Chương 3 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.3 Tính tốn và thiết kế mạch
3.3.1 Khối trung tâm xử lý
a. Chức năng
Nhận dữ liệu từ các cảm biến, tính tốn và xử lý tín hiệu thu nhận được được. Truyền dữ liệu đã xử lý cho các khối chức năng khác thông qua các truyền không dây.
b. Lựa chọn linh kiện
Để phù hợp với các chức năng trên nên nhóm chọn Kit RF thu phát Wifi ESP8266 NodeMCU để làm bộ xử lý trung tâm. Module ESP8266 Node MCU có tích hợp Chip WiFi ESP8266EX bên trong dễ dàng kết nối được wifi và thao tác sử dụng đơn giản có thể tự phát wifi tạm thời để cấu hình wifi sử dụng cho ESP8266 NodeMCU từ điện thoại, cũng như là khả năng giữ kết nối wifi ổn định.
3.3.2. Thiết kế khối đo nhiệt độ a. Chức năng
Đo nhịệt độ cơ thể của người dùng bằng phương pháp hồng ngoại.
b. Lựa chọn linh kiện
Với nguyên lý đo nhiệt độ cơ thể khơng tiếp xúc sử dụng hồng ngoại thì cảm biến MLX90614 phù hợp cho đề tài, dễ lập trình, sử dụng giao tiếp I2C với bộ thư viện có sẵn trên Arduino nên dễ sử dụng.
Hình 3.3. Mạch nguyên lý cảm biến MLX90614
❖ Giải thích mạch ngun lý:
• IC 662K có chức năng ổn áp nguồn vào của con cảm biến. • Tụ C1 và C2 lọc nguồn vào.
• Hai điện trở kéo lên, điện trở kéo lên nối đến dây SDA để chống nhiễu cho tín hiệu, cịn điện trở kéo lên nối đến SCL để thiết lập mức logic cho cảm biến hoạt động.
❖ Cách kết nối dây giữa MLX90614 và ESP8266:
• Chân Vin nối với chân 3.3V của ESP8266. • Chân GND nối đất.
• Chân SCL nối với chân D1 của ESP8266. • Chân SDA nối với chân D2 của ESP8266.
C1 SDA SCL Vss Vdd C2 5V 4.7K 4.7K 662K 104 10uF
Hình 3.4. Sơ đồ mạch kết nối của NodeMCU ESP8266 với MLX90614
MLX90614 hoạt động với điện áp 3.3V và dòng điện 2mA. Cảm biến giao tiếp với module ESP8266 theo giao thức I2C. Ngõ ra của cảm biến là dữ liệu dạng số cảm biến sử dụng nguồn 3V3 từ ESP8266 để hoạt động. Cảm biến sau khi đo giá trị nhiệt độ sẽ gửi giá trị đến cho ESP8266 xử lý.