Đề tài tìm hiểu về module camera infrared thermometer

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài

Trong kỷ nguyên công nghệ số 4.0, camera cảm biến thân nhiệt trở thành thiết bị thiết yếu, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và vị trí khác nhau Chúng thường được lắp đặt tại những nơi đông người để đảm bảo tính bảo mật cao, đồng thời giúp theo dõi tình trạng thân nhiệt của con người, đặc biệt trong bối cảnh dịch bệnh Covid-19 đang diễn ra.

Trong bối cảnh dịch bệnh có nguy cơ lây lan và bùng phát, việc phòng bệnh trở nên quan trọng hơn bao giờ hết Giải pháp hiệu quả là sử dụng camera đo thân nhiệt, cho phép kiểm tra nhanh chóng và không tiếp xúc, đồng thời đảm bảo độ chính xác cao với sai số cực nhỏ.

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 thiết bị chụp bức xạ hồng ngoại để “thấy” và “đo” năng lượng bức xạ nhiệt từ vật thể Các camera hồng ngoại hoạt động giống như máy quay phim thông thường, tạo ra ảnh trực tiếp trên màn hình từ bức xạ nhiệt Trong thế giới hồng ngoại, mọi vật có nhiệt độ trên -273°C đều phát xạ nhiệt, bao gồm cả băng đá Nhiệt độ càng cao thì bức xạ nhiệt hồng ngoại càng lớn, giúp chúng ta nhìn thấy những điều mà mắt thường không thể nhận biết FLIR Systems, một công ty hàng đầu trong công nghệ nhìn hồng ngoại, cung cấp thiết bị cho quân đội Mỹ và đồng minh, bao gồm máy bay chiến đấu và tàu chiến Đặc biệt, FLIR đã phát triển Camera ảnh nhiệt để phát hiện bệnh nhân nghi nhiễm trong dịch SARS năm 2003, góp phần quan trọng trong việc ngăn chặn các đại dịch toàn cầu.

Camera cảm biến thân nhiệt KBVISION cho phép đo nhiệt độ cơ thể con người một cách nhanh chóng và chính xác mà không cần tiếp xúc, với sai số rất nhỏ Khi phát hiện người có nhiệt độ cao hơn mức quy định, thiết bị sẽ tự động gửi cảnh báo đến trung tâm kiểm soát và kích hoạt còi báo động Đây là một phương pháp sàng lọc quan trọng giúp kịp thời phát hiện và cách ly những người có nguy cơ nhiễm virus tại sân bay, cửa khẩu và trung tâm thương mại, nhằm ngăn chặn sự lây lan trong cộng đồng.

Giải pháp hiệu quả và thiết yếu trong ngành y tế và cộng đồng nhằm ngăn chặn và phòng tránh dịch bệnh, đặc biệt là trong bối cảnh dịch Covid-19, là vô cùng cần thiết.

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 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 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

Công nghệ A.I nhận diện khuôn mặt được ứng dụng để đo nhiệt độ chính xác, chấm công nhân viên, kiểm tra việc đeo khẩu trang và tự động nhận diện những người có trong danh sách đen, giúp ngăn chặn kịp thời trước khi vào văn phòng Hệ thống cũng xuất báo cáo cho bộ phận quản lý, nâng cao hiệu quả giám sát an toàn trong môi trường làm việc.

– Kết hợp với thiết bị barie cửa phân làn, khóa điện để kiểm soát vào ra trong doanh nghiệp

Các khách hàng tiêu biểu đã lắp đặt camera đo thân nhiệt bao gồm Bệnh viện Nhiệt Đới Trung Ương, Trường Quốc Tế Canada, Nhà máy P&G Việt Nam, Nhà máy Samsung, Tổng Cục Hải Quan, Ngân hàng Techcombank và Đài Truyền hình VTV.

Camera ảnh nhiệt cho phép nhân viên y tế duy trì khoảng cách an toàn khi giao tiếp với người dân Nhân viên y tế chỉ cần hướng camera quét qua từng người để kiểm tra thân nhiệt, với chỉ số nhiệt độ hiển thị trong vài giây mà không cần tiếp xúc gần Điều này cho thấy camera ảnh nhiệt giúp tăng tốc độ kiểm tra thân nhiệt một cách hiệu quả.

