1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant

98 6 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 98
Dung lượng 6,74 MB

Cấu trúc

  • 2.3.1. Phần mềm Arduino IDE (27)
  • 2.3.2. Phần mềm Android Studio (29)
  • 2.3.3. Phần mềm lập trình và xây dựng Websever (31)
  • 2.3.4. Phần mềm OpenHab (33)
  • 2.3.5. Google Assistance (33)
  • 2.3.6. Công cụ IFTTT (If This Then That) (34)
  • CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ (35)
    • 3.1. GIỚI THIỆU (35)
    • 3.2. THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG (35)
    • 3.3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH (36)
      • 3.3.1. Khối thu thập, xử lý dữ liệu (36)
      • 3.3.2. Khối xử lý trung tâm (45)
      • 3.3.3. Khối hiển thị (48)
      • 3.3.4. Khối nguồn (64)
  • CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN (68)
    • 4.1. THI CÔNG HỆ THỐNG (68)
      • 4.1.1. Thi công bo mạch (68)
      • 4.1.2. Thi công khung đỡ (72)
      • 4.1.3. LẬP TRÌNH HỆ THỐNG (73)

Nội dung

Phần mềm Arduino IDE

Hình 2.7 Logo phần mềm Arduino. Đây là công cụ hổ trợ viết code và nạp code cho các bo mạch Arduino cũng như các mạch NodeMCU.

Truy cập trang chủ Arduino tại http://arduino.cc để tải xuống và cài đặt phần mềm miễn phí Phiên bản mới nhất hiện nay là Arduino 1.8.5.

Hình 2.8 Giao diện của phần mềm Arduino.

To use the NodeMCU ESP8266 module after downloading it, you need to add the necessary libraries Navigate to File → Preferences, and in the Additional Board Manager URLs textbox, insert the following link: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json.

Sau đó click OK để chấp nhận.

Hình 2.9 Bước nhập thư viện cho Arduino Tiếp theo vào Tool→Board→Boards Manager

Để nhập thư viện Arduino, trước tiên bạn cần đợi chương trình tìm kiếm Sau đó, hãy kéo xuống và chọn ESP8266 by ESP8266 Community, rồi nhấn vào Install Cuối cùng, chờ phần mềm tự động tải về và cài đặt.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 12

Hình 2.11 Bước nhập thư viện Arduino.

Kết nối mudule USB-to-UART vào máy tính Vào Tool→Board→Generic ESP8266 Module, chọn cổng COM tương ứng với module USB-to-UART tương ứng.

Tương tự ta nhập thư viện cho các Module Bluetooth, wifi, Led P10.

Phần mềm Android Studio

Android là hệ điều hành mã nguồn mở, phát triển trên nền tảng Linux, chuyên dụng cho các thiết bị di động có màn hình cảm ứng như điện thoại thông minh và máy tính bảng.

Android, ban đầu được phát triển bởi Tổng công ty Android với sự hỗ trợ tài chính từ Google, đã chính thức ra mắt vào năm 2007 sau khi Google mua lại công ty này vào năm 2005 Chiếc điện thoại đầu tiên chạy hệ điều hành Android, HTC Dream, được bán ra vào ngày 22 tháng 10 năm 2008.

Android Studio là phần mềm phát triển ứng dụng cho thiết bị chạy hệ điều hành Android, bao gồm smartphone và tablet Nó tích hợp nhiều công cụ như trình biên soạn mã, gỡ lỗi, công cụ tối ưu hiệu suất và hệ thống xây dựng/triển khai, trong đó có trình giả lập để mô phỏng môi trường thiết bị Nhờ đó, lập trình viên có thể dễ dàng và nhanh chóng phát triển ứng dụng từ đơn giản đến phức tạp.

Việc xây dựng ứng dụng di động bao gồm nhiều công đoạn như viết code, build ứng dụng để tạo file cài đặt, và cài đặt trên thiết bị di động để kiểm thử Nếu phải thực hiện từng bước này riêng lẻ, quá trình sẽ trở nên tốn thời gian và công sức Android Studio được phát triển để tối ưu hóa quy trình này, cho phép thực hiện tất cả các bước trên cùng một máy tính với quy trình đơn giản và hiệu quả.

