intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế và thi công cân điện tử

Chia sẻ: Xylitol Extra | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:106

310
lượt xem
49
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thiết kế và thi công được hệ thống cân và đo chiều cao có chức năng: Đo được cân nặng bằng loadcell kết nối với module HX711 để chuyển tín hiệu điện áp sang tín hiệu số. Đo được chiều cao bằng cách tính khoảng cách đi được của động cơ bước qua giao tiếp với module L298N. Có các nút nhấn điều khiển 2 chế độ: Chế độ phát nhạc lúc rảnh và chế độ đọc cân nặng, chiều cao khi đo. Hệ thống âm thanh đọc chiều cao và cân nặng. Sau đó nhận xét kết luận và đưa ra lời khuyên cho người đo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế và thi công cân điện tử

  1. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH --------------------------------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CÂN ĐIỆN TỬ GVHD: ThS. Phan Vân Hoàn SVTH: Trần Minh Đức MSSV: 14141072 Tp. Hồ Chí Minh -01/2019 I
  2. TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – ----o0o---- Y SINH Tp. HCM, ngày 05 tháng 01 năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Minh Đức MSSV: 14141072 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 141 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2014 Lớp: 14141DT3A I. TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CÂN ĐIỆN TỬ II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: Khảo sát các loại vi điều khiển ARM, lựa chọn màn hình cảm ứng TFT LCD, module âm thanh. Tìm hiểu và thu thập các số liệu từ các trang mạng và sách về lập trình vi điều khiển ARM. Tìm hiểu các tài liệu hướng dẫn sử dụng loadcell, động cơ bước, module giải mã âm thanh. 2. Nội dung thực hiện:  NỘI DUNG 1: Nghiên cứu tài liệu về KIT STM32F103RBT6, module VS1003, loadcell, động cơ bước,.  NỘI DUNG 2: Dựa trên các dữ liệu thu thập được, lựa chọn giải pháp thiết kế và thi công mô hình kết nối các module với KIT điều khiển.  NỘI DUNG 3: Viết chương trình điều khiển cho vi điều khiển, thiết kế giao diện màn hình cân điện tử. II
  3.  NỘI DUNG 4: Thử nghiệm và điều chỉnh phần mềm cũng như phần cứng để mô hình được tối ưu, sử dụng dễ dàng. Đánh giá các thông số của mô hình so với thông số thực tế.  NỘI DUNG 5: Viết báo cáo thực hiện. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/09/2018 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 05/01/2019 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Phan Vân Hoàn CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH III
  4. TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ NAM BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC ----o0o---- Tp. HCM, ngày 05 tháng 01 năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 2: Trần Minh Đức Lớp: 14141DT3A MSSV: 14141072 Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CÂN ĐIỆN TỬ Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD Tuần 1 Gặp GVHD nhận đề tài. 10/9 – 16/9 Nhận tài liệu hướng dẫn từ GVHD. Tuần 2 Viết báo cáo Chương 1. 17/9 – 23/9 Đọc tài liệu kĩ thuật KIT STM32F103. Tuần 3 Viết báo cáo Chương 1. 24/9 – 30/9 Giao tiếp STM32 với TFT-LCD. Tuần 4 Viết báo cáo Chương 2. 1/10 – 7/10 Giao tiếp STM32 với TFT-LCD. Nghiên cứu về loadcell. Tuần 5 Viết báo cáo Chương 2. 8/10 – 14/10 Giao tiếp STM32 với loadcell bằng module HX711. Hiển thị được cân nặng. Tuần 6 Viết báo cáo Chương 3. 15/10 – 21/10 Thiết kế mô hình đo chiều cao. Tuần 7 Viết báo cáo Chương 3. 22/10 – 28/10 Giao tiếp STM32 với động cơ bước. Tìm hiểu mudule điều khiển LN298. IV
  5. Tuần 8 Viết báo cáo Chương 3. 29/10 – 4/11 Tính toán, hiển thị được đo chiều cao. Tuần 9 Viết báo cáo Chương 3. 5/11 – 11/11 Giao tiếp STM32 với thẻ nhớ SD card. Tuần 10 Viết báo cáo Chương 4. 12/11 – 18/11 Giao tiếp với thẻ nhớ phát được nhạc MP3. Tuần 11 Viết báo cáo Chương 4. 19/11 – 25/11 Giao tiếp module giải mã âm thanh đọc được cân nặng. Tuần 12 Viết báo cáo Chương 5. 26/11 – 2/12 Giao tiếp module giải mã âm thanh đọc được chiều cao. Tuần 13,14 Viết báo cáo Chương 5,6. 3/12 – 16/12 Hoàn thành mô hình, tiến hành chạy thử và kiểm tra lỗi. GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) LỜI CAM ĐOAN V
  6. Đề tài này là do chúng tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Người thực hiện đề tài Trần Minh Đức LỜI CẢM ƠN VI
