Hệ thống cú thể thiết kế và phỏt triển dưới dạng mụ đun, phớa mạch thu thập, điều khiển và phớa server thu nhận dữ liệu truyền về, tương ứng đú là 2 nhiệm vụ:
Thiết kế mạch thu thập và điều khiển: Bao gồm cỏc thành phần chức năng:
• Thu thập tớn hiệu cảm biến đo nhiệt độ.
• Sử dụng bộ chọn kờnh MUX để lần lượt thu cỏc tớn hiệu cảm biến.
• Biến đổi tương tự số và xử lý tớn hiệu đo.
• Hiển thị LCD (giỏ trị đo và trạng thỏi thiết bị điều khiển).
• Bluetooth ARF32
Nguyễn Quang Huy 52
• Xõy dựng ứng dụng ở phớa server: bao gồm cỏc chức năng
• Nhận tớn hiệu Bluetooth từ phớa mạch đo gửi về
• Đọc tớn hiệu thụng qua giao tiếp COM ảo của Bluetooth (theo Serial Port
Protocol Profile).
• Phần mềm quản lý và giao tiếp với người dựng (Visual Basic)
3.2. Thiết kế chi tiết phần cứng
Để thử nghiệm hệ thống luận văn chỉ thử nghiệm thiết kế kờnh đo thụng số nhiệt độ, cỏc kờnh đo thụng số khỏc cũng cú thể được tiến hành tương tự nhờ vào việc thiết kế mạch trờn PSoC
3.2.1. Cảm biến
Để đo nhiệt độ được chớnh xỏc, tất nhiờn cần cú một cảm biến đú là một cảm biến nhiệt độ cú nhiệm vụ chuyển đổi từ nhiệt độ qua tớn hiệu điện. Dựa vào lý thuyết và thực tế của mạch cần thiết kế ta dựng phương phỏp đo bằng IC bỏn dẫn đo nhiệt độ. Cỏc IC cảm biến nhiệt độ cú độ chớnh xỏc cao, dễ tỡm và giỏ thành rẻ. Một trong số đú là IC LM335, là loại thụng dụng trờn thị trường hiện nay, đồng thời nú cú những đặc tớnh làm việc phự hợp với thiết kế chi tiết của mạch.
3.2.1.1 Một số tớnh chất cơ bản của LM335:
LM335 cú điện ỏp đầu ra biến thiờn theo nhiệt độ: 10mV / 1oC.
Độ chớnh xỏc cao, tớnh năng cảm biến nhiệt độ rất nhạy, ở nhiệt độ 25oC nú cú sai
số khụng quỏ 1%. Với khoảng đo từ -50oC – 200oC, tớn hiệu ra tuyến tớnh với những thay đổi của tớn hiệu vào.
Thụng số kỹ thuật:
• Tiờu tỏn cụng suất thấp.
• Dũng làm việc từ 400àA – 5mA. • Dũng ngược 15mA.
• Dũng thuận 10mA.
• Độ chớnh xỏc: khi làm việc ở nhiệt độ 25oC với dũng làm việc 1mA thỡ điện ỏp ra từ 2,94V – 3,04V.
Đặc tớnh điện:
Theo thụng số của nhà sản xuất LM335, quan hệ giữa nhiệt độ và điện ỏp ra như
sau: Vout = 0,01ìToK
= 2,73 + 0,01ToC.
Vậy ứng với khoảng hoạt động từ 0oC – 100oC ta cú sự biến thiờn điện ỏp ra là: ở 0oC thỡ điện ỏp ngừ ra Vout = 2,73 (V).
Nguyễn Quang Huy 53
……………………………….
ở 100oC thỡ điện ỏp ngừ ra Vout = 3,73 (V).
Khoảng biến thiờn điện ỏp tương ứng với nhiệt độ từ 0oC - 100oC là 1V.
3.2.1.2 Thiết kế cụ thể mạch cảm biến dựng LM335:
• Sơ đồ mạch :