Sơ đồ khối của phần đo nhiệt độ tự động

Trong lúc dịch COVID-19 đang bùng phát mạnh ở nhiều nơi thì việc sát khuẩn và đo nhiệt độ ở nơi công cộng, nơi làm việc là việc bắt buộc.Nếu bố trí một người đứng đo nhiệt độ và xịt nước

CUỘC THI KHOA HỌC KĨ THUẬT CẤP TRƯỜNG DÀNH CHO HỌC SINH

TRUNG HỌC NĂM HỌC 2021-2022

CUỘC THI Ý TƯỞNG SÁNG TẠO KHKT

VÀ CUỘC THI KHKT CẤP TRƯỜNG

Lời nói đầu

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Ban giám hiệu, và quý thầy cô THPT số 2 An Nhơn đã tạo điều kiện và tận tình hướng dẫn trong quá trình em thực hiện dự án này.

Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn đến Nguyễn Gia Bảo, Lý Minh Thành– tác giả của cuốn sách: Điều khiển lập trình arduino Wedsite dạy lập trình và nghiên cứu mạch điện : arduino.vn

Cuối cùng em xin gửi lời chia sẻ, lòng biết ơn đến với gia đình, các bạn học sinh và giáo viên chủ nhiệm đã tạo mọi điều kiện và động viên em hoàn thành dự

Sơ đồ khối của phần đo nhiệt độ tự động

2

Sơ đồ khối của sát khuẩn tay tự động

3

An Nhơn ngày 16/11/2021

Mục lục

SƠ ĐỒ KHỐI

1 Sơ đồ khối của phần đo nhiệt độ tự động………2

2 Sơ đồ khối của phần sát khuẩn tay tự động……….3

TÓM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN 1 Lý do chọn đề tài……… 6

2 Mục tiêu nghiên cứu……… 6

3 Nội dung nghiên cứu……… 6

4 Phương pháp nghiên cứu……… 6

LÝ THUYẾT 1 Cấu tạo……… 7

2 Sơ đồ nguyên lí và sơ đồ chân của các linh kiện……… 7

2.1 Sơ đồ nguyên lí phần 1……… 8

2.2 Sơ đồ nguyên lí phần 2……….9

2.3 Sơ đồ chân cắm của Ardunio Nano……… 10

2.4 Sơ đồ chân và cấu tạo của cảm biến tiệm cận E3F-DS10C4…… 11

3 Code cho mạch Arduino Nano……… 12

THỰC HIỆN 1 Linh kiện……… 13

2 Các bước thực hiện 2.1 Nối dây……… 13

2.2 Nạp code cho Arduino………14

2.3 Điều chỉnh thời gian phun nước sát khuẩn ………17

2.4 Sơ đồ nối dây……… 19

2.5 Một số hình ảnh thực tế……… 20

4

3.Kết luận……….22

TÀI LIỆU KHAM KHẢO……… 23

5

Tóm tắt nội dung dự án

1.Lý do chọn đề tài

Đại dịch COVID-19 mối nguy hiểm cho xã hội, Covid-19 đã cướp đi bao nhêu sinh mạng con người vì vậy ta cần phải nghiêm túc thực hiện biện pháp 5k trước khi ra ngoài và sau khi về nhà Trong lúc dịch COVID-19 đang bùng phát mạnh ở nhiều nơi thì việc sát khuẩn và đo nhiệt độ ở nơi công cộng, nơi làm việc là việc bắt buộc.Nếu bố trí một người đứng đo nhiệt độ và xịt nước sát khuẩn thì nguy cơ tiếp xúc và lây lan dịch bệnh rất cao.Vì thế nhóm chúng em đã tạo ra máy sát khuẩn không tiếp xúc tích hợp đo nhiệt độ

2.Mục tiêu nghiên cứu

-Tạo ra một thiết bị tự động giúp sát khuẩn tích hợp đo nhiệt độ mà không cần phải không tiếp xúc giữa người với người

3.Nội dung nghiên cứu

-Nghiên cứu về phương pháp điều khiển, cấu tạo và cách lắp đặt thiết bị

-Lập trình cho vi thiết bị trên nền tảng Arduino.