Hình 2.14 Giao diện phần mềm Android Studio

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 14

Một project Android bao gồm các file sau:

Bảng 2.1 Cấu tạo một project Android File hoặc thư mục

AndroidManifest.xml java res/drawable res/layout res/menu res/mipmap res/values

Phần mềm lập trình và xây dựng Websever

Sử dụng công cụ lập trình miễn phí như Dreamweaver, bạn có thể chỉnh sửa trang web trực tiếp hoặc qua phần mềm Để tạo trang web của riêng mình, hãy truy cập [000webhost](https://vn.000webhost.com/) để được hướng dẫn tạo tài khoản miễn phí Ngoài ra, để học cách lập trình web, bạn có thể tham khảo w3schools.com để nhận hướng dẫn chi tiết.

Phần mềm OpenHab

OpenHab là phần mềm mã nguồn mở hoạt động như bộ điều khiển trung tâm cho hệ thống SmartHome, cho phép kết nối và điều khiển nhiều loại thiết bị khác nhau Với các giao diện người dùng đa dạng (website, Android, iOS), OpenHab mang lại sự tiện lợi trong quá trình sử dụng Phần mềm này giống như một công cụ quản lý, cung cấp nhiều addons hỗ trợ kết nối các thiết bị phần cứng, mặc dù có giới hạn về các loại phần cứng được hỗ trợ Sau khi thiết lập kết nối, OpenHab và các thiết bị sẽ giao tiếp, cho phép OpenHab nhận thông tin trạng thái từ thiết bị và gửi lệnh điều khiển đến chúng.

Để tải OpenHab, truy cập vào đường dẫn https://www.OpenHab.org/downloads.html, sau đó tiến hành giải nén và có thể đổi tên thư mục Để sử dụng OpenHab, cần cài đặt Java trên máy tính.

Có thể download: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8- downloads-2133151.html

Google Assistance

Google Assistant là trợ lý ảo do Google phát triển, ra mắt tại hội nghị nhà phát triển vào tháng 5 năm 2016 Khác với Google Now, Google Assistant có khả năng tham gia vào các cuộc trò chuyện hai chiều.

Người dùng có thể tương tác với Google Assistant thông qua giọng nói tự nhiên hoặc nhập liệu bằng bàn phím Các chức năng chính của Google Assistant tương tự như Google Now, bao gồm tìm kiếm thông tin trên Internet, đặt lịch sự kiện và báo thức, điều chỉnh cài đặt phần cứng trên thiết bị, cũng như hiển thị thông tin từ tài khoản Google của người dùng.

Người dùng có thể điều khiển OpenHab bằng Google Assistant thông qua IFTTT, cho phép họ ra lệnh trực tiếp Google Assistant hiện đã có sẵn trên các hệ điều hành Android, iOS và Windows.

Công cụ IFTTT (If This Then That)

IFTTT là một dịch vụ web trung gian cho phép thực hiện các tác vụ tự động giữa hai dịch vụ khi có điều kiện xảy ra, với nguyên lý "If this then that" Mỗi lệnh trong IFTTT được gọi là một "công thức" hay recipe Để bắt đầu sử dụng IFTTT, người dùng cần truy cập IFTTT.com và đăng ký tài khoản miễn phí Dịch vụ này cũng có sẵn ứng dụng trên App Store và CH Play.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 17

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

GIỚI THIỆU

Đề tài này tập trung vào thiết kế hệ thống điều khiển để cập nhật thông tin trên bảng LED thông báo thông qua ứng dụng di động và web Hệ thống sẽ sử dụng vi xử lý để thực hiện các lệnh điều khiển và hiển thị dữ liệu trên bảng thông báo Trong chương này, chúng tôi sẽ tính toán công suất và thiết kế các khối để lựa chọn linh kiện và thiết bị phù hợp Đồng thời, sẽ thiết kế giao diện giám sát và điều khiển cho mô hình hoạt động, đảm bảo khả năng điều khiển bảng LED một cách chính xác, chuyển chế độ và phản hồi kịp thời khi có sự thay đổi dữ liệu.

Dữ liệu truyền đến server nhanh chóng và đầy đủ và chính xác.

Kết cấu chắc chắn, gọn nhẹ, giao diện điều khiển đơn giản, dễ dàng sử dụng.Phù hợp với điều kiện kinh tế.

THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG

Sau khi tiến hành khảo sát và tìm hiểu các yêu cầu của đề tài, sơ đồ khối tổng thể của hệ thống bảng Led đã được xây dựng dựa trên các yêu cầu cụ thể của hệ thống.

Hình 3.1 Sơ đồ khối toàn hệ thống

Sơ đồ khối của hệ thống bảng thông gồm 6 khối cơ bản với chức năng của từng khối như sau:

Khối Web, App Android, Google Assistant: là các ứng dụng trên nền web, điện thoại có chức năng phát lệnh về khối thu thập để xử lý.

Khối thu thập, xử lý dữ liệu: Khối bao gồm các Module Bluetooth, Module

Wifi ESP8266 Có chức năng thu thập và trao đổi dữ liệu từ các khối websever, App Android với khối xử lý trung tâm.

Khối xử lý trung tâm có chức năng chính là xử lý và trao đổi dữ liệu giữa các module trong khối thu thập dữ liệu, khối web server, ứng dụng Android, và điều khiển hiển thị thông tin lên khối hiển thị.

Khối hiển thị: khối gồm các module led p10 và led 7 đoạn để hiển thị dữ liệu đã được xử lý.

Khối nguồn là phần cung cấp năng lượng cho toàn bộ hệ thống, bao gồm khối hiển thị, khối xử lý trung tâm và các module thu thập dữ liệu.

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH

3.3.1 Khối thu thập, xử lý dữ liệu

Khối thu thập và xử lý dữ liệu nhận dữ liệu từ webserver, ứng dụng Android và Google Assistant, sau đó truyền đến khối xử lý trung tâm để hiển thị Các module ngoại vi như Bluetooth HC-06 và NodeMCU ESP8266 được sử dụng trong quá trình thu thập và xử lý dữ liệu.

Trong hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu, NodeMCU ESP8266 là vi điều khiển chủ yếu, có khả năng nhận dữ liệu từ web và Google Assistant, đồng thời giao tiếp và truyền tải thông tin đến khối xử lý trung tâm Bên cạnh đó, module Bluetooth HC-06 cũng được sử dụng để hỗ trợ kết nối không dây trong quá trình truyền dữ liệu.

Trên thị trường hiện nay, có nhiều module Bluetooth hỗ trợ vi điều khiển giao tiếp với các thiết bị khác qua kết nối Bluetooth Một số module Bluetooth phổ biến thường được sử dụng bao gồm HC-05, HC-06 và Bluetooth Smart Module.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 19

Module HC-06 được lựa chọn cho dự án vì nó đáp ứng yêu cầu truyền tin nhắn từ điện thoại đến vi điều khiển Các lý do chính cho sự lựa chọn này bao gồm giá thành rẻ, tốc độ truyền dữ liệu phù hợp và dễ dàng tìm mua trên thị trường.

Hình 3.3 Sơ đồ chân Module Bluetooth HC-06 Các thông số của modue bluetooth HC-06 như sau:

- Điện áp hoạt động: 3,3-5V DC

- Dòng điện tiêu thụ: 20-30mA

- Sử dụng chip: CSR Bluetooth V2.0

- Cấu hình Slave mặc định, không thay đổi được.

- Hỗ trợ tốc độ baud: 200, 2400,4800,9600, 19200,38400,57600, 115200

- Giao tiếp: UART (TX, RX)

- Tốc độ: + Bất đồng bộ: 2.1Mbps (Max)/160kbps

- Bảo mật: mã hóa và chứng thực

- Tần số hoạt động: 2.4Ghz

Kết nối Module Bluetooth với Arduino

Hình 3.4 Giao tiếp Module Bluetooth HC-06 với vi điều khiển

Arduino và HC-06 giao tiếp thông qua tín hiệu được gửi từ chân TXD của HC-06 tới chân RX của Arduino Dữ liệu này sẽ được lưu trữ và xử lý liên tục, tạo thành một quá trình truyền nhận hiệu quả.

Bảng 3.1 Kết nối arduino mega và module bluetooth Arduino mega

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 21

Hình 3.5 Sơ đồ kết nối arduino mega và module bluetooth HC-06.

Module Bluetooth HC-06 được cấp nguồn từ các chân nguồn phụ của Arduino Mega2560 Giao tiếp giữa HC-06 và Arduino Mega2560 được thực hiện qua giao thức UART, với chân nhận dữ liệu RXD của HC-06 kết nối với chân TX1 của Arduino Mega2560, trong khi chân truyền dữ liệu TXD của HC-06 được nối với chân RX1 của Arduino Mega2560.