  7. Chúng em xin cảm ơn sâu sắc đến thầy Phan Vân Hoàn đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện để chúng em hoàn thành đề tài. Chúng em xin gửi lời chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tạo những điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đề tài. Chúng em cũng gửi lời đồng cảm ơn đến các bạn lớp 14141DT3A đã chia sẻ trao đổi kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu trong thời gian thực hiện đề tài. Xin cảm ơn đến cha mẹ. Xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện đề tài Trần Minh Đức TÓM TẮT Ngày nay với sự phát triển của công nghiệp điện tử, kỹ thuật số các hệ thống dần dần được tự động hoá. Với sự phát triển của vi xử lí, vi mạch số được ứng dụng vào lĩnh VII
  8. vực điều khiển giúp việc xử lý thông tin nhanh hơn trước đây giúp phục vụ vào nhu cầu cuộc sống của con người. Với tiêu chí chăm sóc sức khỏe con người trong cuộc sống hiện nay, chúng tôi chọn đề tài này để thiết kế mô hình cân điện tử thực tế giúp nhận biết được thể trạng con người, đề có những biện pháp giúp cơ thể trở nên khỏe mạnh hơn và hạn chế được các bệnh lý trong cơ thể qua đó giúp nhận biết tốt nhất nhằm cân bằng thể trạng con người. Đề tài này được nghiên cứu thực hiện và cải tiến từ những trang thiết bị cân đo thực tế có trong cuộc sống. Qua đó giúp chúng ta áp dụng được lập trình vi xử lý vào mô hình cân đo hằng ngày. Sau quá trình nghiên cứu thì chúng tôi đã thành công trong việc hoàn thiện mô hình cân đo chiều cao và cân nặng, mang lại độ chính xác khá cao trong việc đo đạt và lời khuyên từ mô hình cho người cân đo. VIII
  9. MỤC LỤC BÌA NGOÀI ................................................................................................................ I NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ........................................................................... II LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ..................................................IV LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... V LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... VI TÓM TẮT ............................................................................................................... VII MỤC LỤC .................................................................................................................IX DANH SÁCH HÌNH .................................................................................................XI DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................. XIII CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................ 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ. .................................................................................................. 1 1.2 MỤC TIÊU. ....................................................................................................... 1 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. ............................................................................. 2 1.4 GIỚI HẠN. ........................................................................................................ 2 1.5 BỐ CỤC. ........................................................................................................... 2 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................. 4 2.1 TỔNG QUAN CÂN SỨC KHỎE VÀ ĐO CHIỀU CAO BMI. .......................... 4 2.1.1 Chỉ số BMI là gì? ........................................................................................ 4 2.1.2 BMI với sức khỏe con người. ...................................................................... 5 2.2 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG. ............................................................................. 7 2.2.1 Tổng quan về ARM. .................................................................................... 7 2.2.2 Giới thiệu về ARM-Cortex-M3 STM32F1. ................................................. 9 2.2.3 Cảm biến loadcell...................................................................................... 11 2.2.4 Giới thiệu module HX711. ........................................................................ 13 2.2.5 Giới thiệu động cơ bước. ........................................................................... 