Tìm hiểu về module camera infrared thermometer

MỤC LỤC MỤC LỤC 1 DANH MỤC HÌNH ẢNH 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 3 1.1. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 3 1.1.1. Trên thế giới 3 1.1.2. Trong nước 5 1.2. Tính cấp thiết của đề tài 6 1.3. Phạm vi nghiên cứu 7 1.4. Mục tiêu của đề tài 7 1.5. Nội dung của đề tài 7 CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ 8 2.1. Yêu cầu thiết kế 8 2.2. Giải pháp thiết kế 8 2.2. Lựa chọn linh kiện 9 2.2.1. Arduino nano 9 2.2.2. Màn hình Oled 16 2.2.3. Giao tiếp SPI 17 2.2.4. Cảm biến AMG8833 20 2.2.5. Nút nhấn 21 2.2.6. Công tắc 22 2.3. Ngôn ngữ lập trình và phần mềm phụ trợ 22 CHƯƠNG 3. THỰC THI THIẾT KẾ 27 3.1. Thiết kế phần cứng 27 3.2. Thiết kế phần mềm 28 3.3. Một số hình ảnh của sản phẩm 33 KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ 35 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 37 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống 8 Hình 2.2. Arduino nano 10 Hình 2.3 Sơ đồ chân của Arduino Nano 11 Hình 2.4 Chức năng các chân Arduino Nano 11 Hình 2.5 Sơ đồ chân ICSP của Arduino Nano 15 Hình 2.6. Màn hình Oled. 16 Hình 2.7. Giao diện SPI. 18 Hình 2.8. Quá trình truyền dữ liệu. 19 Hình 2.9. Các chế độ hoạt động của SPI. 20 Hình 2.6.Cảm biến AMG8833. 20 Hình 2.7.Nút nhấn. 21 Hình 2.8. Công tắc. 22 Hình 2.7. Download Arduino IDE 23 Hình 2.8. JUST DOWNLOAD 23 Hình 2.9. Driver Software Instanllation 24 Hình 2.10. Update Driver Software 24 Hình 2.11. Browse my computer for driver software 24 Hình 2.12. Hình ảnh khi khởi chạy Arduino IDE 25 Hình 2.13. Chức năng các Menu chính 25 Hình 2.14. Mở ứng dụng mẫu trong Arduino. 26 Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống 27 Hình 3.2. Lưu đồ thuật toán của hệ thống 32 Hình 3.3. Sản phẩm khi chưa hoàn thiện 33 Hình 3.4. Sản phầm đã hoàn thiện 34 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Trong thời đại 4.0 kỷ nguyên của công nghệ số. Camera cảm biến thân nhiệt được ứng dụng rộng rãi trong đời sống ở nhiều vị trí, lĩnh vực khác nhau, thiết bị được lắp đặt ở nơi có đông người cần tính bảo mật cao… Hoặc để quan sát tình trạng thân nhiệt cơ thể con người trong thời điểm dịch bệnh bùng nổ như dịch bệnh Covid19 hiện nay. Phòng bệnh hơn chữa bệnh khi mà dịch bệnh đang có nguy cơ lây lan và bùng phát. Vậy nên, giải pháp camera đo thân nhiệt một cách nhanh nhất mà không tiếp xúc với sai số cực nhỏ. 1.1.1. Trên thế giới Hiện nay trên thế giới, Module Camera infrared thermometer đang được phát triển để đo nhiệt độ cơ thể con người ở nhiều nơi trong nhiều điều kiện môi trường. Camera đo nhiệt độ hồng ngoại (hay còn gọi là Camera ảnh nhiệt), là một Camera chụp bức xạ hồng ngoại để “thấy” và “đo” năng lượng bức xạ nhiệt từ một vật thể. Hầu hết các loại camera hồng ngoại chuẩn giống như máy quay phim thông thường, chúng tạo ra một ảnh trực tiếp trên màn hình của sự bức xạ nhiệt. Không giống như mắt thường, trong thế giới hồng ngoại, mọi vật có nhiệt độ trên nhiệt độ không tuyệt đối (2730C) đều phát xạ nhiệt, thậm chí những vật rất lạnh như băng đá cũng phát ra nhiệt. Nhiệt độ càng cao thì bức xạ nhiệt hồng ngoại càng lớn. Công nghệ hồng ngoại cho ta thấy cái mà mắt thường chúng ta không nhìn thấy được. Dẫn đầu trong công nghệ nhìn hồng ngoại trên thế giới hiện nay là hãng FLIR Systems, trụ sở chính đặt tại Hoa Kỳ, đây là hãng cung cấp hầu hết cho quân đội Mỹ và đồng minh trong các hợp đồng thiết bị truy tìm và dẫn hướng hồng ngoại ứng dụng trong máy bay chiến đấu, tàu chiến, xe humvee và bộ binh. Ngoài ra, để phục vụ trong dân dụng nhằm ngăn chặn các đại dịch toàn cầu, lần đầu tiên, FLIR đã công bố và cho sử dụng các Camera ảnh nhiệt sử dụng để dò tìm bệnh nhân nghi nhiễm trong dịch SARS nổ ra vào năm 2003. Camera cảm biến thân nhiệt KBVISION dùng để đo chính xác nhiệt độ cơ thể con người một cách nhanh nhất mà không cần tiếp xúc với sai số cực nhỏ. Khi phát hiện ra người có nhiệt độ cao hơn so với mức quy định (cài đặt) sẽ cảnh báo cho trung tâm kiểm soát và còi hú. Đây là một bước sàng lọc vô cùng quan trọng để kịp thời phát hiện và cách ly người có nguy cơ nhiễm Virus tại sân bay, cửa khẩu, trung tâm thương mại, tránh lây lan trong cộng đồng. – Giải pháp hữu hiệu và cần thiết được sử dụng trong ngành y tế cũng như cộng đồng để đẩy lùi, ngăn ngừa, phòng tránh dịch bệnh, đặc biệt là trong tâm dịch Covid19. Camera đo thân nhiệt từ xa có các tính năng ưu việt hơn so với nhiệt kế hồng ngoại đo trán như: – Đo thân nhiệt cùng lúc 30 người – Khoảng cách đo từ 26m, đảm bảo khoảng cách tối thiểu 2m theo Chỉ thị 16CTTTg về cách ly xã hội – Độ chính xác cao, sai số từ 0.30,5 độ C – Tự động cảnh báo bằng còi và chụp hình khi phát hiện người có thân nhiệt cao hơn 38 độ C – Giảm số lượng nhân viên làm công việc giám sát đo thân nhiệt bệnh nhân – Tạo sự tâm lý thoải mái cho khách hàng không phải bị đo trán thủ công – Kết hợp công nghệ A.I nhận diện khuôn mặt, để chỉ đo nhiệt độ chính xác khuôn mặt, để chấm công nhân viên, để kiểm tra nhân viên có đeo khẩu trang hay không, hoặc để tự động nhận biết người có trong backlist cần ngăn chặn kịp thời trước khi vào văn phòng, xuất báo cáo về cho bộ phận quản lý – Kết hợp với thiết bị barie cửa phân làn, khóa điện để kiểm soát vào ra trong doanh nghiệp Các Khách hàng tiêu biểu của công ty đã lắp camera đo thân nhiệt: Bệnh viện Nhiệt Đới Trung Ương, Trường Quốc Tế Canada, Nhà máy PG Việt Nam, Nhà Máy Samsung, Tổng Cục Hải Quan, Ngân hàng Techcombank, Đài Truyền hình VTV…… Với camera ảnh nhiệt, nhân viên y tế có thể giữ khoảng cách an toàn khi giao tiếp với người dân. Các nhân viên y tế hướng “camera ảnh nhiệt” quét qua từng người cần kiểm tra thân nhiệt và chỉ số nhiệt độ sẽ hiển thị trong vài giây mà không cần đến gần như cách đo thân nhiệt đang được dùng phổ biến như hiện nay. Bước đầu cho thấy camera ảnh nhiệt giúp công tác kiểm tra thân nhiệt nhanh hơn nhiều. Khi dùng camera ảnh nhiệt, nhân viên y tế có thể giữ khoảng cách an toàn 3 m khi tiến hành đo thân nhiệt như vậy sẽ đảm bảo an toàn cho sức khỏe mọi người. Nhờ vào độ nhạy của “camera ảnh nhiệt” mà nhân viên chỉ cần đứng xa, rà máy hướng vào vị trí từng người là có thể nhận được kết quả thay vì phải đứng gần. Thị trường camera phát hiện cơn sốt trên toàn cầu dựa trên AI được thiết lập để thu hút sức hút từ việc triển khai ngày càng nhiều của các nhà bán lẻ, bệnh viện, chính phủ và cơ quan vận tải trên toàn thế giới để quét quần chúng. Fortune Business Insights ™ đã cung cấp thông tin này trong một báo cáo gần đây, có tiêu đề “Thông tin chi tiết về thị trường máy ảnh phát hiện sốt dựa trên AI , Phân tích quy mô và ngành, theo loại (Máy ảnh tháp pháo Đạn và Máy ảnh cầm tay), theo người dùng cuối (Sân bay, Bệnh viện, Địa điểm công cộng, Doanh nghiệp Nhà máy, Ngân hàng và những nơi khác) và Dự báo Khu vực. 1.1.2. Trong nước Module Camera infrared thermometer vẫn chưa được sử dụng rộng rãi mà chủ yếu vẫn đang trong quá trình tìm hiểu và phát triển. Tập đoàn Vingroup công bố quyết định triển khai việc sản xuất máy thở các loại (xâm nhập và không xâm nhập) và máy đo thân nhiệt nhằm cung ứng cho thị trường Việt Nam. Các máy đo thân nhiệt đã được sản xuất thử nghiệm thành công với chi phí linh kiện chỉ 16 triệu đồng, thấp hơn hàng chục lần so với các máy đo thân nhiệt trên thị trường hiện nay. Giá linh kiện dự kiến của các Máy thở Không xâm nhập khoảng 22 triệu đồng, với máy Xâm nhập là 160 triệu đồng. Ông Nguyễn Việt Quang, Tổng giám đốc Vingroup cho biết: “Chúng tôi dự kiến sẽ cung cấp các thiết bị này cho Bộ Y Tế với đúng giá thành linh kiện, và không tính tất cả các chi phí vận chuyển, thuế các loại, chi phí nhân công, sản xuất… vào giá thành. Trước mắt, chúng tôi sẽ tặng cho Bộ Y tế 5.000 máy thở Không xâm nhập để kịp thời phục vụ chống dịch”. Hệ thống được xây dựng cho HVCC bởi Shepherd bao gồm một camera hồng ngoại lấy nhiệt độ của sinh viên và nhân viên đi qua các lối vào an ninh. Máy ảnh được thiết lập song song với