Sử dụng camera ảnh nhiệt giúp nhân viên y tế duy trì khoảng cách an toàn 3 m khi đo thân nhiệt, bảo vệ sức khỏe cho mọi người Với độ nhạy cao của camera, nhân viên chỉ cần đứng xa và hướng máy vào vị trí từng người để nhận kết quả, thay vì phải tiếp xúc gần.

Thị trường camera phát hiện cơn sốt dựa trên AI đang tăng trưởng mạnh mẽ nhờ vào sự áp dụng rộng rãi từ các nhà bán lẻ, bệnh viện, chính phủ và cơ quan vận tải toàn cầu Theo báo cáo của Fortune Business Insights™, thị trường này được phân tích theo loại hình camera như máy ảnh tháp pháo, máy ảnh đạn và máy ảnh cầm tay, cùng với các người dùng cuối như sân bay, bệnh viện, địa điểm công cộng, doanh nghiệp, nhà máy và ngân hàng Dự báo cho thấy sự phát triển này sẽ tiếp tục mở rộng trong các khu vực khác nhau.

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 đã quyết định sản xuất máy thở (cả xâm nhập và không xâm nhập) và máy đo thân nhiệt để đáp ứng nhu cầu thị trường Việt Nam Các máy đo thân nhiệt đã thử nghiệm thành công với chi phí linh kiện chỉ 16 triệu đồng, thấp hơn nhiều so với sản phẩm hiện có Dự kiến, chi phí linh kiện cho máy thở không xâm nhập khoảng 22 triệu đồng và máy thở xâm nhập là 160 triệu đồng Ông Nguyễn Việt Quang, Tổng giám đốc Vingroup, cho biết công ty sẽ cung cấp các thiết bị này cho thị trường.

Bộ Y Tế sẽ nhận 5.000 máy thở không xâm nhập để hỗ trợ kịp thời trong công tác chống dịch Tuy nhiên, giá thành linh kiện sẽ không bao gồm các chi phí vận chuyển, thuế và chi phí sản xuất.

Hệ thống được phát triển cho HVCC bởi Shepherd sử dụng camera hồng ngoại để đo nhiệt độ của sinh viên và nhân viên tại các lối vào an ninh Camera được hiệu chuẩn với độ chính xác trong khoảng 0,2 đến 0,4 độ F, đảm bảo đo lường chính xác Hệ thống di động đi kèm với màn hình hiển thị nhiệt độ cơ thể của những người đi qua, giúp nhận diện những cá nhân có dấu hiệu sốt - một triệu chứng tiềm ẩn của COVID-19.

Công nghệ này đang được phát triển mạnh mẽ cả trong và ngoài nước, nhằm phục vụ nhu cầu của con người, đặc biệt là trong bối cảnh hiện nay.

Tại cửa ngõ TP.HCM, việc thử nghiệm 'camera ảnh nhiệt' đã được triển khai nhằm đo thân nhiệt cho nhiều người cùng lúc, góp phần hỗ trợ công tác y tế và giảm thiểu ùn tắc giao thông.

Tính cấp thiết của đề tài

Module Camera hồng ngoại, hay còn gọi là Module máy ảnh nhiệt kế hồng ngoại, cho phép đo nhiệt độ cơ thể con người thông qua một chiếc máy ảnh Giải pháp này giúp hạn chế tiếp xúc và ngăn chặn sự lây lan của dịch bệnh Covid-19.

Phạm vi nghiên cứu

Module Camera đo nhiệt độ hồng ngoại đang được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt trong bối cảnh đại dịch Covid-19 vẫn chưa được kiểm soát Thiết bị này có vai trò quan trọng trong các môi trường như trường học và bệnh viện, giúp đo nhiệt độ cơ thể con người một cách nhanh chóng và chính xác Sự phát triển của công nghệ này không chỉ nâng cao hiệu quả trong việc kiểm soát dịch bệnh mà còn đảm bảo an toàn sức khỏe cho cộng đồng.

Mục tiêu của đề tài

- Tìm hiểu về camera nhiệt và công 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 dụng Module Camera infrared thermometer.

- Đánh giá và kiểm tra tính năng của đề tài.

Nội dung của đề tài

Module Camera infrared thermometer là một thiết bị sử dụng Arduino Nano và cảm biến AMG8833, cho phép đo nhiệt độ bằng hình ảnh nhiệt Đây là một máy ảnh nhiệt mini, dễ sử dụng và tiện lợi, phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau.