17 2.2.6 Giới thiệu modual L298N.......................................................................... 21 2.2.7 Module giải mã âm thanh VS1003. ........................................................... 23 2.2.8 Chuẩn giao tiếp SPI. .................................................................................. 25 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN_THIẾT KẾ .................................................................... 28 3.1 GIỚI THIỆU. ................................................................................................... 28 3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG. ..................................................... 28 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối. ................................................................................... 28 IX
  10. 3.2.2 Tính toán và thiết kế mạch. ....................................................................... 29 a. Khối xử lý trung tâm ............................................................................... 29 b. Khối hiển thị ........................................................................................... 30 c. Khối điều khiển ....................................................................................... 31 d. Khối cảm biến ......................................................................................... 33 e. Khối động cơ ........................................................................................... 34 f. Khối âm thanh ......................................................................................... 36 g. Khối nguồn ............................................................................................. 39 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống. ................................................................. 40 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG...................................................................... 41 4.1 GIỚI THIỆU. ................................................................................................... 41 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG.................................................................................. 41 4.2.1 Thi công board mạch. ................................................................................ 41 4.2.2 Lắp ráp, hàn linh kiện và kiểm tra. ............................................................ 43 4.2.3 Thi công mô hình. ..................................................................................... 44 4.3 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG. ............................................................................... 46 4.3.1 Lưu đồ giải thuật. ...................................................................................... 46 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển........................................................ 52 4.4 TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC. ....................................... 53 4.4.1 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng. ................................................................ 53 4.4.2 Quy trình thao tác. ..................................................................................... 54 CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ ................................................. 56 5.1 KẾT QUẢ. ....................................................................................................... 56 5.1.1 Kết quả phần cứng..................................................................................... 56 5.1.3 Kết quả đo thử. .......................................................................................... 60 5.2 ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT KẾT QUẢ......................................................... 63 CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................................ 65 6.1 KẾT LUẬN. .................................................................................................... 65 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN. .................................................................................. 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 66 PHỤ LỤC .................................................................................................................. 67 X
