khoa luan tot nghiep,nghien cuu,cac ung dung,cam bien quang,luong quang tuan

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CÁC ỨNG DỤNG CẢM BIẾN QUANG

SV: LƯƠNG QUANG TUẤN

MỞ ĐẦU

Ngày nay trên thế giới, cảm biến quang học đã được sử dụng rất nhiều trong đời sống, nhất là trong lĩnh vực y học, một lĩnh vực đòi hỏi sự chính xác, nhanh chóng và ít gây tổn thương cho bệnh nhân. Vì vậy cảm biến quang học là thiết bị dùng cho những xét nghiệm và trong hỗ trợ trong điều trị cho bệnh nhân, là một lựa chọn hợp lý và kinh tế. Trong khóa luận này, em sử dụng một đèn led có độ chiếu sáng mạnh chiếu vào ngón tay của bệnh nhân và ánh sáng truyền qua được thu vào cảm biến quang học TSL 230, với mục đích thu nhận những biến đổi trong máu qua đầu ngón tay người bệnh. Cảm biến quang học TSL230 sẽ biến đổi tín hiệu đó tần số và đưa vào vi điều khiển PIC 16F₈77A để xử lý tìm ra chính xác nhịp tim của bệnh nhân.

Nội dung của bản khóa luận “Nghiên cứu các ứng dụng cảm biến quang” gồm 3 chương:

Chương 1: Giới thiệu về cảm biến quang học TSL230

Chương 2: Cấu trục vi điều khiển PIC 16F₈77A

Chương 3: Xây dựng hệ đo nhịp tim.

Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu và được sự giúp đỡ của GS TSKH Nguyễn Phú Thùy em đã hoàn thành khóa luận trong thời gian ngắn. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Thầy Cô trong khoa điện tử -viễn thông và các cán bộ trẻ trong phòng thí nghiệm MEMS bộ môn vi cơ điện tử và vi hệ thống và đặc biệt là thầy Nguyễn Phú Thùy đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành khóa luận này

CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU VỀ CẢM BIẾN QUANG HỌC TSL230

1.1. Cấu tạo của cảm biến quang học TSL230.

1.1.1 Mô tả

Thiết bị TSL230 là một tập hợp các cảm biến quang học có khả năng chuyển ánh sáng thành tín hiệu điện. Nó được tích hợp với khối CMOS và chuyển dòng điện thành tần số. Đầu ra có thể là một chuỗi xung hoặc là sóng hình vuông (50% chu kỳ) Với tần số tỷ lệ với cường độ sáng. Độ nhạy cảm của thiết bị chúng ta có thể điều chỉnh được qua các chân của thiết bị. Tất cả đầu vào và đầu ra đều ở mức TTL, cho phép đo thông tin hai chiều của vi điều khiển của chương trình và đầu ra của cường độ ánh sáng. Đầu ra được cho phép bởi chân (OE) Nó cung cấp điều kiện đặc điểm của đầu ra trong tình trạng trở kháng cao cho sự chia nhỏ tín hiệu vào vi điều khiển. Thiết bị có giá tri ra hoàn toàn là tần số với hệ dung sai của TSL230 là 20% và là 5% so với TSL230A.

Mỗi mạch điện có bề mặt phân cách nhiệt cho phép hoạt động trong dải ánh sáng từ bức xạ tử ngoại đến ánh sáng nhìn thấy với cả với bước sóng từ 300nm đến 700nm. Thiết bị có thể hoạt động tốt trong nhiệt độ cho phép từ -25^oC đến 70^oC.

1.1.2 Cấu tạo

Đầu thu ánh sáng khả trình là một linh kiện rất thuận lợi cho ta trong quá trình đo đạc, nó có khả năng biến ánh sáng nhận được theo tín hiệu tương tự và biến đổi nó thành xung vuông ở lối ra.

Ta có thể lập trình hay thiết lập được các thông số ví dụ như độ nhạy sáng, tỷ lệ của xung lối ra. Ta có thể truyền trực tiếp đến vi xử lý và dùng để xử lý dữ liệu được truyền tới.

Nguồn cung cấp cho cảm biến là 6V- 2,7V. Tỷ lệ sai số của xung lối ra vào cỡ ±5%

Cấu hình của TSL230 gồm có một loạt các photodiot được đóng gói trong một vỏ nhựa trong suốt có hai hàng chân.

Dãy photodiot đặt bên trong có kích thước vào khoảng 1,36. Các chân của TSL230 được trình bày trên hình 2.

1.2.2 chức năng các chân

Xung ra của TSL 230 sẽ tỉ lệ với cường độ ánh sáng nhận được trên bề mặt của TSL 230. Xung sẽ đưa được trực tiếp đến vi điều khiển để xử lý dữ liệu vào và đưa ra hiển thị kết quả trên LCD.

------------------------------------

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

1.1. Cấu tạo của cảm biến quang học TSL

1.1.1 Mô tả

1.1.2 Cấu tạo

1.2. Nguyên tắc hoạt động

1.2.1 Cấu hình đầu ra của TSL

1.2.2 chức năng các chân

1.2.3 Khối chức năng

1.2.4 Giới thiệu về điều kiện vận hành

1.2.5 Biểu đồ đặc trưng

1.3. Một số thông tin cho vấn đề ứng dụng

1.3.1 Chú ý đến nguồn nuôi

1.3.2 Đầu ra chung

CHƯƠNG 2 - CẤU TRÚC VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F₈77A

2.1 Mô tả khái quát chung về tính năng của vi điều khiển PIC 16F₈77A

2.2 Sơ đồ khối chức năng và các chân vào ra

2.3 Tổ chức bộ nhớ và các thanh ghi chức năng đặc biệt

2.3.1 bộ nhớ chương trình Flash

2.3.2 Bộ nhớ dữ liệu RAM

2.3.3 Bộ nhớ dữ liệu EEPROM

2.4 Các cổng vào/ ra

2.4.1 Cổng A

2.4.2 Cổng B

2.4.3 Cổng C

2.4.4 Cổng D

2.4.5 Cổng E

2.5 Các khối TIMER

2.5.1 Khối timer

2.5.2 Khối Timer

3.5.3 Khối Timer

2.6 Cổng nối tiếp đồng bộ I₂C

2.7 Bộ thu phát không đồng bộ vạn năng UART

2.7.1 Khối truyền thông đồng bộ

2.7.2 Khối nhận không đồng bộ

2.8 Khối chuyển đổi tương tự/ số ADC

2.9 Các đặc điểm riêng và thiết lập cấu hình PIC

2.9.1 Các điểm mới trong vi điều khiển PIC 16F₈77A

2.9.2 Định cấu hình – Từ cấu hình (Config Word)

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ ĐO NHỊP TIM

3.1. Giới thiệu về LED

3.2.1 Hoạt Động

3.2 Giới thiệu về phương pháp đo nhịp tim

3.2.1 Giới thiệu

3.2.2 Hemoglobin (Hb)

3.2.3 Định luật Beer

3.5. Phần thực nghiệm

3.5.1 Sơ đồ nguyên lý hệ đo

3.5.2 chương trình và cấu hình làm việc

3.5.4 Kết quả đo, nhận xét

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

-----------------------------------------

Keyword: download,khoa luan tot nghiep,nghien cuu,cac ung dung,cam bien quang,luong quang tuan

linkdownload: KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CÁC ỨNG DỤNG CẢM BIẾN QUANG