PHÂN TÍCH CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ

Yêu cầu thiết kế

Máy ảnh nhiệt đo nhiệt độ cơ thể con người rất dễ sử dụng, nhỏ gọn và dễ dàng tích hợp Thiết bị này có thể được sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau như trường học và bệnh viện.

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 trên oled.

Khối xử lí trung tâm:

Arduino Nano là một board mạch nhỏ gọn sử dụng vi điều khiển ATmega328P hoặc ATmega168, được phát triển dựa trên mã nguồn mở từ Arduino.cc Với kích thước nhỏ hơn so với Arduino Uno và Arduino Mega, Arduino Nano có khả năng hoạt động độc lập và tương tác hiệu quả với các thiết bị điện tử Nó cũng hỗ trợ người mới bắt đầu dễ dàng kết nối với PC và phối hợp với các phần mềm như Flash, Xử lý, Max/Msp, PD Do đó, Arduino Nano là lựa chọn lý tưởng cho các dự án yêu cầu kết nối với ít thiết bị ngoại vi và đơn giản.

Arduino Nano hoạt động với điện áp 5V, nhưng có thể nhận nguồn cấp từ 7 đến 12V Bo mạch này bao gồm 14 chân Digital, 8 chân Analog, 2 chân Reset và 6 chân Nguồn.

Các chân Digital và Analog có thể thực hiện nhiều chức năng khác nhau, nhưng chủ yếu được cấu hình là đầu vào (Input) hoặc đầu ra (Output) Khi giao tiếp với cảm biến, các chân này thường hoạt động như chân Input, trong khi khi điều khiển động cơ, tạo xung, kích hoạt relay hay thiết bị chuyển mạch, chúng đóng vai trò Output.

Cảm biến 8x8 nhiệt IR kết nối với bộ vi điều khiển, cung cấp 64 giá trị nhiệt độ hồng ngoại qua giao thức I2C Thiết bị này tương tự như máy ảnh nhiệt nhưng có kích thước nhỏ gọn và dễ dàng tích hợp vào các hệ thống khác.

Bộ phận này đo nhiệt độ từ 0 °C đến 80 °C (32 °F đến 176 °F) với độ chính xác ± 2,5 °C (4,5 °F) và có tốc độ khung hình tối đa 10Hz, lý tưởng cho việc phát triển máy dò người hoặc camera nhiệt mini Nó có thể dễ dàng sử dụng với Arduino.

Cảm biến hồng ngoại nhiệt AMG8833 là thế hệ mới nhất với hiệu suất vượt trội so với AMG8831, sở hữu cấu hình 8x8 Thiết bị chỉ hỗ trợ giao thức I2C và tích hợp chốt ngắt có thể định cấu hình, cho phép kích hoạt khi bất kỳ pixel nào vượt qua ngưỡng đã được thiết lập.

 Có thể sử dụng với bất kỳ vi điều khiển hoặc máy tính 3V hoặc 5V.

Khối hiển thị: hiển thị thông số ra màn hình.

Lựa chọn linh kiện

Mạch Arduino Nano có kích thước nhỏ gọn và thiết kế tương đương với Arduino Nano chính hãng Tuy nhiên, mạch này sử dụng chip nạp chương trình và giao tiếp UART giá rẻ nhằm tiết kiệm chi phí.

Arduino Nano là phiên bản nhỏ gọn của Arduino Uno R3, sử dụng vi điều khiển ATmega328P-AU Nhờ cùng loại vi điều khiển, mọi tính năng và chương trình từ Arduino Uno đều có thể áp dụng cho Arduino Nano Điểm nổi bật của Arduino Nano là nó có thêm 2 chân Analog A6 và A7 nhờ sử dụng IC dán, mang lại nhiều khả năng mở rộng hơn so với Arduino Uno.

Cổng kết nối với Arduino Nano

Khác với Arduino Nano sử dụng cổng USB Type B, Arduino Nano sử dụng cổng mini USB nhỏ gọn hơn, giúp giảm kích thước board về chiều cao Việc sử dụng cổng này cho phép lập trình trực tiếp từ máy tính, mang lại sự tiện lợi cho người mới bắt đầu.