  11. DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Biểu đồ quan hệ giữa chiều cao và cân nặng con người. ............................... 4 Hình 2.2: Ảnh minh họa người gầy. ............................................................................. 9 Hình 2.3: Ảnh minh họa người béo phì.. ...................................................................... 6 Hình 2.4: Kiến trúc của vi xử lí ARM Cotex-M7. ........................................................ 9 Hình 2.5: Kiến trúc ARM Cortex-M3.. ...................................................................... 10 Hình 2.6: Load cell 50kg. .......................................................................................... 12 Hình 2.7: Load cell 5kg. ............................................................................................ 12 Hình 2.8: Mạch cầu điện trở Wheatstone. .................................................................. 12 Hình 2.9: Sự thay dổi điện trở trên loadcell. ............................................................... 13 Hình 2.10: Module HX711. ....................................................................................... 13 Hình 2.11: Sơ đồ khối ứng dụng cân nặng.. ............................................................... 15 Hình 2.12: Sơ đồ chân trong module HX711. ............................................................ 15 Hình 2.13: Dữ liệu đầu ra, đầu vào và thời gian lựa chọn và kiểm soát.. .................... 17 Hình 2.14: Động cơ bước........................................................................................... 18 Hình 2.15: Cấu tạo động cơ bước từ trở. .................................................................... 18 Hình 2.16: Cấu tạo động cơ bước đơn cực.. ............................................................... 19 Hình 2.17: Cấu tạo động cơ bước hai cực. ................................................................. 20 Hình 2.18: Cấu tạo động cơ bước nhiều pha. ............................................................. 21 Hình 2.19: Sơ đồ chân của IC L298. .......................................................................... 22 Hình 2.20: Module L298N. ........................................................................................ 23 Hình 2.21: Sơ đồ cấu trúc và sơ đồ chân VS1003.. .................................................... 24 Hình 2.22: Sơ đồ kết nối chuẩn SPI Master-Slave. ..................................................... 26 Hình 2.23: Quá trình truyền nhận SPI.. ...................................................................... 27 Hình 3.1: Sơ đồ khối của hệ thống. ............................................................................ 28 Hình 3.2: Mặt trên của kit STM32F103RBT6. ........................................................... 30 Hình 3.3: Màn hình LCD 2.8 inch.............................................................................. 31 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý của KIT STM32 với LCD. ............................................... 29 Hình 3.5: Nút nhấn 12x12x12mm. ............................................................................. 32 Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý nút nhấn với KIT STM32. ................................................ 32 Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý của khối cảm biến đo cân nặng. ....................................... 34 Hình 3.8: Thứ tự động cơ quay thuận. ........................................................................ 35 Hình 3.9: Thứ tự động cơ quay nghịch. ...................................................................... 35 Hình 3.10: Module công tắc hành trình ...................................................................... 35 Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý của động cơ bước với L298 và KIT STM32 .. ................ 36 Hình 3.12: Module VS1003.. ..................................................................................... 37 Hình 3.13: Sơ đồ nguyên lý STM32F103 với VS1003 và SD-card. .......................... 38 Hình 3.14: Loa xí ngầu VSP-CK4.............................................................................. 39 Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống. ................................................................ 40 Hình 4.1: Sơ đồ mạch in của mạch xử lý trung tâm. . 41Error! Bookmark not defined. Hình 4.2: Sơ đồ mạch in của mạch điều khiển. .......................................................... 41 XI
