Bài viết trình bày về việc thiết kế, chế tạo, công dụng và ứng dụng thực tiễn của hệ thống đo thân nhiệt tự động. Hệ thống đo thân nhiệt tự động cảm biến và hiển thị nhiệt độ thông qua một màn hình led. Mời các bạn cùng tham khảo!
HỆ THỐNG ĐO THÂN NHIỆT TỰ ĐỘNG Phạm Đức Công, Trần Trung Kiên, Nguyễn Cơng Danh, Trương Hồng Tuấn Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP Hồ Chí Minh GVHD: TS Nguyễn Văn Nhanh TĨM TẮT Bài báo trình bày việc thiết kế, chế tạo, cơng dụng ứng dụng thực tiễn hệ thống đo thân nhiệt tự động Hệ thống đo thân nhiệt tự động cảm biến hiển thị nhiệt độ thông qua hình led Như vậy, việc sử dụng máy đo thân nhiệt bảo đảm khơng có tiếp xúc gần nhân viên y tế người đo, nhờ hạn chế tối đa nguy lây nhiễm bệnh GIỚI THIỆU Với tình hình dịch bệnh Covid19 ngày diễn biến phức tạp để đảm bảo an toàn cho cán bộ, nhân viên sinh viên, sinh viên nhóm sinh viên Viện Kỹ thuật HUTECH nghiên cứu, đưa vào ứng dụng thành công ‚Hệ thống đo thân nhiệt tự động‛ phục vụ nhu cầu cấp thiết cơng tác phịng, chống dịch Trường Đại học Cơng nghệ Tp.HCM Hình Hệ thống đo thân nhiệt tự động CƠNG DỤNG Hệ thống có chức kiểm tra cảnh báo nhiệt độ cho cán bộ, nhân viên sinh viên hoàn tồn tự động thơng qua mắt đo Trong q trình đo, nhiệt độ hiển thị lên hình Led Nếu nhiệt độ từ 38 oC trở xuống hệ thống phát âm thanh, âm báo 161 đo bình thường Nếu nhiệt độ vượt 38 oC, hệ thống phát âm báo hiệu nhiệt độ an tồn PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Quy trình thiết kế Để hồn thiện sản phẩm, nhóm thiết kế sản phẩm phần mềm Solidworks với kích thước tính tốn trước để xem chiều dài, chiều rộng sở, chiều dài, chiều rộng toàn phần chiều cao tính từ mặt đất đến điểm cao sản phẩm xem có cân xứng hay khơng 3.2 Thi công hệ thống đo thân nhiệt tự động 3.2.1 Phần khí Từ hình vẽ sản phẩm phần mềm nhóm nghiên cứu tiến hành chọn vật liệu phù hợp để làm sản phẩm Format để tạo hình dáng bên (vỏ) sản phẩm 3.2.1 Hệ thống đo thân nhiệt hồn chỉnh Hình Hệ thống đo thân nhiệt hoàn chỉnh CẤU TẠO 4.1 Cảm biến tiệm cận (cảm biến tia hồng ngoại): – Dùng nguồn 5V DC, dòng 20 mA – Khoảng cách từ - 80 cm – Chiều dài dây m – Có thể điều chỉnh khoảng cách cảm biến gắn sẵn thiết bị 162 Hình Cảm biến tiệm cận Bảng Bộ phận thông số kỹ thuật chi tiết Hệ thống đo thân nhiệt tự động Stt Tên phận Cảm biến tia hồng ngoại DS30C4 Thơng số kỹ thuật + Nguồn: 5V DC, dịng 20 mA Số lượng Ghi 01 + Khoảng cách làm việc: - 80 cm + Chiều dài dây từ cảm biến đến mạch định thời: m + Có thể điều chỉnh khoảng cách đo cảm biến gắn sẵn thiết bị Mạch định thời + Chip chính: NE555 02 + Điện áp làm việc: DC 12 v + Kích thước: 6.8 2.1 cm + Thời gian trễ: – 10 s Nhiệt kế hồng ngoại DT8018 + Đo nhanh giây + Tự động tắt sau khoảng phút + Khoảng cách đo: - 36 cm + Thông số kỹ thuật dải đo: 34 oC ~ 45 oC (93,2 oF~113 oF) + Độ xác: ±0,2 oC + Độ phân giải: 0,1 oC 0,1 oF + Thời gian hồi đáp & Bước sóng: 1~2 giây & 8-14 um + Độ lặp: 0,1 oC; oC /oF Mô tơ DC giảm tốc Kích thước DRC Trọng lượng + Dịng A 01 + Nguồn: 12 V 1080 150 2000 mm 3,5 kg 163 4.2 Cảm biến tiệm cận (cảm biến tia hồng ngoại) – Dùng nguồn 5V DC, dòng 20 mA – Khoảng cách từ - 80 cm – Chiều dài dây m – Có thể điều chỉnh khoảng cách cảm biến gắn sẵn thiết bị 4.3 Mạch tạo trễ thiết kế phần cứng có sẵn – Cảm biến DS30C4 cho độ hoạt động thực tế ổn định, bị nhiễu nhiều điều kiện ánh sáng môi trường khác – Mạch tạo trễ sử dụng tín hiệu dạng xung PWM thay đổi tần số tùy thích điều chỉnh thời gian trễ từ – 10 s biến trở – Mạch đấu nối sẵn, đóng hộp tiện dụng, thẩm mỹ Dễ dàng đấu nối sử dụng – Điện áp: 12 V – Điện áp ngõ ra: 12 V – Khoảng