Khi bật Module Bluetooth HC-06, Arduino sẽ khai báo thư viện và Module tự thiết lập kết nối Module sẽ chờ kết nối từ thiết bị ngoại vi Để truy cập vào Module, người dùng cần thực hiện quá trình Login ứng dụng Khi Login thành công, Module sẽ thiết lập kết nối với ứng dụng, cho phép người dùng kiểm soát quyền điều khiển.

Khi người dùng nhập văn bản trên ứng dụng và nhấn gửi, module sẽ nhận dữ liệu qua giao thức Bluetooth Sau khi tiếp nhận gói dữ liệu, module sẽ xử lý và truyền thông qua Uart đến Arduino Mega, cho phép bộ xử lý trung tâm xử lý chuỗi dữ liệu để hiển thị.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 23 b NodeMCU ESSP8266

NodeMCU là nền tảng IoT mã nguồn mở, dựa trên chip WiFi ESP8266, cho phép kết nối dễ dàng chỉ với vài bước Với kích thước nhỏ gọn và tính linh hoạt cao, module này có khả năng kết nối với các thiết bị ngoại vi, giúp hoàn thiện các dự án và sản phẩm một cách nhanh chóng và đơn giản.

Hình 3.7 Ảnh thực tế NodeMCU ESP8266 Sơ đồ chân NodeMCU ESP8266 như sau:

Hình 3.8 Sơ đồ chân NodeMCU ESP8266

- WiFi: 2.4 GHz hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n

- Điện áp vào: 5V thông qua cổng micro USB

- Số chân I/O: 11 (tất cả các chân I/O đều có Interrupt/PWM/I2C/One-wire, trừ chân D0)

- Số chân Analog Input: 1 (điện áp vào tối đa 3.3V)

- Giao tiếp: Cable Micro USB

- Hỗ trợ bảo mật: WPA/WPA2

- Tích hợp giao thức TCP/IP

- Lập trình trên các ngôn ngữ: C/C++, Micropython, NodeMCU – Lua

Giao tiếp ESP với Arduino rất đơn giản; chỉ cần kết nối chân TX của ESP với chân RX của Arduino và ngược lại để truyền và nhận dữ liệu hiệu quả.

Hình 3.9 Giao tiếp ESP8266 với Arduino

Dữ liệu từ ESP sẽ được gửi đến Arduino để xử lý Kết nối giữa NodeMCU ESP8266 và Arduino Mega được thực hiện theo chuẩn UART, sử dụng cổng Serial 2 của Arduino và Serial 0 của ESP8266 Các chân của Arduino và ESP được kết nối theo bảng hướng dẫn cụ thể.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 25

Bảng 3.2 Kết nối giữa Arduino Mega và ESP8266.

Hình 3.10 Giao tiếp giữa Arduino Mega và ESP8266.

Cách nối dây cho NodeMCU vào Arduino Mega 2560 như sau:

Dây Vin NODEMCU nối vào nguồn 5V của arduino và dây GND NODEMCU nối vào chân GND của arduino.

Dây TX của NODEMCU nối vào chân số RX2 của Arduino và dây RX của NODEMCU nối chân TX2 của Arduino.

Nối GND chung giữa Arduino và NODEMCU, thiết lập cả 2 có cùng tốc độ Buad.

NodeMCU và Arduino giao tiếp thông qua các chân TX và RX Khi Arduino gửi tín hiệu qua chân TX2, dữ liệu sẽ được truyền vào chân RX của NodeMCU để xử lý Ngược lại, khi NodeMCU gửi tín hiệu qua chân TX, dữ liệu sẽ được nhận vào chân RX2 của Arduino Quá trình truyền nhận này diễn ra liên tục, đảm bảo việc lưu trữ và xử lý thông tin hiệu quả.

Hình 3.11 Lưu đồ truyền nhận dữ liệu trong Esp8266.

Khi khởi động hệ thống, Module ESP8266 sẽ tự động kết nối với Wifi đã được cài đặt Nếu cần thay đổi Wifi, người dùng phải cấu hình lại cho Module ESP Sau khi kết nối thành công, ESP sẽ đọc dữ liệu từ Webserver và Google Assistant Nếu có dữ liệu từ các module ngoại vi, Module ESP8266 sẽ nhận và lưu trữ chúng Khi nhấn gửi trên Webserver hoặc ứng dụng Android, nếu Arduino nhận dữ liệu, ESP sẽ chuyển về chế độ chờ để nhận dữ liệu mới.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 27

3.3.2 Khối xử lý trung tâm

Khối xử lý trung tâm đóng vai trò quan trọng trong việc giao tiếp và xử lý dữ liệu, đồng thời xuất tín hiệu điều khiển cho khối hiển thị Để đảm bảo dữ liệu được xử lý liên tục, nhanh chóng và chính xác, tránh gián đoạn ảnh hưởng đến quá trình hiển thị, nhóm thực hiện đã chọn Arduino Mega2560 làm bộ xử lý trung tâm.

