2.7. Phần mềm theo dõi.
g quan về phần mềm Visual Studio
• Visual Studio là gì?
Hình 2.18: Giao diện phần mềm Visual studio
Microsoft Visual Studio là một môi trường phát triển tích hợp (IDE) từ Microsoft. Nó được sử dụng để phát triển chương trình máy tính cho Microsoft Windows, cũng như các trang web, các ứng dụng web và các dịch vụ web. Visual Studio sử dụng nền tảng phát triển phần mềm của Microsoft như Windows API, Windows Forms, Windows Presentation Foundation, Windows Store và Microsoft Silverlight. Nó có thể sản xuất cả hai ngôn ngữ máy và mã số quản lý.
Visual Studio bao gồm một trình soạn thảo mã hỗ trợ IntelliSense cũng như cải tiến mã nguồn. Trình gỡ lỗi tích hợp hoạt động cả về trình gỡ lỗi mức độ mã nguồn và gỡ lỗi mức độ máy. Cơng cụ tích hợp khác bao gồm một mẫu thiết kế các hình thức xây dựng giao diện ứng dụng, thiết kế web, thiết kế lớp và thiết kế giản đồ cơ sở dữ liệu. Nó chấp nhận các plug-in nâng cao các chức năng ở hầu hết các cấp bao gồm thêm hỗ trợ cho các hệ thống quản lý phiên bản (như Subversion) và bổ sung thêm bộ công cụ mới như biên tập và thiết kế trực quan cho các miền ngôn ngữ cụ thể hoặc bộ cơng cụ dành cho các khía cạnh khác trong quy trình phát triển phần mềm.
Visual Studio hỗ trợ nhiều ngơn ngữ lập trình khác nhau và cho phép trình biên tập mã và gỡ lỗi để hỗ trợ (mức độ khác nhau) hầu như mọi ngơn ngữ lập trình. Các ngơn ngữ tích hợp gồm có C, C++ và C++/CLI (thơng qua Visual C++), VB.NET (thông qua Visual Basic.NET), C# (thông qua Visual C#) và F# (như của Visual Studio 2010). Hỗ trợ cho các ngôn ngữ khác như J++/J#, Python và Ruby thơng qua dịch vụ cài đặt riêng rẽ. Nó cũng hỗ trợ XML/XSLT, HTML/XHTML, JavaScript và CSS. 2. Tổng quan về C# Winform
Được sử dụng với mục đích xây dựng GUI sử dụng Windows Forms, được bố trí dùng để xây dựng các nút điều khiển bên trong hoặc cũng có thể khóa chúng vào bên cạnh mẫu. Điều khiển trình bày dữ liệu có thể được liên kết với các nguồn dữ liệu như: Cơ sở dữ liệu hoặc truy vấn.
Hình 2.22: Giao diện chương trình C# Winform
Kết luận chương 2:
Trong chương này chúng em đã xây dựng được sơ đồ khối của hệ thống từ đó có cách nhìn khách quan hơn về các bộ phận chính, chức năng của từng bộ phận và mối quan hệ giữa chúng, giúp cho việc lựa chọn cảm biến và vi điều khiển dễ dàng hơn. Cụ thể nhóm chúng em đã quyết định lựa chọn vi điều khiển và các cảm biến như sau: Vi điều khiển STM32F103C8T6. Module cảm biến nồng độ cồn MQ3. Màn hình OLED. Cịi hú buzzer. Module Sim800L. Keypad 4x4 Phần mềm theo dõi. 28
Ngoài ra trong chương này, chúng em cũng thiết kế được mạch đo, mơ hình hóa và mơ phỏng hệ thống đồng thời xử lý được tín hiệu chuyển về từ cảm biến.
Chương 3: Chế tạo và thử nghiệm hệ thống
3.1. Chế tạo các bộ phận cơ khí.
3.2. Chế tạo các bộ phận điện - điện tử.
1. Thiết kế mạch in.
Hình 3.21: Sơ đồ nguyên lý vẽ bằng phần mềm Altinum
Sau khi thiết kế xong sơ đồ nguyên lý và tiến hành vẽ mạch PCB 1 lớp thủ cơng. Với kích thước board là … để gắn board STM32F103C8T6 và kết nối cảm biến kiểm tra nồng độ cồn MQ-3, đèn led, buzzer, nút nhấn, màn hình Oled.
Hình 3.22: Sơ đồ đi dây
2. Sơ đồ hệ thống
Hình 3.23: Sơ đồ hệ thống đo nồng độ cồn vẽ trên phần mềm fritzing
3.3. Xây dựng chương trình điều khiển.
Thiết bị có 2 chức năng chính được lựa chọn sử dụng bằng một nút nhận: Chức năng thứ nhất: Đo nồng độ cồn, cảnh báo nếu vượt mức cho phép: Đọc giá trị từ cảm biến, tiến hành tính tốn, so sánh các giá trị đo được được kết luận về tính hình sực khỏe của người sử dụng được hiển thị ra màn hình trên thiết bị. Nếu vượt mức cho phép, thiết bị sẽ báo đèn và có chng cảnh báo.