cái gọi là hiệu chuẩn thân đen để đảm bảo rằng nhiệt độ của những người đi ngang qua hệ thống máy ảnh nằm trong khoảng 0,2 hoặc 0,4 độ F. Hệ thống di động, bao gồm màn hình hiển thị hiển thị những người đi qua khu bảo vệ với nhiệt độ cơ thể lơ lửng trên đầu, được thiết kế để đánh dấu những người có nhiệt độ một dấu hiệu tiềm ẩn của COVID19 vì những người phát triển bệnh hô hấp thường có những cơn sốt. Như vậy, có thể thấy không những ở ngoài nước mà trong nước công nghệ này đang được phát triển nhằm phục vụ cho con người nhất là trong thời kì hiện nay. Tại khu vực cửa ngõ của TP.HCM, đã dung thử nghiệm ‘camera ảnh nhiệt’ để cùng lúc đo thân nhiệt cho nhiều người và hỗ trợ công tác y tế cũng như giảm ùn tắc giao thông Với camera ảnh nhiệt, nhân viên y tế có thể giữ khoảng cách an toàn khi giao tiếp với người dân. Các nhân viên y tế hướng ‘camera ảnh nhiệt’ quét qua từng người cần kiểm tra thân nhiệt và chỉ số nhiệt độ sẽ hiện thị trong vài giây mà không cần đến gần như cách đo thân nhiệt đang dung phổ biến như hiện nay. Khi dung camera ảnh nhiệt, nhân viên y tế có thể giữ khoảng cách an toàn 3m khi tiến hành đo thân nhiệt như vậy sẽ đảm bảo an toàn cho sức khỏe mọi người. nhờ vào độ nhạy của ‘camera ảnh nhiệt’ mà nhân viên chỉ cần đứng xa, rà máy hướng vào vị tí từng người là có thể nhận được kết quả thay vì phải đứng gần. Cũng tại bệnh viện ở TP.HCM đã dung máy đo nhiện độ bằng camera nhiệt hồng ngoại. Ngay từ cổng vào, bệnh viện đã bố trí khu vực sang lọc, đo thân nhiệt bằng camera nhiệt hồng ngoại cho tất cả những ai di chuyển qua khu vực này. Bệnh viện là đơn vị đầu tiên tại TP.HCM sử dụng máy quét nhiệt độ tự động. Máy này có thể kiểm tra thân nhiệt cho người đứng cách xa khoảng 5m. Trường hợp máy báo thân nhiệt trên 37,5 độ sẽ có nhân viên y tế hướng dẫn người bị sốt đến phòng khám tiếp tục các thăm khám cần thiết khác. Bên trong khu vực khám sàng lọc, các dãy ghế ngồi được phân chia để giữ khoảng cách an toàn. Vị trí đứng để chờ thăm khám cũng được mặc định sẵn, không để mọi người tụ tập thành đám đông. 1.2. Tính cấp thiết của đề tài Module Camera infrared thermometer hay còn gọi là Module máy ảnh nhiệt kế hồng ngoại có thể đo được nhiệt độ của con người thông qua một chiếc máy ảnh. Đây là một giải pháp đo nhiệt độ cơ thể bằng camera nhằm hạn chế tiếp xúc, ngăn chặn lây lan dịch bệnh Covid 19.

MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Trong nước 1.2 Tính cấp thiết đề tài .7 1.3 Phạm vi nghiên cứu .7 1.4 Mục tiêu đề tài 1.5 Nội dung đề tài .8 CHƯƠNG PHÂN TÍCH CƠNG NGHỆ THIẾT KẾ 2.1 Yêu cầu thiết kế 2.2 Giải pháp thiết kế 2.2 Lựa chọn linh kiện 10 2.2.1 Arduino nano 10 Arduino Nano 11 Thông số kỹ thuật 11 Số chân analog I/O 11 11 Cấu trúc 11 AVR 11 Tốc độ xung 11 16 MHz 11 Dòng tiêu thu I/O 11 40mA 11 Số chân Digital I/O 11 22 11 Bộ nhớ EEPROM 11 KB 11 Bộ nhớ Flash 11 32 KB of which KB used by Bootloader 11 Điện áp ngõ vào 11 (7-12) Volts 11 Vi điều khiển 11 ATmega328P 11 Điện áp hoạt động 11 5V 11 Kích thước bo mạch 11 18 x 45 mm 11 Nguồn tiêu thu 11 19mA 11 Ngõ PWM 11 11 SRAM 11 2KB 11 Cân nặng 11 gms 11 12 2.2.2 Màn hình Oled 17 2.2.3 Giao tiếp SPI 18 2.2.4 Cảm biến AMG8833 21 2.2.5 Nút nhấn 22 2.2.6 Công tắc 23 2.3 Ngơn ngữ lập trình phần mềm phụ trợ 23 CHƯƠNG THỰC THI THIẾT KẾ 28 3.1 Thiết kế phần cứng 28 3.2 Thiết kế phần mềm 29 3.3 Một số hình ảnh sản phẩm 33 KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ 35 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 37 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống Hình 2.2 Arduino nano 11 Hình 2.3 Sơ đồ chân Arduino Nano 12 Hình 2.4 Chức chân Arduino Nano 12 Hình 2.5 Sơ đồ chân ICSP Arduino Nano .16 Hình 2.6 Màn hình Oled 17 Hình 2.7 Giao diện SPI .19 Hình 2.8 Quá trình truyền liệu 20 Hình 2.9 Các chế độ hoạt động SPI .21 Hình 2.6.Cảm biến AMG8833 21 Hình 2.7.Nút nhấn 22 Hình 2.8 Cơng tắc 23 Hình 2.7 Download Arduino IDE 24 Hình 2.8 JUST DOWNLOAD 24 Hình 2.9 Driver Software Instanllation 25 Hình 2.10 