Arduino Mega 2560 là một bo mạch vi điều khiển sử dụng chip ATmega2560, sở hữu 54 chân digital I/O và 16 chân đầu vào tương tự Nó được trang bị 4 cổng UART, một thạch anh dao động 16 MHz, kết nối USB, jack cắm điện, đầu ICSP và nút reset Với bộ nhớ flash 128KB, SRAM 8KB và EEPROM 4KB, Arduino Mega 2560 cung cấp đầy đủ các tính năng cần thiết để hoạt động như một khối xử lý trung tâm với nhiều cổng kết nối.

Hình 3.13 Cấu tạo Arduino mega 2560.

Các thông số kỹ thuật của Arduino 2560:

- Điện áp vào (giới hạn): 6-20V

- Cường độ dòng điện trên mỗi 3.3V pin: 50mA

- Cường độ dòng điện trên mỗi I/O pin: 20mA

- Vi điều khiển chính: ATmega2560.

- IC nạp và giao tiếp UART: ATmega16U2.

- Nguồn nuôi mạch: 5VDC từ cổng USB hoặc nguồn ngoài cắm từ giắc tròn DC.

- Số chân Digital: 54 (15 chân PWM)

- Giao tiếp UART: 4 bộ UART.

- Bộ nhớ Flash: 256 KB, 8KB sử dụng cho Bootloader.

- Tần số xung clock: 16 MHz.

Hình 3.14 Hình thực tế chip Atmega560

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 29

Hình 3.15 Sơ đồ chân Atmega2560 Khi làm việc với ATmega2560 cần được lưu ý:

Flash Memory: bộ nhớ có thể ghi được, dữ liệu không bị mất ngay cả khi tắt điện.

THI CÔNG HỆ THỐNG VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN

THI CÔNG HỆ THỐNG

Sau khi hoàn tất thiết kế sơ đồ nguyên lý cho toàn hệ thống, nhóm đã bắt đầu thi công mô hình, bao gồm hai phần chính: thi công phần cứng và thi công phần mềm.

Để lắp ráp phần cứng, cần kết nối bốn module LED ma trận theo bố trí đã giới thiệu trong chương 3 Sau khi hoàn tất kết nối nguồn và dây tín hiệu giữa các module, tiếp tục kết nối phần hiển thị và điều khiển qua dây bus Cuối cùng, các bộ phận phần cứng sẽ được gắn cố định phía sau bảng LED nhằm nâng cao tính thẩm mỹ của sản phẩm.

Phần mềm được phát triển nhằm xây dựng giải thuật và lập trình cho hệ thống, từ giai đoạn cấp nguồn đến khi hệ thống ngừng hoạt động Chương trình này áp dụng các giải thuật điều khiển một cách tối ưu, đảm bảo hiệu suất hoạt động của sản phẩm.

Toàn bộ quá trình thi công hệ thống phải đảm bảo tất cả những yêu cầu về thiết kế mà nhóm đã đặt ra ban đầu.

4.1.1 Thi công bo mạch a Vẽ mạch in

Khối cấu trúc này được lắp ráp từ các module rời, vì vậy nhóm đã thiết kế bảng với các chân cắm đã được định sẵn để kết nối các module thành một khối thống nhất Các chân cắm được thiết kế gọn gàng, phù hợp với kích thước của bảng đồng.

Mạch được vẽ bằng phần mềm Altium 18 cho ra mạch in như sau:

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 51

Hình 4.1 Mạch in sau khi vẽ xong Bảng 4.1 Danh sách linh kiện sử dụng trong mạch

Hàng rào đực đơn Hàng rào cái đơn Điện trở

DiodeOptoTransistorRelay 5 chânSwitchJumpArduino Mega2560NodeMCU ESP8266Module BluetoothHC-06Module 4 Led 7 đoạnModule LED P10Nguồn tổ ong b Lắp ráp và kiểm tra

Quy trình lắp ráp và kiểm tra mạch diễn ra theo các bước sau:

Sau khi hoàn thành việc thiết kế board mạch bằng phần mềm, bạn cần in mạch và sử dụng phương pháp thủ công để ủi lên boar đồng đã chuẩn bị Khi quá trình ủi mạch hoàn tất, hãy gỡ bỏ lớp giấy để lộ ra đường mực trên mạch Nếu có đường dây bị đứt, hãy sử dụng bút lông để tô lại các phần này.