4.Phương pháp nghiên cứu

-Để nghiên cứu,em đã dùng những kiến thức vật lí được học ở trường và những kiến thức

về điện tử em tìm hiểu được trên mạng

6

LÝ THUYẾT

1.Cấu tạo:

Thiết bị gồm 2 phần độc lập

Phần 1: đo nhiệt độ và hiển thị lên màn hình

-Dùng cảm biến nhiệt độ không tiếp xúc GY-906 BCC để đo nhiệt độ.Cảm biến này phát ra các tia

hồng ngoại tới con người sau đó nhận lại các tia phản xạ và giao tiếp với các thiết bị khác thông qua giao thức I2C.

-Arduino nano là vi xử lí chính để xử lí tín hiệu từ cảm biến, so sánh, hiển thị lên màn hình và cảnh báo nếu nhiệt độ vượt quá mức quy định.

-Còi báo để cảnh báo nhiệt độ vượt mức quy định.

-Màn hình để hiển thị nhiệt độ đo được.

Phần 2: Sát khuẩn tay không tiếp xúc

-Dùng cảm biến tiệm cận E3F-DS10C4 để xác định khoảng cách giữa tay và vòi phun nước sát khuẩn -Dùng mạch tạo trễ DL-M610-XY-J02 để làm điều chỉnh thời gian phun nước sát khuẩn.

-Dùng động cơ DC 12V để bơm nước sát khuẩn.

7

2.Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ chân của các linh kiện

8

Sơ đồ chân cắm của Ardunio Nano :

10

Sơ đồ chân và cấu tạo bên trong của cảm biến tiệm cận E3F-DS10C4:

11

3.Code cho mạch Adruino nano :

digitalWrite(Baocoi, LOW);

} //nhiệt độ báo còi

else {digitalWrite(Baocoi, HIGH);

13

-Nối dây đen của cảm biến tiệm cận vào GND-T trên mạch tạo trễ.

-Dùng chai nước 1L đục lỗ ở nắp để luồn ống hút nước vào

-Nối ống nước vào bơm và chai nước

-Hoàn thiện vỏ và gắn các linh kiện.

2.2 Nạp code cho Arduino:

-Nhấn vào Sketch chọn Include Libraly chọn Manager Libralies

-Ở ô tìm kiếm gõ “ MLX “ và chọn “ Adafruit MLX90393 “ và nhấn Install

-Copy đoạn code ở trang 9 và dán vào phần mềm.-Nhấn nạp code.

16

2.3 Đ iều chỉnh thời gian phun nước sát khuẩn

-Trên mạch tạo trễ DL-M610-XY-J02 nhấn giữ nút “ SET “ trong 2s rồi thả tay khi đó mạch sẽ vào chế độ cài đặt

-Mạch có 7 chế độ,ta dùng nút “ UP” và “ DOWN” để chuyển giữa các chế độ

+ P1.1: tín hiệu kích chỉ hoạt động sau khi kết thúc chu kì đếm, và với chế độ này chỉ có 1 chu

+ P-2: khi thực hiện tín hiệu kích, đầu tiên mạch sẽ đếm ở chế độ ngắt (CL), sau khi đếm đến thời gian ngắt cài đặt mạch sẽ tiếp tục đếm ở chế độ mở (OP), sau khi đếm đến thời gian mở càiđặt mạch sẽ kết thúc chu kì, và ở chế độ này tín hiệu kích thực hiện trong khi đang đếm sẽ không có tác dụng , chế độ này chỉ có 1 chu kì đếm OP và 1 chu kì đếm CL