Update Driver Software 25 Hình 2.11 Browse my computer for driver software 25 Hình 2.12 Hình ảnh khởi chạy Arduino IDE 26 Hình 2.13 Chức Menu 26 Hình 2.14 Mở ứng dụng mẫu Arduino 27 Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống 28 Hình 3.2 Lưu đồ thuật tốn hệ thống .32 Hình 3.3 Sản phẩm chưa hoàn thiện .33 Hình 3.4 Sản phầm hồn thiện 34 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Trong thời đại 4.0 kỷ nguyên công nghệ số Camera cảm biến thân nhiệt ứng dung rộng rãi đời sống nhiều vị trí, lĩnh vực khác nhau, thiết bị lắp đặt nơi có đơng người cần tính bảo mật cao… Hoặc để quan sát tình trạng thân nhiệt thể người thời điểm dịch bệnh bùng nổ dịch bệnh Covid-19 hiện Phòng bệnh chữa bệnh mà dịch bệnh có nguy lây lan và bùng phát Vậy nên, giải pháp camera đo thân nhiệt một cách nhanh nhất mà không tiếp xúc với sai số cực nhỏ 1.1.1 Trên giới Hiện giới, Module Camera infrared thermometer phát triển để đo nhiệt độ thể người nhiều nơi nhiều điều kiện môi trường Camera đo nhiệt độ hồng ngoại (hay còn gọi là Camera ảnh nhiệt), là một Camera chup xạ hồng ngoại để “thấy” và “đo” lượng xạ nhiệt từ một vật thể Hầu hết các loại camera hồng ngoại chuẩn giống máy quay phim thông thường, chúng tạo một ảnh trực tiếp màn hình xạ nhiệt Khơng giống mắt thường, giới hờng ngoại, vật có nhiệt độ nhiệt độ không tuyệt đối (-2730C) đều phát xạ nhiệt, chí vật rất lạnh băng đá phát nhiệt Nhiệt đợ càng cao xạ nhiệt hồng ngoại càng lớn Công nghệ hồng ngoại cho ta thấy cái mà mắt thường chúng ta khơng nhìn thấy Dẫn đầu cơng nghệ nhìn hồng ngoại giới hiện là hãng FLIR Systems, tru sở chính đặt tại Hoa Kỳ, là hãng cung cấp hầu hết cho quân đội Mỹ và đờng minh các hợp đờng thiết bị truy tìm và dẫn hướng hồng ngoại ứng dung máy bay chiến đấu, tàu chiến, xe humvee và bộ binh Ngoài ra, để phuc vu dân dung nhằm ngăn chặn các đại dịch toàn cầu, lần đầu tiên, FLIR công bố và cho sử dung các Camera ảnh nhiệt sử dung để dò tìm bệnh nhân nghi nhiễm dịch SARS nổ vào năm 2003 Camera cảm biến thân nhiệt KBVISION dùng để đo chính xác nhiệt độ thể người một cách nhanh nhất mà không cần tiếp xúc với sai số cực nhỏ Khi phát hiện người có nhiệt đợ cao so với mức quy định (cài đặt) cảnh báo cho trung tâm kiểm soát và còi hú Đây là một bước sàng lọc vô quan trọng để kịp thời phát hiện và cách ly người có nguy nhiễm Virus tại sân bay, cửa khẩu, trung tâm thương mại, tránh lây lan cộng đồng – Giải pháp hữu hiệu và cần thiết sử dung ngành y tế cộng đồng để đẩy lùi, ngăn ngừa, phòng tránh dịch bệnh, đặc biệt là tâm dịch Covid19 Camera đo thân nhiệt từ xa có các tính ưu việt so với nhiệt kế hồng ngoại đo trán như: – Đo thân nhiệt lúc 30 người – Khoảng cách đo từ 2-6m, đảm bảo khoảng cách tối thiểu 2m theo Chỉ thị 16/CT-TTg về cách ly xã hội – Độ chính xác cao, sai số từ 0.3-0,5 độ C – Tự động cảnh báo còi và chup hình phát hiện người có thân nhiệt cao 38 độ C – Giảm số lượng nhân viên làm công việc giám sát đo thân nhiệt bệnh nhân – Tạo tâm lý thoải mái cho khách hàng bị đo trán thủ công – Kết hợp công nghệ A.I nhận diện khuôn mặt, để đo nhiệt độ chính xác khuôn mặt, để chấm cơng nhân viên, để kiểm tra nhân viên có đeo trang hay không, hoặc để tự động nhận biết người có backlist cần ngăn chặn kịp thời trước vào văn phòng, xuất báo cáo về cho bộ phận quản lý – Kết hợp với thiết bị barie cửa phân làn, khóa điện để kiểm soát vào doanh nghiệp Các Khách hàng tiêu biểu công ty lắp camera đo thân nhiệt: Bệnh viện Nhiệt Đới Trung Ương, Trường Quốc Tế Canada, Nhà máy P&G Việt Nam, Nhà Máy Samsung, Tổng Cuc Hải Quan, Ngân hàng Techcombank, Đài Truyền hình VTV…… Với camera ảnh nhiệt, nhân viên y tế có thể giữ khoảng cách an toàn giao tiếp với người dân Các nhân viên y tế hướng “camera ảnh nhiệt” quét qua người cần kiểm tra thân nhiệt và số nhiệt độ hiển thị vài giây mà không cần đến gần cách đo thân nhiệt dùng phổ biến hiện Bước đầu cho thấy camera ảnh nhiệt giúp công tác kiểm tra thân nhiệt nhanh nhiều Khi dùng camera ảnh nhiệt, nhân