  12. Hình 4.3: Sơ đồ bố trí linh kiện mạch xử lý trung tâm................................................ 42 Hình 4.4: Sơ đồ bố trí linh kiện của mạch điều khiển. ................................................ 42 Hình 4.5: Khung dưới của hệ thống. .......................................................................... 44 Hình 4.6: Khung trên và bộ trượt của hệ thống. ......................................................... 45 Hình 4.7: Hộp đựng động cơ. ..................................................................................... 45 Hình 4.8: Lưu đồ chương trình chính. ........................................................................ 46 Hình 4.9: Lưu đồ chương trình cân nặng.. .................................................................. 47 Hình 4.10: Lưu đồ đo chiều cao ................................................................................. 48 Hình 4.11: Lưu đồ đọc/phát nhạc ............................................................................... 49 Hình 4.12: Lưu đồ chế độ phát nhạc. ......................................................................... 50 Hình 4.13: Lưu đồ phát nhạc...................................................................................... 50 Hình 4.14: Lưu đồ đọc giá trị BMI............................................................................. 51 Hình 4.15: Giao diện phần mềm Keil uVision5.......................................................... 52 Hình 4.16: Giao diện màn hình chính......................................................................... 54 Hình 4.17: Giao diện màn hình nghe nhạc ................................................................. 55 Hình 4.18: Giao diện màn hình đo. ............................................................................ 55 Hình 5.1: Mạch xử lý trung tâm. ................................................................................ 56 Hình 5.2: Giao diện hình ảnh của cân điện tử............................................................. 56 Hình 5.3: Mô hình cân đo cân nặng ........................................................................... 57 Hình 5.4: Mô hình đo chiều cao. ................................................................................ 57 Hình 5.5: Mô hình bộ điều khiển. .............................................................................. 58 Hình 5.6: Mô hình bộ xử lý trung tâm. ....................................................................... 58 Hình 5.7: Hệ thống cân điện tử hoàn thiện. ................................................................ 59 Hình 5.8: Người dùng chỉnh hệ thống trước khi đo. ................................................... 60 Hình 5.9: Người dùng đứng khi đang đo. ................................................................... 61 Hình 5.10: Người dùng đo khi thanh trượt chạm đầu. ................................................ 62 Hình 5.11:Giao diện hiển thị sau khi đo. .................................................................... 63 XII
  13. DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Đánh giá tiêu chuẩn của tổ chức y tế thế giới. .............................................. 5 Bảng 2.2: Các chế độ BOOT của STM32F1. ............................................................. 10 Bảng 2.3: Mô tả sơ đồ chức năng các chân của HX711. ............................................. 16 Bảng 2.4: Quá trình hoạt động của dữ liệu đầu vào và dữ liệu đầu ra. ........................ 17 Bảng 2.5: Mô tả sơ đồ chức năng các chân của VS1003. ........................................... 24 Bảng 3.1: Mô tả chân kết nối của VS1003 với STM32F103RBT6. ............................ 37 Bảng 4.1: Bảng linh kiện sử dụng .............................................................................. 43 Bảng 4.2: Các bước lắp ráp linh kiện. ........................................................................ 44 Bảng 5.1: Tiến hành đo thử nghiệm. .......................................................................... 64 XIII