Bước 2: Ngâm mạch trong hóa chất ăn mòn để loại bỏ hết phần đồng thừa và chỉ còn lại các đường dây điện.

Hình 4.2 Mạch sau khi ăn mòn

Bước 3: Tiến hành chà sạch lớp mực in và khoan lỗ chân linh kiện rồi quét nhựa thông để bảo vệ mạch.

Bước 4: Dùng đồng hồ chỉnh thang đo điện trở x1 để kiểm tra các đường mạch có bị đứt hay ngắn mạch không.

Bước 5: Hàn tất cả các linh kiện như trở, opto, transistor, hàng rào, jack cắm và relay vào board đồng Sau đó, cần kiểm tra kỹ lưỡng tất cả các mối hàn để đảm bảo tính chắc chắn và an toàn cho mạch.

Hình 4.3 Mặt sau mạch sau khi hàn linh kiện

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 53

Hình 4.4 Mặt trước mạch sau khi hàn linh kiện

Bước 6: Gắn board Arduino Mega 2560, ESP8266 và Module Bluetooth vào mạch vừa hàn xong.

Hình 4.5 Mạch sau khi gắn các Module

Bước 7: Cấp nguồn kiểm tra mạch xem có sự cố nóng bất thường hay không, sau đó nạp chuong trình cho mạch chạy thử.

Bước 8: Hoàn thành mạch dùng mica trong làm khung bảo vệ cho mạch.

Hình 4.6 Mạch đóng khung bảo vệ hoàn chỉnh

Bộ khung LED được thiết kế để định hình và cố định bộ nguồn cùng mạch, yêu cầu sự chắc chắn nhưng vẫn nhẹ nhàng để thuận tiện cho việc di chuyển và lắp đặt Khung mô hình được chế tạo từ gỗ với kích thước được mô tả trong hình ảnh kèm theo.

Khung gỗ có kích thước với chất liệu gỗ dày 1.5cm, được kết nối chắc chắn bằng đinh và keo 502 Các thanh giữa được nối bằng kim bấm và keo, đảm bảo độ bền và tính ổn định cao cho sản phẩm.

Bộ khung được thiết kế với mặt trước chứa 4 tấm module LED P10 ở hai ô bên phải, trong khi ô bên trái dành cho bảng chữ mica Mặt sau bao gồm mạch điều khiển và nguồn điện, được bảo vệ bằng khung mica trong suốt, với nguồn và mạch được cố định chắc chắn vào khung.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 55

Hình 4.8 Sơ đồ bố trí mạch và nguồn ở mặt sau

4.1.3 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG a Lưu đồ giải thuật

Lưu đồ truyền nhận dữ liệu trong Arduino

Hình 4.9 Lưu đồ truyền, nhận dữ liệu từ arduino mega 2560.

Trong hệ thống này, Arduino Mega 2560 nhận dữ liệu từ Module Bluetooth và Module Wifi ESP8266 Khi bắt đầu chương trình, cần khai báo các thư viện cần thiết, khởi tạo biến tạm và cài đặt tốc độ baud cho các cổng serial: serial 0 là 115200, serial 1, 2 và 3 đều là 9600.

Sau khi khởi tạo, Arduino sẽ nhận dữ liệu từ các cổng serial 1, 2 hoặc 3 Nó sẽ tách và xử lý chuỗi dữ liệu để hiển thị trên Module LED 7 đoạn và Module LED P10.

Lưu đồ chương trình con quá trình gửi dữ liệu

Module Ứng dụng Android sẽ gửi dữ liệu Bluetooth và Wifi từ Webserver hoặc App Allo dưới dạng chuỗi Hệ thống ứng dụng sẽ nối các chuỗi này lại với nhau và chuyển giao cho các Module xử lý dữ liệu như ESP8266 và HC-06 Các module này sẽ tiếp tục xử lý chuỗi dữ liệu và gửi kết quả về bộ điều khiển trung tâm.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 57

Lưu đồ điều khiển Web Server

Hình 4.11 Lưu đồ chức năng sửa thông tin trên web.