viên y tế có thể giữ khoảng cách an toàn m tiến hành đo thân nhiệt đảm bảo an toàn cho sức khỏe người Nhờ vào độ nhạy “camera ảnh nhiệt” mà nhân viên cần đứng xa, rà máy hướng vào vị trí người là có thể nhận kết thay phải đứng gần Thị trường camera phát hiện sốt toàn cầu dựa AI thiết lập để thu hút sức hút từ việc triển khai ngày càng nhiều các nhà bán lẻ, bệnh viện, chính phủ và quan vận tải toàn giới để quét quần chúng Fortune Business Insights ™ cung cấp thơng tin này mợt báo cáo gần đây, có tiêu đề “Thông tin chi tiết về thị trường máy ảnh phát hiện sốt dựa AI , Phân tích quy mô và ngành, theo loại (Máy ảnh tháp pháo / Đạn và Máy ảnh cầm tay), theo người dùng cuối (Sân bay, Bệnh viện, Địa điểm công cộng, Doanh nghiệp / Nhà máy, Ngân hàng và nơi khác) và Dự báo Khu vực 1.1.2 Trong nước Module Camera infrared thermometer chưa sử dung rộng rãi mà chủ yếu quá trình tìm hiểu và phát triển Tập đoàn Vingroup công bố định triển khai việc sản xuất máy thở các loại (xâm nhập và không xâm nhập) và máy đo thân nhiệt nhằm cung ứng cho thị trường Việt Nam Các máy đo thân nhiệt sản xuất thử nghiệm thành công với chi phí linh kiện 16 triệu đồng, thấp hàng chuc lần so với các máy đo thân nhiệt thị trường hiện Giá linh kiện dự kiến các Máy thở Không xâm nhập khoảng 22 triệu đồng, với máy Xâm nhập là 160 triệu đồng Ông Nguyễn Việt Quang, Tổng giám đốc Vingroup cho biết: “Chúng dự kiến cung cấp các thiết bị này cho Bộ Y Tế với đúng giá thành linh kiện, và không tính tất các chi phí vận chuyển, thuế các loại, chi phí nhân công, sản xuất… vào giá thành Trước mắt, chúng tặng cho Bộ Y tế 5.000 máy thở Không xâm nhập để kịp thời phuc vu chống dịch” Hệ thống xây dựng cho HVCC Shepherd bao gồm một camera hồng ngoại lấy nhiệt độ sinh viên và nhân viên qua các lối vào an ninh Máy ảnh thiết lập song song với cái gọi là hiệu chuẩn thân đen để đảm bảo nhiệt độ người ngang qua hệ thống máy ảnh nằm khoảng 0,2 hoặc 0,4 độ F Hệ thống di động, bao gờm màn hình hiển thị hiển thị người qua khu bảo vệ với nhiệt độ thể lơ lửng đầu, thiết kế để đánh dấu người có nhiệt đợ - mợt dấu hiệu tiềm ẩn COVID-19 người phát triển bệnh hơ hấp thường có sốt Như vậy, có thể thấy ngoài nước mà nước công nghệ này phát triển nhằm phuc vu cho người nhất là thời kì hiện Tại khu vực cửa ngõ TP.HCM, dung thử nghiệm ‘camera ảnh nhiệt’ để lúc đo thân nhiệt cho nhiều người và hỗ trợ công tác y tế giảm ùn tắc giao thông Với camera ảnh nhiệt, nhân viên y tế có thể giữ khoảng cách an toàn giao tiếp với người dân Các nhân viên y tế hướng ‘camera ảnh nhiệt’ quét qua người cần kiểm tra thân nhiệt và số nhiệt độ hiện thị vài giây mà không cần đến gần cách đo thân nhiệt dung phổ biến hiện Khi dung camera ảnh nhiệt, nhân viên y tế có thể giữ khoảng cách an toàn 3m tiến hành đo thân nhiệt đảm bảo an toàn cho sức khỏe người nhờ vào độ nhạy ‘camera ảnh nhiệt’ mà nhân viên cần đứng xa, rà máy hướng vào vị tí người là có thể nhận kết thay phải đứng gần Cũng tại bệnh viện TP.HCM dung máy đo nhiện độ camera nhiệt hồng ngoại Ngay từ cổng vào, bệnh viện bố trí khu vực sang lọc, đo thân nhiệt camera nhiệt hồng ngoại cho tất di chuyển qua khu vực này Bệnh viện là đơn vị tại TP.HCM sử dung máy quét nhiệt độ tự động Máy này có thể kiểm tra thân nhiệt cho người đứng cách xa khoảng 5m Trường hợp máy báo thân nhiệt 37,5 đợ có nhân viên y tế hướng dẫn người bị sốt đến phòng khám tiếp tuc các thăm khám cần thiết khác Bên khu vực khám sàng lọc, các dãy ghế ngồi phân chia để giữ khoảng cách an toàn Vị trí đứng để chờ thăm khám mặc định sẵn, không để người tu tập thành đám đơng 1.2 Tính cấp thiết đề tài Module Camera infrared thermometer hay còn gọi là Module máy ảnh nhiệt kế hờng ngoại có thể đo nhiệt độ người thông qua một máy ảnh Đây là một giải pháp đo nhiệt độ thể camera nhằm hạn chế tiếp xúc, ngăn chặn lây lan dịch bệnh Covid 19 1.3 Phạm vi nghiên cứu Đề tài Tìm hiểu Module Camera infrared thermometer ứng dung thực tế nhất là giai đoạn hiện đại dịch Covid chưa kiểm