  14. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ. Ngày nay với sự phát triển của công nghiệp điện tử, kỹ thuật số các hệ thống dần dần được tự động hoá. Với sự phát triển của vi xử lí, vi mạch số được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển giúp việc xử lý thông tin nhanh hơn trước đây giúp phục vụ vào nhu cầu cuộc sống của con người. Trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, việc cân đo chiều cao và cân nặng bằng cách thủ công tốn khá nhiều thời gian và độ chính xác không cao. Ở ngành điện tử, vi điều khiển đã thâm nhập khá vào lĩnh vực này chính vì thế cân điện tử là một ứng dụng điển hình giúp giải quyết được vấn đề này. Vì các lý do trên và trên cơ sở lý thuyết đã học được, đồng thời với sự giúp đỡ của thầy Phan Vân Hoàn nên nhóm tiến hành thực hiện đề tài: “ Thiết kế và thi công cân điện tử”. Hệ thống sử dụng vi điều khiển STM32F103 giao tiếp với màn hình cảm ứng TFT LCD để hiển thị các thông số. KIT điều khiển được động cơ thông qua module L298N và loadcell qua module HX711. Bộ giải mã âm thanh VS1003 giúp phát được âm thanh từ thẻ nhớ SD CARD. 1.2 MỤC TIÊU. Thiết kế và thi công được hệ thống cân và đo chiều cao có chức năng: - Đo được cân nặng bằng loadcell kết nối với module HX711 để chuyển tín hiệu điện áp sang tín hiệu số. - Đo được chiều cao bằng cách tính khoảng cách đi được của động cơ bước qua giao tiếp với module L298N. - Có các nút nhấn điều khiển 2 chế độ: Chế độ phát nhạc lúc rảnh và chế độ đọc cân nặng, chiều cao khi đo. - Hệ thống âm thanh đọc chiều cao và cân nặng. Sau đó nhận xét kết luận và đưa ra lời khuyên cho người đo. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 1
  15. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.  NỘI DUNG 1: Tìm hiểu và tham khảo các tài liệu, giáo trình, nghiên cứu các chủ đề, các nội dung liên quan đến đề tài.  NỘI DUNG 2: Dựa trên các dữ liệu thu thập được, lựa chọn giải pháp thiết kế và thi công mô hình kết nối các module với KIT điều khiển.  NỘI DUNG 3: Thiết kế lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển cho vi điều khiển, thiết kế giao diện màn hình cân điện tử.  NỘI DUNG 4: Thử nghiệm và điều chỉnh phần mềm cũng như phần cứng để mô hình được tối ưu, sử dụng dễ dàng. Đánh giá các thông số của mô hình so với thông số thực tế.  NỘI DUNG 5: Đánh giá kết quả thực hiện. 1.4 GIỚI HẠN.  Đo trọng lượng tối đa được 200 kg và đo chiều cao là 2 m.  Công tắc hành trình nhỏ, người đo cần đứng đúng vào vị trí của công tắc.  Cân nặng và chiều cao hiển thị số liệu khác nhau sau mỗi lần đo khác nhau.  Cần đặt cân ở những vị trí bằng phẳng tránh dốc để đảm bảo việc đo đạt chính xác. 1.5 BỐ CỤC.  Chương 1: Tổng Quan Chương này trình bày đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung ̣ nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án.  Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết. Chương này trình bày các lý thuyết có liên quan đến các vấn đề mà đề tài sẽ dùng để thực hiện thiết kế, thi công cho đề tài.  Chương 3: Thiết Kế và Tính Toán Chương này giới thiệu tổng quan về các yêu cầu của đề tài về thiết kế và các tính toán liên quan đến đề tài.  Chương 4: Thi công hệ thống BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 2
  16. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chương này có thể gồm kết quả thi công phần cứng và những kết quả hình ảnh trên màn hình hay mô phỏng tín hiệu, kết quả thống kê.  Chương 5: Kết quả, nhận xét và đánh giá. Chương này đưa ra nhận xét và đánh giá sản phẩm mô hình đã hoàn thành.  Chương 6: Kết luận và hướng phát triển. Chương này trình bày ngắn gọn những kết quả đã thu được dựa vào những phương pháp, thuật toán đã kiến nghị ban đầu. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3