Chức năng thứ hai: Gửi tin nhắn cảnh báo về điện thoại và dữ liệu lên chương trình theo dõi: Nếu nồng độ cồn của người sử dụng vượt quá mức cho phép, hệ thống sẽ gửi tin nhắn đến người thân thông qua module sim 800L, đồng thời gửi dữ liệu lên chương trình theo dõi.
1. Lưu đồ thuật tốn chương trình chính.
Hình 3.24: Lưu đồ thuật tốn chương trình chính
Giải thích lưu đồ:
Quy trình được bắt đầu với việc khai báo các thư viện, các biến được sử dụng trong chương trình. Sau đó, khởi tạo các giao thức giao tiếp và các chân của vi điều khiển được sử dụng.
Vào chương trình chính, bắt đầu sẽ là màn hình chờ của thiết bị, ta sẽ chọn chức năng sử dụng thơng qua chương trình chọn chế độ sử dụng. Khi chọn xong màn hình sẽ hiển thị giao diện của chương trình đó.
2. Lưu đồ giải thuật các chương trình con g trình con đo nồng độ cồn
Hình 3.25: Lưu đồ thuật tốn đo nồng độ cồn Giải tích lưu đồ:
Bắt đầu sử dụng sẽ có nút nhấn đo lại kết quả nếu ta cần đo lại.
Chương trình sẽ đọc giá trị từ cảm biến MQ-3, sau đó tính tốn ra độ cồn. So sánh kết quả đó với mức quy định đã được cài sẵn. Tùy tình giá trị đo được mà hệ
thống sẽ hiện thị kết quả tương ứng lên màn hình hiển thị. Nếu kết quả vượt quá mức quy định, thiết bị sẽ sáng đèn đồng thời báo chng cảnh báo.
3.3.2.2. Chương trình con gửi tin nhắn
Hình 3.26: Lưu đồ thuật tốn gửi tin nhắn Giải thích lưu đồ:
Chương trình sẽ đọc giá trị từ cảm biến MQ-3, sau đó tính tốn ra độ cồn. So sánh kết quả đó với mức quy định đã được cài sẵn. Nếu nồng độ cồn vượt mức cho phép hệ thống sẽ gửi tin nhắn cảnh báo cho người thân.
3.3.2.3. Chương trình phần mềm theo dõi.
Chương trình sẽ đọc giá trị từ cảm biến MQ-3, sau đó tính tốn ra độ cồn. So sánh kết quả đó với mức quy định đã được cài sẵn. Nếu nồng độ cồn vượt mức cho phép hệ thống sẽ gửi dữ liệu nồng độ cồn lên chương trình theo dõi
3.4. Thử nghiệm và đánh giá hệ thống
Hình 3.28: Sản phẩm thực tế
Bảng 3.4: Bảng so sánh thực nghiệm đo nồng độ cồn STT 1 2 3 4 5
Sai số trung bình của thiết bị: 8%
Thiết bị đo được giá trị nồng độ cồn, nhưng sai sơ cịn cao do độ chính xác của cảm biến còn thấp.
Kết luận chương 3:
Trong chương này chúng em đã xây dựng được các bản vẽ cơ khí, sơ đồ hệ thống và các lưu đồ thuật toán của hệ thống, cũng như so sánh kết quả đo được từ hệ thống với kết quả thực tế, từ đó
Kết luận và kiến nghị
Kết luận
Với những mục tiêu đã đưa ra, để giải quyết và đã hoàn thành được những yêu cầu ban đầu là nhận biết đo được nồng độ cồn. Cảnh báo về mức vượt quá nồng độ cồn cho phép đã bật được thông báo trên thiết bị và gửi tin nhắn thông báo cho người thân kết quả đo cũng được cập nhật và lưu lại để việc giám sát trở nên dễ dàng.
Kiến nghị
Như đã đề cập thì đây là một đề tài đang giành được sự quan tâm từ xã hội. Với mong muốn hệ thống đo nhóm nghiên cứu có thể ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn. Nhóm đã đưa ra một số hướng phát triển để đề tài có thể hồn thiện hơn:
- Sử dụng cảm cơng nghiệp có độ chính xác cao.
- Sự dụng các phương thức tiên tiến để thực hiện việc giao tiếp giữa trạm xử lý và trung tâm xử lý.
- Cải tiến mơ hình thành các module tích hợp để giảm kích thước của hệ thống.
Tài liệu tham khảo
[ P. Q. Huy, Vi điểu khiển và ứng dụng STM32 dành cho người tự học, NXB 1] Bách Khoa Hà Nội.
[ L. C. Trung, Lập trình Điều khiển với STM32, NXB Khoa học và kỹ thuật. 2]
[ T. Đ. Nhơn, Hướng dẫn sử dụng STM32, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM. 3] [ "https://tapit.vn/," . 4] [ "www.banlinhkien.vn,". 5] [ www.linhkienvn.vn. 6] 40