soát, ứng dung trường học, bệnh viện, Đối với Module này áp dung rất nhiều thực tế và đặc biệt là máy ảnh nhiệt có thể đo nhiệt đợ người 1.4 Mục tiêu đề tài - Tìm hiểu về camera nhiệt và cơng nghệ ảnh nhiệt - Tìm hiểu về Màn hình oled với camera cảm biến nhiệt - Tìm hiểu về Module Camera infrared thermometer - Xây dựng mơ hình sử dung Module Camera infrared thermometer - Đánh giá và kiểm tra tính đề tài 1.5 Nội dung đề tài Đề tài Tìm hiểu Module Camera infrared thermometer trước hết cần tìm hiểu về các đặc tính Module Ở module này là một máy ảnh nhiệt đơn giản dựa arduino nano và AMG8833 Ở ta sử dung một máy ảnh nhiệt mini rất đơn giản và tiện lợi, có thể sử dung rất nhiều nơi khác CHƯƠNG PHÂN TÍCH CƠNG NGHỆ THIẾT KẾ 2.1 u cầu thiết kế Máy ảnh nhiệt đo nhiệt độ thể người rất dễ dàng sử dung, rất nhỏ gọn và đơn giản đủ để dễ dàng tích hợp Bên cạnh đó, máy ảnh nhiệt dùng nhiều môi trường khác như: trường học, bệnh viện,… 2.2 Giải pháp thiết kế Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống Khối nguồn: cung cấp nguồn điện cho khối cảm biến và khối hiển thị Khối đầu vào: Các nút tương ứng với các điều chỉnh điểm ảnh oled Khối xử lí trung tâm: – Arduino Nano là board mạch sử dung vi điều khiển ATmega328P hoặc ATmega168 tích hợp các chân I/O đơn giản nhỏ gọn dựa mã ng̀n mở phát triển Arduino.cc, có lợi lớn về kích thước so với phiên Arduino Uno và Arduino Mega Arduino Nano có thể hoạt đợng độc lập và tương tác hiệu với các thiết bị điện tử, có thể giúp người tìm hiểu về Arduino có thể kết nối với PC, phối hợp với Flash, Xử lý, Max / Msp, PD, và các phần mềm khác một cách dễ dàng Điều này giúp Arduino Nano là lựa chọn ưa thích muốn thực hiện một projects mà yếu cầu kết nối với các thiết bị ngoại vi ít và đơn giản  Arduino Nano hoạt động với điện áp 5V Tuy nhiên ng̀n cấp điện áp đầu vào có thể thay đổi từ đến 12V Arduino Nano bo gồm tất 14 chân Digital, chân Analog, chân Reset và chân Nguồn  Mỗi chân Digital và Analog có thể thực hiện với nhiều chức khác chức chính là mặc định cấu hình làm đầu vào (Input) hoặc đầu ( Output) Khi giao tiếp với cảm biến các chân Digital / Analog đóng vai trò chân Input, Và sử dung để điều khiển động cơ, tạo xung, kích dẫn relay, thiết bị chuyển mạch các chân Digital / Anologs đóng vai trò Output Khối cảm biến:  Cảm biến là mảng 8x8 cảm biến nhiệt IR Khi kết nối với bợ vi điều khiển, trả về một dãy 64 giá trị nhiệt độ hồng ngoại riêng lẻ qua I2C Nó giống máy ảnh nhiệt ưa thích đó, đủ nhỏ gọn và đơn giản để dễ dàng tích hợp  Bộ phận này đo nhiệt độ khoảng từ ° C đến 80 ° C (32 ° F đến 176 ° F) với độ chính xác + - 2,5 ° C (4,5 ° F) Với tốc đợ khung hình tối đa 10Hz, hoàn hảo để tạo máy dò người hoặc máy ảnh nhiệt mini riêng bạn Sử dung Arduino  AMG8833 là hệ cảm biến hồng ngoại nhiệt 8x8 và cung cấp hiệu suất cao so với người tiền nhiệm AMG8831 Cảm biến hỗ trợ I2C và có mợt chốt ngắt có thể định cấu hình có thể kích hoạt bất kỳ pixel riêng lẻ nào vượt quá hoặc thấp ngưỡng  Có thể sử dung với bất kỳ vi điều khiển hoặc máy tính 3V hoặc 5V Khối hiển thị: hiển thị thơng số màn hình 2.2 Lựa chọn linh kiện 2.2.1 Arduino nano Mạch Arduino Nano có kích thước nhỏ gọn, có thiết kế và chuẩn chân giao tiếp tương đương với Arduino Nano chính hãng, nhiên mạch sử dung chip nạp chương trình và giao tiếp UART giá rẻ để tiết kiệm chi phí Arduino Nano là phiên nhỏ gọn Arduino Uno R3 sử dung MCU ATmega328P-AU dán, MCU nên tính hay chương trình chạy Arduino Uno đều có thể sử dung Arduino Nano, mợt ưu điểm Arduino Nano là sử dung phiên IC dán nên có thêm chân Analog A6, A7 so với Arduino Uno Cổng kết nối với Arduino Nano 10 Hình 2.9 Driver Software Instanllation Bây click vào Start Menu chọn Control Panel chúng ta chọn System and Security, click System và sau chọn Device Manager Chúng ta thấy cảnh báo màu vàng thiếu driver Arduino Click chuột phải Arduino Uno icon sau chọn “Update Driver Software” Hình 2.10 Update Driver Software Chọn “Browse my computer for driver software” để Chọn