  17. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN CÂN SỨC KHỎE VÀ ĐO CHIỀU CAO BMI. 2.1.1 Chỉ số BMI là gì? Với cuộc sống ngày càng hiện đại và phát triển, để duy trì một sức khỏe tốt giúp chúng ta học tập và làm việc một cách hiệu quả thì việc cân bằng thể trạng cơ thể là điều cần được quan tâm. Nhờ đó giúp con người giữ được một vóc dáng cân đối qua đó có thể phòng tránh được một số bệnh tật. Vì vậy, mỗi người cần phải rèn luyện cơ thể và duy trì chế độ dinh dưỡng một cách hợp lý. Hình 2.1: Biểu đồ quan hệ giữa chiều cao và cân nặng con người. Chỉ số khối cơ thể thường được biết đến với chữ viết tắt BMI theo tên tiếng Anh Body Mass Index - được dùng để đánh giá mức độ gầy hay béo của một người. Chỉ số này do nhà bác học người Bỉ là Adolphe Quetelet đưa ra năm 1832. Thông thường, người ta dựa vào chỉ số này để xác định tình trạng cơ thể của một người nào đó ở mức béo phì, thừa cân, bình thường, gầy hoặc quá gầy. Chỉ số khối cơ thể của một người tính bằng cân nặng của người đó (kg) chia cho bình phương chiều cao (đo theo mét). Có thể tính theo công thức định nghĩa hoặc cho theo những bảng tiêu chuẩn. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4
  18. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Công thức tính chỉ số BMI: 𝐶â𝑛 𝑛ặ𝑛𝑔 (𝑘𝑔) 𝐵𝑀𝐼 = (𝑘𝑔/𝑚2) (2.1) 𝐶ℎ𝑖ề𝑢 𝑐𝑎𝑜 𝑥 𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝑐𝑎𝑜 (𝑚) Sau khi tính được chỉ số BMI, chỉ cần so sánh với bảng đánh theo chuẩn của tổ chức y tế để nhận biết được thể trạng cơ thể. Bảng 2.1: Đánh giá tiêu chuẩn của tổ chức y tế thế giới. Phân loại WHO BMI (kg/m2) IDI & WPRO BMI (kg/m2) Cân nặng thấp (gầy)
  19. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.2: Ảnh minh họa người gầy.  Những nguy cơ với người béo phì, thừa cân: Khi chỉ số BMI trên 25 thì thuộc người thừa cân (người Việt Nam là trên 23), khi đó sẽ có nguy cơ: Béo phì tức nhiều mỡ dẫn đến hẹp mạch vành nên dễ mắc các chứng bệnh về tim. Dễ bị rối loạn lipid máu do nồng độ triglyceride và LDL –cholesterol trong máu cao, nồng độ HDL – cholesterol trong máu thấp. Nếu chỉ số BMI lớn hơn 30, khả năng mắc các bệnh về mạch máu não rất cao. Nguy cơ mắc tiểu đường và huyết áp cao lớn vì giảm khả năng điều hòa mức độ đường huyết của cơ thể bằng việc sản sinh insulin. Giảm chức năng hô hấp, khó thở dễ khiến mắc bệnh ngưng thở khi ngủ, khiến não thiếu oxy, tạo hội chứng Pickwick. Các bệnh về đường tiêu hóa như sỏi mật, ung thư đường mật, bệnh về gan, ruột,… Lượng mỡ nhiều làm rối loạn buồng trứng gây tắt kinh hoặc rối loạn kinh nguyệt, khó có con. Hình 2.3: Ảnh minh họa người béo phì. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6
  20. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.2 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG. 2.2.1 Tổng quan về ARM (Trích dẫn Wikipedia). Cấu trúc ARM (viết tắt từ tên gốc là Acorn RISC Machine) là một loại cấu trúc vi xử lý 32 bit kiểu RISC (thuộc kiến trúc Hardvard, có tập lệnh rút gọn) được sử dụng rộng rãi trong các thiết kế nhúng. Do có đặc điểm tiết kiệm năng lượng, các bộ CPU ARM chiếm ưu thế trong các sản phẩm điện tử di động mà với các sản phẩm này việc tiêu tán công suất thấp là một mục tiêu thiết kế quan trọng hàng đầu. Việc thiết kế ARM được bắt đầu từ năm 1983 trong một dự án phát triển của công ty máy tính Acorn. Nhóm thiết kế hoàn thành việc phát triển mẫu gọi là ARM1 vào năm 1985, và vào năm sau, nhóm hoàn thành sản phẩm “thực’’ gọi là ARM2 với thiết kế đơn giản chỉ gồm 30.000 transistor. ARM2 có tuyến dữ liệu 32 bit, không gian địa chỉ 26 bit tức cho phép quản lý đến 64 Mbyte địa chỉ và 16 thanh ghi 32 bit. Thế hệ sau, ARM3, được tạo ra với 4KB cache và có chức năng được cải thiện tốt hơn nữa. Trải qua nhiều thế hệ nhưng lõi ARM gần như không thay đổi kích thước. ARM2 có 30.000 transistors trong khi ARM6 chỉ tăng lên đến 35.000. Ý tưởng của nhà sản xuất lõi ARM là sao cho người sử dụng có thể ghép lõi ARM với một số bộ phận tùy chọn nào đó để tạo ra một CPU hoàn chỉnh, một loại CPU mà có thể tạo ra trên những nhà máy sản xuất bán dẫn cũ và vẫn tiếp tục tạo ra được sản phẩm với nhiều tính năng mà giá thành vẫn thấp. Thế hệ thành công nhất có lẽ là ARM7TDMI với hàng trăm triệu lõi được sử dụng trong các máy điện thoại di động, hệ thống video game cầm tay, và Sega Dreamcast. Trong khi công ty ARM chỉ tập trung vào việc bán lõi IP, cũng có một số giấy phép tạo ra bộ vi điều khiển dựa trên lõi này. Ngày nay ARM được ứng dụng rộng rãi trên mọi lĩnh vực của đời sống: Robot, máy tính, điện thoại, xe hơi, máy giặt… ARM Cortex được chia làm 3 dòng:  Cortex-A: Bộ xử lý dành cho hệ điều hành và các ứng dụng phức tạp. Hỗ trợ tập lệnh ARM, thumb, và thumb-2.  Cortex-R: Bộ xử lý dành cho hệ thống đòi hỏi khắc khe về đáp ứng thời gian thực. Hỗ trợ tập lệnh ARM, thumb và thumb-2. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
20=>2