cách phát hiện: - 30 cm tùy chỉnh – Ứng dụng để cung cấp độ chậm trễ thời gian dao động 4.4 Nhiệt kế hồng ngoại DT8018 Nhiệt kế hồng ngoại DT8018 có thiết kế nhỏ gọn, vỏ làm từ nhựa cao cấp, dễ dàng cầm tay với khe để pin thân dễ dàng tháo lắp sử dụng Nhiệt kế cho phép đo nhiệt độ mà không cần tiếp xúc với trán, tránh lây nhiễm chéo bệnh truyền nhiễm, an toàn cho trẻ nhỏ Bên cạnh đó, tính cịn giúp nhiệt kế thích hợp để đo cho bé ngủ tránh làm bé sợ hãi đo Chỉ cần để máy khoảng cách từ – cm ấn nút bạn đo nhiệt độ cách xác, cho kết mà chờ đợi 4.4.1 Đặc điểm bật Đo nhanh giây Tự động tắt sau khoảng phút Khoảng cách đo: - 36 cm 4.4.2 Thông số kỹ thuật Dải đo: 34 oC ~ 45 oC (93,2 oF ~ 113 oF) Độ xác: ± 0,2 oC Độ phân giải: 0,1 oC 0,1 oF 164 Thời gian hồi đáp & Bước sóng: ~ giây & – 14 um Độ lặp: 0,1 oC; oC /F Lựa chọn: Chuyển đổi bên trong/ngoài bề mặt: Chức trỏ mục tiêu Laser: Chức hiển thị đèn nền: Tự động tắt nguồn 4.5 Mạch định thời Đây mơ-đun chuyển tiếp có hẹn điều chỉnh 12 V sử dụng cho thiết bị để ngăn chặn xe đánh lửa, phòng chống cháy nổ bật chức thời gian để chuyển tiếp cơng suất thời gian trễ điều chỉnh (0 ~ 10 giây) tăng chiết áp tăng thời gian trễ tăng tụ C1 tăng thời gian trễ với đèn báo nguồn điện đầu vào với relay hút đóng đèn chuyển đổi kích hoạt số ánh sáng điều khiển AC 220 V/10 A thiết bị (công suất tải lớn 2000 Wát) với rơle bảo vệ bánh xe Công thức thời gian trễ: T = 1.1 RC Chẳng hạn như: Công suất 100 uF kháng 100 k T = 1.1 * 100000 * 0.0001 = 11S 100% thương hiệu mới, chất lượng cao Chip chính: NE555 Hình Hình ảnh đo thực tế 4.6 Hệ thống điều chỉnh độ cao Để đáp ứng nhu cầu kiểm tra thân nhiệt người sử dụng, nhóm nghiên cứu trang bị thêm hệ thống điều chỉnh độ cao theo chiều cao người cách thuận tiện dễ sử dụng 165 Hình Hệ thống điều chỉnh độ cao ỨNG DỤNG THỰC TIỄN Hiện tại, thiết bị ‚Hệ thống đo thân nhiệt tự động‛ sử dụng Cơ sở E - Trung tâm Đào tạo nhân lực chất lượng cao Trường Đại học Công nghệ Tp HCM Hình Hình ảnh máy sử dụng Cơ sở E HƯỚNG CẢI TIẾN, ĐÁNH GIÁ, KẾT LUẬN Để phục vụ lĩnh vực y tế, hệ thống trang bị thêm chức đo chiều cao cân nặng Góp phần giảm bớt công việc cho nhân viên y tế, đảm bảo sức khỏe cho người Hệ thống đo thân nhiệt tự động có cấu tạo nhỏ gọn, dễ sử dụng, chi phí hợp lý Máy sử dụng phận cảm biến từ kích ứng nên dễ dàng tiện lợi cho người việc đo thân nhiệt Thiết bị dễ dàng sử dụng, hoàn toàn tự động giảm nguy lây nhiễm chéo cộng đồng Hiện việc thực chung tay phòng chống dịch bệnh Covid19 điều cá nhân nên làm, nên việc trang bị thêm ‚Hệ thống đo thân nhiệt tự động‛ nơi công cộng 166 trường học, bệnh viện biện pháp cần thiết để hạn chế đến mức thấp nguy lây nhiễm bệnh Sau hoàn thành cho phép nhà trường đưa sử dụng khu E Trường Đại học Cơng nghệ Tp Hồ Chí Minh, hệ thống mang lại cảm giác an toàn nhiều sinh viên hưởng ứng thực chung tay phòng chống lây nhiễm cách đo thân nhiệt trước vào lớp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Arduino.vn [2] icdayroi.com [3] Khoahoctre.com.vn 167 ... để làm sản phẩm Format để tạo hình dáng bên ngồi (vỏ) sản phẩm 3.2.1 Hệ thống đo thân nhiệt hồn chỉnh Hình Hệ thống đo thân nhiệt hoàn chỉnh CẤU TẠO 4.1 Cảm biến tiệm cận (cảm biến tia hồng ngoại):... Hình Hệ thống điều chỉnh độ cao ỨNG DỤNG THỰC TIỄN Hiện tại, thiết bị ? ?Hệ thống đo thân nhiệt tự động? ?? sử dụng Cơ sở E - Trung tâm Đào tạo nhân lực chất lượng cao Trường Đại học Cơng nghệ Tp... phục vụ lĩnh vực y tế, hệ thống trang bị thêm chức đo chiều cao cân nặng Góp phần giảm bớt cơng việc cho nhân viên y tế, đảm bảo sức khỏe cho người Hệ thống đo thân nhiệt tự động có cấu tạo nhỏ