Arduino Nano Thông số kỹ thuật

Bô ̣ nhớ Flash 32 KB of which 2 KB used by Bootloader Điê ̣n áp ngõ vào (7-12) Volts

Vi điều khiển ATmega328P Điê ̣n áp hoạt đô ̣ng 5V

Kích thước bo mạch 18 x 45 mm

Hình 2.3 Sơ đồ chân của Arduino Nano

Hình 2.4 Chức năng các chân Arduino Nano

Chức năng của các chân

Thứ tự chân Tên Pin Kiểu Chức năng

1 D1 / TX I / O Ngõ vào/ra số

Chân TX-truyền dữ liê ̣u

2 D0 / RX I / O Ngõ vào/ra số

Chân Rx-nhâ ̣n dữ liê ̣u

3 RESET Đầu vào Chân reset, hoạt đô ̣ng ở mức thấp

4 GND Nguồn Chân nối mass

17 3V3 Đầu ra Đầu ra 3.3V (từ FTDI)

18 AREF Đầu vào Tham chiếu ADC

19 A0 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 0

20 A1 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 1

21 A2 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 2

22 A3 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 3

23 A4 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 4

24 A5 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 5

25 A6 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 6

26 A7 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 7

27 + 5V Đầu ra hoặc đầu vào + Đầu ra 5V (từ bộ điều chỉnh On- board) hoặc + 5V (đầu vào từ nguồn điện bên ngoài)

28 RESET Đầu vào Chân đă ̣t lại, hoạt đô ̣ng ở mức thấp

29 GND Nguồn Chân nối mass

30 VIN Nguồn Chân nối với nguồn vào

Tên pin Arduino Nano ICSP Kiểu Chức năng

MISO Đầu vào hoặc đầu ra Master In Slave Out

Vcc Đầu ra Cấp nguồn

SCK Đầu ra Tạo xung cho

MOSI Đầu ra hoặc đầu vào Master Out Slave In

RST Đầu vào Đặt lại, Hoạt động ở mức thấp

GND Nguồn Chân nối dất

Arduino Nano sở hữu 14 ngõ vào/ra digital, hoạt động với điện áp tối đa 5V Mỗi chân có khả năng cung cấp hoặc nhận dòng điện lên đến 40mA, với điện trở kéo lên khoảng 20-50kΩ Các chân này có thể được cấu hình làm đầu vào hoặc đầu ra thông qua các hàm pinMode(), digitalWrite() và digitalRead().

Ngoài các chức năng đầu vào và đầu ra số, các chân này cũng có một số chức năng bổ sung.

Chân RX và TX của module được sử dụng để truyền dữ liệu nối tiếp TTL, với chân RX kết nối với chân RX của chip USB-TTL và chân TX kết nối với chân TX của chip này.

Mỗi chân số này cung cấp tín hiệu điều chế độ rộng xung 8 bit Tín hiệu PWM có thể được tạo ra bằng cách sử dụng hàm analogWrite ().

Khi cần cung cấp ngắt ngoài cho bộ xử lý hoặc bộ điều khiển, chúng ta có thể sử dụng các chân INT0 và INT1 thông qua hàm attachInterrupt() Các chân này cho phép kích hoạt ba loại ngắt: ngắt trên giá trị thấp, ngắt khi tăng hoặc giảm mức, và ngắt khi có sự thay đổi giá trị.

 Chân 13, 14, 15 và 16: Giao tiếp SPI

Khi cần truyền dữ liệu đồng bộ, bạn có thể sử dụng các chân ngoại vi nối tiếp hỗ trợ giao tiếp với SCK Mặc dù phần cứng đã tích hợp tính năng này, phần mềm Arduino lại không hỗ trợ Do đó, bạn cần sử dụng thư viện SPI để kích hoạt tính năng này.

Khi bạn sử dụng chân 16, đèn led trên bo mạch sẽ sáng.

 Chân 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 và 26 : Ngõ vào/ra tương tự

Arduino Nano có 8 chân đầu vào tương tự (A0 đến A7), cho phép kết nối 8 kênh đầu vào để xử lý Mỗi chân này được trang bị ADC với độ phân giải 10 bit, cung cấp giá trị từ 0 đến 1023 Mặc định, các chân đo điện áp từ 0V đến 5V, nhưng bạn có thể thay đổi điện áp tham chiếu sang 3.3V bằng cách kết nối chân AREF (pin 18) với nguồn 3.3V và sử dụng hàm analogReference() Các chân analog cũng có nhiều chức năng khác tương tự như các chân digital trên Arduino Nano.