Khi người dùng cần thay đổi thông tin hiển thị, họ truy cập vào webhost qua đường dẫn đã định sẵn Sau đó, người dùng nhập dữ liệu vào Form và nhấn nút hiển thị Webserver sẽ kết nối với database để cập nhật các chuỗi dữ liệu mới và gửi chuỗi đó về Module ESP.

Lưu đồ toàn hệ thống

Khi bật nguồn, hệ thống sẽ mất một thời gian để khởi tạo và hoàn tất các kết nối Để điều khiển bảng hiển thị, người dùng có thể lựa chọn một trong ba phương thức: thông qua Webserver, ứng dụng Bluetooth hoặc ứng dụng Aloo trên Google.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 59

Assistance) Sau đó ta cập nhật thông tin theo hướng dẫn, nhấn nút cho phép hiển thị và hiển thị thông tin trên Module

Sau một thời gian nghiên cứu tài liệu chuyên ngành tiếng Việt và tiếng Anh, cùng với sự hỗ trợ của giáo viên hướng dẫn, nhóm chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ Google Assistant” Kết quả đạt được rất khả quan, phản ánh sự nỗ lực và kiến thức tích lũy trong suốt 4 năm học.

Ngày đăng: 27/12/2021, 08:49

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.1 Hệ thống Websever điển hình Trong đề tài chúng em sử dụng WebServer để đóng vai trò như một máy chủ - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 2.1 Hệ thống Websever điển hình Trong đề tài chúng em sử dụng WebServer để đóng vai trò như một máy chủ (Trang 22)
Hình 2.2 Kiến trúc một mô hỉnh IOT điển hình - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 2.2 Kiến trúc một mô hỉnh IOT điển hình (Trang 23)
Hình 2.8 Giao diện của phần mềm Arduino. - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 2.8 Giao diện của phần mềm Arduino (Trang 27)
Hình 2.9 Bước nhập thư viện cho Arduino Tiếp theo vào Tool→Board→Boards Manager - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 2.9 Bước nhập thư viện cho Arduino Tiếp theo vào Tool→Board→Boards Manager (Trang 28)
Hình 2.11 Bước nhập thư viện Arduino. - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 2.11 Bước nhập thư viện Arduino (Trang 29)
Hình 3.1 Sơ đồ khối toàn hệ thống - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 3.1 Sơ đồ khối toàn hệ thống (Trang 35)
Hình 3.5 Sơ đồ kết nối arduino mega và module bluetooth HC-06. - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 3.5 Sơ đồ kết nối arduino mega và module bluetooth HC-06 (Trang 39)
Hình 3.8 Sơ đồ chân NodeMCU ESP8266 - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 3.8 Sơ đồ chân NodeMCU ESP8266 (Trang 41)
Hình 3.11 Lưu đồ truyền nhận dữ liệu trong Esp8266. - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 3.11 Lưu đồ truyền nhận dữ liệu trong Esp8266 (Trang 44)
Hình 3.13 Cấu tạo Arduino mega 2560. - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 3.13 Cấu tạo Arduino mega 2560 (Trang 45)
Hình 3.15 Sơ đồ chân Atmega2560  Khi làm việc với ATmega2560 cần được lưu ý: - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 3.15 Sơ đồ chân Atmega2560 Khi làm việc với ATmega2560 cần được lưu ý: (Trang 47)
Hình 3.16 Hình mặt trước và mặt sau của Led Matrix  P10 Thông số kỹ thuật của module Led P10 gồm có: - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 3.16 Hình mặt trước và mặt sau của Led Matrix P10 Thông số kỹ thuật của module Led P10 gồm có: (Trang 49)
Hình 3.20 Sơ đồ chân và hình ảnh thực tế IC 74HC595 - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 3.20 Sơ đồ chân và hình ảnh thực tế IC 74HC595 (Trang 51)
Hình 3.21 Sơ đồ khối bên trong IC 74HC595 Nguyên lý hoạt động: - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 3.21 Sơ đồ khối bên trong IC 74HC595 Nguyên lý hoạt động: (Trang 53)
Hình 3.24 Cách bố trí các Module Led P10. - (Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và thi công hệ thống bảng thông báo trong bệnh viện hỗ trợ google assistant
Hình 3.24 Cách bố trí các Module Led P10 (Trang 57)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w