đường dẫn tới folder “driver” nơi mà phần mềm Arduino lưu trữ Hình 2.11 Browse my computer for driver software 25 Hình 2.12 Hình ảnh khởi chạy Arduino IDE Hình 2.13 Chức Menu chính Trong giao diện lập trình lập trình cần chú ý các bước: Bước 1: Tạo file biên dịch Bước 2: Lưu file code Bước 3: Lập trình code điều khiển Bước 4: Biên dịch file để kiểm tra lỗi Bước 5: Nạp chương trình vào Board Trong Arduino hỗ trợ các thư viện và ví du mở với các chủ đề khác nhau, muốn dùng ví du nào có thể thao tác hình bên dưới: 26 Hình 2.14 Mở ứng dụng mẫu Arduino Nạp chương trình và chạy ứng dung: Cắm cáp nạp USB vào Board và máy tính kiểm tra trạng thái có cổng kết nối chưa tại phần Tools>Serial Port để chọn cổng com kết nối và Tool> Board để chọn board Arduino sử dung Sau nhấn Upload chương trình nạp vào và chạy ứng dung Arduino Toolbar: - Verify: Kiểm tra code có lỗi hay khơng - Upload: Nạp code soạn thảo vào Arduino - New, Open, Save: Tạo mới, mở và Savesketch - Serial Monitor: Màn hình hiển thị liệu từ Arduino gửi lên káy tính 27 CHƯƠNG THỰC THI THIẾT KẾ 3.1 Thiết kế phần cứng Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống Bảng kết nối chân Arduino và màn hình Oled Arduino Oled GND VCC GND 5V D13 SCL D11 D9 SDA RES D8 D10 DC CS – Bảng kết nối chân Arduino và AMG8833 28 Arduino 5V GND A5 A4 AMG8833 Vin GND SCL SDA 3.2 Thiết kế phần mềm – Khởi tạo thư viện #include #include #include #include #include – Phạm vi thấp / tối đa cảm biến int minTemp = 22; int maxTemp = 30; – Giá trị điểm ảnh sensor cam const uint16_t camColors[] = {0x480F, 0x400F, 0x400F, 0x400F, 0x4010, 0x3810, 0x3810, 0x3810, 0x3810, 0x3010, 0x3010, 0x3010, 0x2810, 0x2810, 0x2810, 0x2810, 0x2010, 0x2010, 0x2010, 0x1810, 0x1810, 0x1811, 0x1811, 0x1011, 0x1011, 0x1011, 0x0811, 0x0811, 0x0811, 0x0011, 0x0011, 0x0011, 0x0011, 0x0011, 0x0031, 0x0031, 0x0051, 0x0072, 0x0072, 0x0092, 0x00B2, 0x00B2, 0x00D2, 0x00F2, 0x00F2, 0x0112, 0x0132, 0x0152, 0x0152, 0x0172, 0x0192, 0x0192, 0x01B2, 0x01D2, 0x01F3, 0x01F3, 0x0213, 0x0233, 0x0253, 0x0253, 0x0273, 0x0293, 0x02B3, 0x02D3, 0x02D3, 0x02F3, 0x0313, 0x0333, 0x0333, 0x0353, 0x0373, 29 0x0394, 0x03B4, 0x03D4, 0x03D4, 0x03F4, 0x0414, 0x0434, 0x0454, 0x0474, 0x0474, 0x0494, 0x04B4, 0x04D4, 0x04F4, 0x0514, 0x0534, 0x0534, 0x0554, 0x0554, 0x0574, 0x0574, 0x0573, 0x0573, 0x0573, 0x0572, 0x0572, 0x0572, 0x0571, 0x0591, 0x0591, 0x0590, 0x0590, 0x058F, 0x058F, 0x058F, 0x058E, 0x05AE, 0x05AE, 0x05AD, 0x05AD, 0x05AD, 0x05AC, 0x05AC, 0x05AB, 0x05CB, 0x05CB, 0x05CA, 0x05CA, 0x05CA, 0x05C9, 0x05C9, 0x05C8, 0x05E8, 0x05E8, 0x05E7, 0x05E7, 0x05E6, 0x05E6, 0x05E6, 0x05E5, 0x05E5, 0x0604, 0x0604, 0x0604, 0x0603, 0x0603, 0x0602, 0x0602, 0x0601, 0x0621, 0x0621, 0x0620, 0x0620, 0x0620, 0x0620, 0x0E20, 0x0E20, 0x0E40, 0x1640, 0x1640, 0x1E40, 0x1E40, 0x2640, 0x2640, 0x2E40, 0x2E60, 0x3660, 0x3660, 0x3E60, 0x3E60, 0x3E60, 0x4660, 0x4660, 0x4E60, 0x4E80, 0x5680, 0x5680, 0x5E80, 0x5E80, 0x6680, 0x6680, 0x6E80, 0x6EA0, 0x76A0, 0x76A0, 0x7EA0, 0x7EA0, 0x86A0, 0x86A0, 0x8EA0, 0x8EC0, 0x96C0, 0x96C0, 0x9EC0, 0x9EC0, 0xA6C0, 0xAEC0, 0xAEC0, 0xB6E0, 0xB6E0, 0xBEE0, 0xBEE0, 0xC6E0, 0xC6E0, 0xCEE0, 0xCEE0, 0xD6E0, 0xD700, 0xDF00, 0xDEE0, 0xDEC0, 0xDEA0, 0xDE80, 0xDE80, 0xE660, 0xE640, 0xE620, 0xE600, 0xE5E0, 0xE5C0, 0xE5A0, 0xE580, 0xE560, 0xE540, 0xE520, 0xE500, 0xE4E0, 0xE4C0, 0xE4A0, 0xE480, 0xE460, 0xEC40, 0xEC20, 0xEC00, 0xEBE0, 0xEBC0, 0xEBA0, 0xEB80, 0xEB60, 0xEB40, 30 0xEB20, 0xEB00, 0xEAE0, 0xEAC0, 0xEAA0, 0xEA80, 0xEA60, 0xEA40, 0xF220, 0xF200, 0xF1E0, 0xF1C0, 0xF1A0, 0xF180, 0xF160, 0xF140, 0xF100, 0xF0E0, 0xF0C0, 0xF0A0, 0xF080, 0xF060, 0xF040, 0xF020, 0xF800, }; Adafruit_AMG88xx amg; float pixels[AMG88xx_PIXEL_ARRAY_SIZE]; – Gán các chân màn hình Oled #define cs 10 #define rst #define dc – Định nghĩa các màu #define BLACK 0x0000 #define BLUE 0x001F #define RED 0xF800 #define WHITE 0xFFFF – Gán các chân màn hình tương ứng với Adafruit_SSD1331 display = Adafruit_SSD1331(cs, dc, rst); void setCursorAndClean(int