 Chân 23, 24 như A4 và A5: chuẩn giao tiếp I2C

Giao tiếp SPI có nhược điểm như cần 4 chân và giới hạn trong một thiết bị, trong khi đó, để truyền thông đường dài, giao thức I2C là lựa chọn tốt hơn I2C chỉ sử dụng hai dây, một cho xung (SCL) và một cho dữ liệu (SDA) Để sử dụng tính năng này, cần nhập thư viện Wire.

 Chân 18: AREF Điện áp tham chiếu cho đầu vào dùng cho việc chuyển đổi ADC.

Chân 28: RESET là chân dùng để khôi phục mạch khi nhấn nút trên bo mạch Chân này thường được kết nối với thiết bị chuyển mạch để thực hiện chức năng reset.

Hình 2.5 Sơ đồ chân ICSP của Arduino Nano

ICSP, viết tắt của In Circuit Serial Programming, là một phương pháp lập trình bảng Arduino Trong trường hợp bộ nạp khởi động Arduino bị thiếu hoặc hỏng, ICSP có thể được sử dụng như một giải pháp thay thế hiệu quả Ngoài ra, ICSP cũng có khả năng khôi phục bộ nạp khởi động bị thiếu hoặc hỏng, đảm bảo quá trình lập trình diễn ra suôn sẻ.

Mỗi chân ICSP được kết nối với chân tương ứng trên Arduino, như MISO của Nano nối với MISO/D12 (Pin 15) Các chân MISO, MOSI và SCK kết hợp với nhau để tạo thành giao diện SPI chủ yếu.

Chúng ta có thể sử dụng Arduino để lập trình Arduino khác bằng ICSP này.

Màn hình Oled 0.95 inch để hiển thị thông số đo được ra ngoài màn hình.

OLED (Diode Phát Sáng Hữu Cơ) là công nghệ màn hình không cần đèn nền, giúp tiết kiệm điện năng và mang lại màu đen sâu hơn so với màn hình LCD Màn hình OLED nổi bật với màu sắc sống động, góc nhìn rộng và độ sáng cải thiện, đồng thời cung cấp hiệu suất năng lượng tốt hơn.

Kích thước: 0.95 inch Độ phân giải: 96 * 64 Ổ IC: SSD1331

Giao diện: Giao diện SPI

PIN SỐ: 7Pin Điện áp: 3.3V - 5V

CS: Tín hiệu chọn chip

Bảng điều khiển màn hình OLED đồ họa ER-OLEDM0.95-2C-SPI có kích thước 0,95 inch với độ phân giải 96x64 pixel màu sắc đầy đủ Sử dụng bộ điều khiển ic SSD1331, nó giao tiếp qua giao diện SPI 4 dây và hoạt động với nguồn điện 3.3V Màn hình này có góc nhìn rộng và khả năng hoạt động tốt trong nhiều điều kiện nhiệt độ Kết nối pin được thiết kế theo mặc định, giúp dễ dàng điều khiển bởi các MCU như 8051, PIC, AVR, ARDUINO, ARM và Raspberry Pi Sản phẩm này phù hợp cho các ứng dụng trong hệ thống nhúng, thiết bị công nghiệp, bảo mật, y tế và thiết bị cầm tay.

SPI (Serial Peripheral Bus) là một chuẩn truyền thông nối tiếp tốc độ cao được phát triển bởi Motorola, hoạt động theo mô hình Master-Slave với một chip Master điều phối và nhiều chip Slave được điều khiển bởi Master Giao tiếp trong SPI chỉ diễn ra giữa Master và Slave, cho phép truyền thông song công (full duplex), tức là quá trình truyền và nhận dữ liệu có thể diễn ra đồng thời Chuẩn này thường được gọi là "4 dây" do sử dụng bốn đường giao tiếp: SCK (Serial Clock), MISO (Master Input Slave Output), và MOSI (Master Output Slave Input).

(Master Ouput Slave Input) và SS (Slave Select) Hình 1 thể hiện một kết SPI giữa một chip Master và 3 chip Slave thông qua 4 đường.

Ngôn ngữ lập trình và phần mềm phụ trợ

Arduino là nền tảng mã nguồn mở tích hợp cả phần cứng và phần mềm Phần cứng bao gồm các board mạch đã được thiết kế sẵn với hơn 300.000 loại cảm biến và linh kiện khác nhau Phần mềm của Arduino cho phép người dùng linh hoạt sử dụng các cảm biến và linh kiện này theo mục đích riêng của mình.