+ P3.1: khi thực hiện tín hiệu kích, đầu tiên mạch sẽ đếm ở chế độ mở (OP), sau khi đếm đến thời gian mở cài đặt mạch sẽ tiếp tục đếm ở chế độ ngắt (CL), sau khi đếm đến thời gian ngắt cài đặt mạch sẽ kết thúc chu kì và lặp lại chu kì đếm đến khi thực hiện hết chu kì cài đặt hoặc sẽlặp lại chu kì mãi mãi nếu được thiết lập vòng lặp vô hạn, và ở chế độ này khi thực hiện tín hiệukích ở bất kì thời gian nào trong chu kì đếm thì thời gian đếm sẽ dừng và trở về 0, để mạch tiếp tục thực hiện ta kích tín hiệu thêm lần nữa ,chế độ này có thể cài đặt chu kì đếm OP và CL từ 1 – 999 lần hoặc thiết lập vòng lặp vĩnh viễn

+ P3.2: ở chế độ này không thể sử dụng tín hiệu kích, mạch chỉ đếm khi được cấp nguồn Sau khi cấp nguồn, đầu tiên mạch sẽ đếm ở chế độ mở (OP), sau khi đếm đến thời gian mở cài đặt mạch sẽ tiếp tục đếm ở chế độ ngắt (CL), sau khi đếm đến thời gian ngắt cài đặt mạch sẽ kết thúc chu kì và lặp lại chu kì đếm đến khi thực hiện hết chu kì cài đặt hoặc sẽ lặp lại chu kì mãi mãi nếu được thiết lập vòng lặp vô hạn , chế độ này có thể cài đặt chu kì đếm OP và CL từ 1 –

17

999 lần hoặc thiết lập vòng lặp vĩnh viễn.

+ P-4: ở chế độ này mạch chỉ đếm 1 chu kì mở OP, và mạch chỉ bắt đầu đếm khi tín hiệu được kích và không giữ, trường hợp tín hiệu kích được giữ liên tục ở mức cao mạch sẽ hoạt động ở chế độ mở nhưng bộ đếm sẽ không hoạt động, khi tín hiệu kích được thả mạch sẽ bắt đầu đếm đến thời gian mở (OP) đã cài đặt và kết thúc chu kì, và ở chế độ này khi thực hiện tín hiệu kích

ở bất kì thời gian nào trong chu kì đếm thì bộ đếm sẽ được đặt về 0 và giữ nguyên giá trị đếm là

0 nếu tín hiệu kích được giữ

-Chúng ta sẽ dùng chế độ P-1.1 với 1 thông số “OP” là thời gian mở của tiếp điểm relay

-Chuyển đến chế độ P-1.1 và nhấn “ SET”

-Dùng nút “ UP” và “ DOWN “ để tăng/giảm thời gian mở tiếp điểm relay

-Dùng nút “ STOP” để chuyển các dấu chấm trên màn hình hiển thị

+Nếu dấu chấm thứ nhất tính từ phải sang trái sáng lên thì đơn vị được tính là giây,tối đa 999giây

+Nếu dấu chấm thứ hai tính từ phải sang trái sáng lên thì đơn vị được tính là giây, tối đa 99.99 giây

+Nếu cả 3 dấu chấm sáng lên thì đơn vị được tính là phút, tối đa 999 phút

-Nhấn giữ nút “ SET “ trong 1s để mạch lưu lại và ra khỏi chế độ cài đặt

18

2.4 Sơ đồ nối dây

19

2.5Một số hình ảnh thực tế :

Cảm biến nhiệt độ GY-906 BCC

20

Cảm biến tiệm cận E3F-DS10C4

Màn hình LCD 16x02 tích hợp I2C

Mạch tạo trễ DL-M610-XY-J02

21

-Hướng đi tiếp theo của dự án : Tạo ra thiết bị giám sát và đo nhiệt độ từ xa,ghi lại số lượt

ra vào, nhận diện đeo khẩu trang, …

Cuối cùng chúng em mong dự án của chúng em có thể giúp 1 phần nào cho công cuộc chống dịch COVID-19 Chúng em xin cảm ơn ạ.

22

TÀI LIỆU KHAM KHẢO

Sách

1 Linh kiện điện tử-NXB ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI -2003

2 Mạch điện thực dụng – KS Nguyễn Đức Ánh -1996

3 Beginning Arduino Programming- Brian Evans-2011

4 Arduino Cookbook-Michael Margolis-2011