line, int row = 0, int16_t color = WHITE) { display.setCursor(65 + row, line * 10); display.setTextColor(color); display.fillRect(65, line * 10, display.width() - 65, 10, BLACK); } 31 Hình 3.2 Lưu đồ thuật tốn hệ thống Đầu tiên khởi tạo chương trình khai báo các thư viện: cảm biến, Oled, SPI và các chân nút bấm Sau khai báo phạm vi thấp/tối đa cảm biến Cảm biến AMG8833 có giá trị nhiệt đợ từ đến 80 độ và gán giá trị MaxT đo nhiệt đợ Tiếp đọc giá trị cảm biến đo • Nếu nhiệt đợ nằm khoảng từ: 36,75 < MaxT < 37,75 in màn hình là: Normal 32 • Nếu nhiệt đợ: MaxT > 37,75 in màn hình là: Bisot • Nếu nhiệt đợ: MaxT < 36,75 in màn hình là: Thank Như vậy, sau kết hiển thị giá trị lên màn hình Oled Nút bấm tác dung điều chỉnh điểm ảnh thích hợp cho màn hình Oled Nó liên tuc đọc giá trị cảm biến lần 3.3 Một số hình ảnh sản phẩm Hình 3.3 Sản phẩm chưa hồn thiện 33 Hình 3.4 Sản phầm hồn thiện 34 KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ Đề tài: “ Tìm hiểu Module Camera infrared thermometer ” gờm nợi dung: - Tìm hiểu về Module Camera infrared thermometer - Công nghệ thiết kế Module Camera infrared thermometer - Thiết kế máy đo thân nhiệt đo nhiệt độ thể người Đối với đề tài này giải khó khăn người phải đối mặt trước dịch bệnh Covid, có thể đo nhiệt đợ người nhiều nơi khác qua thấy ý thức người Đối với đề tài này đạt hiển thị kết đo nhiệt đợ người quá trình làm việc bị ảnh hưởng các yếu tố môi trường,… gây sai số (không đáng kể) Sau thời gian nghiên cứu và tìm hiểu hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Thanh Tùng Mặc dù quá trình thực hiện em gặp rất nhiều khó khăn, nhờ nhiệt tình dạy thầy Cuối em thực hiện thành cơng đề tài Qua bài thực tập, em có thêm kiến thức về Arduino và cách xử lý nhiệt đợ Từ đó, củng cố thêm nền tảng kiến thức kỹ làm mạch và làm báo cáo, có thể áp dung cho cơng việc sau trường Về lý luận, đề tài là sản phẩm nghiên cứu và vận dung kiến thức học giảng đường và từ Internet Sản phẩm này đánh dấu một thời điểm quan trọng cuộc đời sinh viên, là mốc trưởng thành sinh viên sau khoảng thời gian học tập và nghiên cứu với giúp đỡ, bảo các thầy cô các bạn trường “Đại học công nghệ thông tin và truyền thông – Thái Nguyên” Về thực tiễn, đề tài mang ý nghĩa to lớn Đó là sản phẩm khá hoàn chỉnh để đưa áp dung thử nhiệm thực tế, và ngoài có thể để các sinh viên khoá sau nghiên cứu, học tập, kế thừa và tiếp tuc phát triển sinh viên vận dung vốn kiến thức học vào thực tiễn, khẳng đinh lý thuyết là sở thực tiễn Từ đề tài này, sinh viên có thể phát triển thành các sản phẩm có ứng dung thực tế nhiều lĩnh vực Trong quá trình thực tập chuyên nghành, hạn chế về trình đợ thân, thời gian, tài liệu nên em không tránh khỏi thiếu sót Em rất mong nhận góp ý nhà trường, thầy cô hội đồng và các bạn để bài thực tập em 35 hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! 36 HƯỚNG PHÁT TRIỂN – Khắc phuc các hạn chế còn tồn tại hệ thống – Tăng tốc độ nhận diện điểm ảnh – Cải thiện thêm về xử lý nhiệt độ – Phát triển nền tảng và phát triển phần cứng và phần mềm cách tốt ưu nhất 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://arduino.vn [2].https://www.proe.vn/camera-anh-nhiet-adafruit-amg8833-ir-thermalcamera-breakout [3] https://tdhshop.com.vn/tai-lieu-lap-trinh-arduino-cho-nguoi-moi-bat-dau [4].https://mlab.vn/index.php?_route_=41209-huong-dan-su-dung-man-hinholed-0-96-inch-voi-arduino.html 38 PHỤ LỤC 39 ... ĐÁNH GIÁ Đề tài: “ Tìm hiểu Module Camera infrared thermometer ” gờm nợi dung: - Tìm hiểu về Module Camera infrared thermometer - Công nghệ thiết kế Module Camera infrared thermometer - Thiết... Module Camera infrared thermometer - Đánh giá và kiểm tra tính đề tài 1.5 Nội dung đề tài Đề tài Tìm hiểu Module Camera infrared thermometer trước hết cần tìm hiểu về các đặc tính Module. .. Tìm hiểu về camera nhiệt và cơng nghệ ảnh nhiệt - Tìm hiểu về Màn hình oled với camera cảm biến nhiệt - Tìm hiểu về Module Camera infrared thermometer - Xây dựng mô hình sử dung Module