Arduino IDE đóng vai trò quan trọng trong việc nạp mã code vào các linh kiện Arduino Phần mềm này giống như dây dẫn điện, cung cấp năng lượng cho động cơ quạt, giúp quạt hoạt động hiệu quả.

Arduino IDE là một ứng dụng đa nền tảng được phát triển bằng ngôn ngữ lập trình Java Các chương trình cho Arduino được viết bằng ngôn ngữ C hoặc C++ Ngoài ra, Arduino IDE còn tích hợp một thư viện phần mềm phong phú, hỗ trợ người dùng trong quá trình lập trình.

Chương trình "wiring" gốc hỗ trợ bạn trong việc thực hiện thao tác lập trình dễ dàng hơn Trong Arduino, một chương trình được gọi là sketch và được định dạng với đuôi ino.

Cài đặt phần mềm Arduino IDE

Bước 1: Tải phần mềm Arduino IDE mới nhất từ trang http://arduino.cc/en/Main/Software, phù hợp với hệ điều hành của bạn như Windows, Mac OS hoặc Linux Đối với Windows, bạn có thể chọn giữa bản cài đặt (.exe) và bản Zip Tuy nhiên, khuyến nghị nên tải bản cài đặt (.exe) để tự động cài đặt driver cho các board mạch Arduino.

- Bước 2: Chọn JUST DOWNLOAD (free download)

Bước 3: Cài đặt driver cho board Arduino Khi cài đặt Arduino IDE, phần mềm sẽ tự động cài đặt các driver cần thiết để máy tính nhận diện board mạch Arduino Tuy nhiên, trong một số trường hợp, máy tính có thể không nhận diện được board mạch.

Arduino, khi đó làm như sau: Cắm lại cáp USB nối giữa máy tính và Board Arduino, khi đó hiện ra bảng thông báo

To update the driver for your Arduino Uno, click on the Start Menu and select Control Panel Next, choose System and Security, then click on System, and select Device Manager You will notice a yellow warning icon indicating a missing driver for the Arduino Right-click on the Arduino Uno icon and select "Update Driver Software."

Chọn “Browse my computer for driver software” để Chọn đường dẫn tới folder

“driver” nơi mà phần mềm Arduino được lưu trữ.

Hình 2.11 Browse my computer for driver software

Hình 2.12 Hình ảnh khi khởi chạy Arduino IDE

Hình 2.13 Chức năng các Menu chính

Trong giao diện lập trình căn bản khi lập trình cần chú ý các bước:

Bước 1: Tạo file biên dịch mới.

Bước 3: Lập trình code điều khiển.

Bước 4: Biên dịch file để kiểm tra lỗi.

Bước 5: Nạp chương trình vào Board.

Arduino cung cấp nhiều thư viện và ví dụ mở liên quan đến các chủ đề đa dạng, cho phép người dùng dễ dàng thao tác và áp dụng theo nhu cầu của mình.

Hình 2.14 Mở ứng dụng mẫu trong Arduino.

Để nạp chương trình và chạy ứng dụng trên Arduino, hãy cắm cáp nạp USB vào board và máy tính Kiểm tra trạng thái kết nối tại phần Tools > Serial Port để chọn cổng COM phù hợp, sau đó vào Tools > Board để chọn board Arduino đang sử dụng Cuối cùng, nhấn Upload để nạp chương trình và bắt đầu chạy ứng dụng.

- Verify: Kiểm tra code có lỗi hay không

- Upload: Nạp code đang soạn thảo vào Arduino

- New, Open, Save: Tạo mới, mở và Savesketch

- Serial Monitor: Màn hình hiển thị dữ liệu từ Arduino gửi lên káy tính.

THỰC THI THIẾT KẾ

Thiết kế phần cứng

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống

Bảng kết nối chân giữa Arduino và màn hình Oled

– Bảng kết nối chân giữa Arduino và AMG8833

Thiết kế phần mềm

– Phạm vi thấp / tối đa của cảm biến int minTemp = 22; int maxTemp = 30;

– Giá trị điểm ảnh của sensor cam const uint16_t camColors[] = {0x480F,

0x05AD, 0x05AC, 0x05AC, 0x05AB, 0x05CB, 0x05CB, 0x05CA, 0x05CA, 0x05CA, 0x05C9,

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,

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 của màn hình Oled

– Gán các chân của màn hình tương ứng với nhau

The code initializes an Adafruit_SSD1331 display and defines a function to set the cursor position and clear a specific line The function, setCursorAndClean, takes parameters for the line number, optional row offset, and text color, positioning the cursor and filling the designated area with a black rectangle to clear it before displaying new text.

