and calibrated- datasheet cảm biến MPX5050 [5] http://www.nxp.com – Trang chủ cung cấp thông tin cảm biến áp suất hãng Freescale [6] https://www.melexis.com- Trang chủ cung cấp thông tin cảm biến hồng ngoại không tiếp xúc MLX90614 hãng Melexis [7] Medical Applications User Guide – Tài liệu hướng dẫn nguyên lý thiết bị y tế hãng Freescale [8] Sim Com: SIM808 Hardware Design - datasheet SIM808 [9] Sim Com: SIM800 Series_GNSS_Application - datasheet lệnh định vị GPS SIM808 [10] https://www.rhydolabz.com - Trang chủ hỗ trợ thư viện cho hình OLED [11] https://www.arduino.cc - Trang chủ hướng dẫn lập trình Arduino [12] www.alldatasheet.com – Trang chủ cung cấp thông số linh kiện nhà sản xuất [13] Thành Đạt, “Chỉ số huyết áp bình thường theo độ tuổi” http://www.thietbiyteplus.vn/tin/huyet-ap/chi-so-huyet-ap-binh-thuong-theo-dotuoi.aspx> [Ngày truy cập: 03 tháng 09 năm 2015] [14] PGS.TS Hà Hồng Kiệm, “Những điều bạn chưa biết phương pháp đo huyết áp” [Ngày truy cập: 18 tháng 04 năm 2014] [15] Minh Nguyên, “Nhịp tim dự báo chết tương lai” [Ngày truy cập: 24 tháng 11 năm 2015] [16] Bs Nguyễn Ý Đức, “Nhiệt Độ Cơ Thể Sốt” [17] Trang web học lập trình ARV [18] Breakout SIM808 Board User Manual – Hướng dẫn sử dụng module SIM808 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino an 96 (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino (Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino(Do.an.hcmute).he.thong.do.dac theo.doi.huyet.ap.va.nhiet.do.co.the.su.dung.kid.arduino