Hệ thống bắt đầu bằng việc khởi tạo chương trình và khai báo các thư viện cần thiết như cảm biến, Oled, SPI và các chân nút bấm Sau đó, phạm vi nhiệt độ tối thiểu và tối đa của cảm biến AMG8833 được thiết lập, với giá trị nhiệt độ dao động từ 0 đến 80 độ Cuối cùng, chương trình sẽ đọc giá trị nhiệt độ từ cảm biến.

 Nếu nhiệt độ nằm trong khoảng từ: 36,75 < MaxT < 37,75 thì sẽ in ra màn hình

 Nếu nhiệt độ: MaxT > 37,75 thì sẽ in ra màn hình là: Bisot

 Nếu nhiệt độ: MaxT < 36,75 thì sẽ in ra màn hình là: Thank

Kết quả sẽ được hiển thị trên màn hình OLED, trong khi nút bấm sẽ điều chỉnh điểm ảnh phù hợp Thiết bị sẽ liên tục đọc giá trị từ cảm biến trong các lần tiếp theo.

Một số hình ảnh của sản phẩm

Hình 3.3 Sản phẩm khi chưa hoàn thiện

Hình 3.4 Sản phầm đã hoàn thiện

KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ Đề tài: “ Tìm hiểu về Module Camera infrared thermometer ” gồm những nội dung:

- Tìm hiểu về Module Camera infrared thermometer.

- Công nghệ thiết kế của Module Camera infrared thermometer.

Máy đo thân nhiệt được thiết kế để đo nhiệt độ cơ thể con người, giúp giải quyết khó khăn mà mọi người đang gặp phải trong bối cảnh dịch bệnh Covid Thiết bị này cho phép đo nhiệt độ ở nhiều địa điểm khác nhau, từ đó nâng cao ý thức cộng đồng về sức khỏe Mặc dù đã đạt được khả năng hiển thị kết quả đo chính xác, nhưng trong quá trình hoạt động, máy có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường, dẫn đến sai số không đáng kể.

Sau 1 thời gian nghiên cứu và tìm hiểu dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Thanh Tùng Mặc dù trong quá trình thực hiện em đã gặp rất nhiều khó khăn, nhưng nhờ sự nhiệt tình chỉ dạy của thầy Cuối cùng em đã thực hiện thành công đề tài

Qua bài thực tập, em đã nâng cao kiến thức về Arduino và cách xử lý nhiệt độ Điều này không chỉ củng cố nền tảng kiến thức mà còn phát triển kỹ năng làm mạch và viết báo cáo, giúp em áp dụng hiệu quả vào công việc sau khi tốt nghiệp.

Đề tài nghiên cứu là kết quả của việc áp dụng kiến thức đã học từ giảng đường và Internet, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong quá trình trưởng thành của sinh viên Sản phẩm này thể hiện sự phát triển cá nhân sau thời gian học tập và nghiên cứu, nhờ vào sự hỗ trợ và hướng dẫn của các thầy cô cùng bạn bè tại trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – Thái Nguyên.

Đề tài này có ý nghĩa quan trọng trong thực tiễn, không chỉ là sản phẩm hoàn chỉnh để thử nghiệm thực tế mà còn là tài liệu quý giá cho sinh viên khóa sau nghiên cứu và phát triển Sinh viên có thể áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn, từ đó khẳng định rằng lý thuyết là nền tảng cho thực hành Từ đề tài này, sinh viên có khả năng phát triển các sản phẩm ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Trong quá trình thực tập chuyên ngành, tôi nhận thấy rằng do hạn chế về trình độ, thời gian và tài liệu, tôi không thể tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được sự góp ý từ nhà trường, thầy cô trong hội đồng và các bạn để bài thực tập của tôi được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

– Khắc phục các hạn chế còn tồn tại trong 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 1 cách tốt ưu nhất.

[2].https://www.proe.vn/camera-anh-nhiet-adafruit-amg8833-ir-thermal- camera-breakout

Discover essential resources for beginners in Arduino programming, including comprehensive guides and tutorials Explore the use of a 0.96-inch OLED display with Arduino through detailed instructions that enhance your understanding and skills These materials are designed to help newcomers effectively navigate their Arduino projects, ensuring a solid foundation in electronics and coding.