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 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 Trình bày tổng quan các yêu cầu của đề tài về thiết kế và các tính toán hệ thống bao gồm sơ đồ nguyên lý toàn mạch và của từng phần của hệ thống. Chương 4: Thi công hệ thống Trình bày 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 Trình bày kết quả của cả quá trình nghiên cứu làm đề tài bao gồm thời gian nghiên cứu, kết quả đạt được, nhận xét, đánh giá về đề tài và tính ứng dụng của đề tài trong thực tiễn. Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển Trình bày kết quả đạt được so với mục tiêu đề ra từ ban đầu, nhận xét và đánh giá về kết quả đạt được của đề tài nghiên cứu. Hướng phát triễn của đề tài sau này trong quá trình nghiên cứu. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 3 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2.1 Giới thiệu Huyết áp là áp lực máu trong động mạch, là động lực để đưa máu tới các cơ quan trong cơ thể. Huyết áp là một thông số quan trọng đánh giá chức năng hệ tim mạch và là một trong 3 thông số (mạch, huyết áp, thở) đánh giá chức năng sống còn của người bệnh. Phương pháp đo huyết áp phổ thông hiện nay là phương pháp Korotkoff (dùng bao hơi) và Oscillometric. Phương pháp Korotkoff dựa vào nghe âm thanh khi lấy huyết áp.
Phương pháp Oscillometric gồm đo dao động trong áp lực bên trong cổ tay lúc bệnh nhân mang vòng bit [1].2 Huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương Hình 2. 1: Huyết áp tâm thu và tâm trương [1] Khái niệm: Huyết áp tâm thu là áp lực máu trong động mạch trong khi tim đập. Huyết áp tâm trương là áp lực máu tối thiểu khi tim đập. 1: Giá trị huyết áp theo độ tuổi [2] Tuổi Tối thiểu Trung bình Tối đa 15-19 tuổi 105/73 mmHg 117/77 mmHg 120/81 mmHg 20-24 tuổi 108/75 mmHg 120/79 mmHg 132/83 mmHg BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 4 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT 25-29 tuổi 109/76 mmHg 121/80 mmHg 133/84 mmHg 30-34 tuổi 110/77 mmHg 122/81 mmHg 134/85 mmHg 35-39 tuổi 111/78 mmHg 123/82 mmHg 135/86 mmHg 40-44 tuổi 112/79 mmHg 125/83 mmHg 137/87 mmHg 45-49 tuổi 115/80 mmHg 127/84 mmHg 139/88 mmHg 50-54 tuổi 116/81 mmHg 129/85 mmHg 142/89 mmHg 55-59 tuổi 118/82 mmHg 131/86 mmHg 144/90 mmHg 60-64 tuổi 121/83 mmHg 134/87 mmHg 147/91 mmHg 2.3 Phương pháp Phương pháp Korotkoff: bao hơi được bơm lên để chấm dứt sự lưu thông của máu trên động mạch cánh tay đồng thời được thông với cột thủy ngân của một áp kế. Ống nghe được đặt trên đường động mạch cánh tay bên dưới bao hơi để nghe tiếng đập của động mạch. Khi bao đầy hơi thì tắt mạch sẽ không nghe được tiếng mạch đập. Xả bao hơi để cột thủy ngân trong áp kế xuống dần, xuất hiện của tiếng đập đầu tiên cho thấy một phần máu được lưu thông.
Con số áp lực trên cột thủy ngân ở tiếng đập đầu tiên nghe được tương ứng với áp lực tối đa. Áp lực giảm dần tiếp theo của cột thủy ngân trong áp kế, nghe được tiến đập êm dịu trong thì là huyết áp tâm thu (SBP). Tiếp sau là tiếng đập mạnh lên. Cuối cùng, tất cả các âm thanh biến mất.Thời điểm nghe được âm thanh cuối cùng thì là giá trị huyết áp tâm trương (DBP) [3].2 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 2.1 Chuẩn giao tiếp I2C a.
Giới thiệu I2C là viết tắc của từ Inter-Integrated Circuit là một chuẩn truyền thông do hãng điện tử Philips Semiconductor sáng lập và xây dựng thành chuẩn năm 1990. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 5 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Vcc R Mast Slave Slave Slave er 1 2 n R SCL SDA Hình 2. 2: Sơ đồ khối kết nối theo chuẩn I2C [4] Chuẩn I2C được thực hiện trên 2 đường SDA (Serial DATA) và SCL (Serial Clock), các đường SDA và SCL trên các thiết bị có cấu hình “cực góp mở” (open- drain hoặc open-collector), nghĩa là cần có các “điện trở kéo lên” (pull-up resistor) cho các đường này.
SDA - Serial Data: là đường dữ liệu nối tiếp, tất cả các thông tin về địa chỉ hay dữ liệu đều được truyền trên đường này theo thứ tự từng bit một. Trong chuẩn I2C, bit có trọng số lớn nhất (MSB) được truyền trước nhất, đặc điểm này ngược lại với chuẩn UART. SCL – Serial Clock: là đường xung nhịp nối tiếp. TWI (I2C) là chuẩn truyền thông nối tiếp đồng bộ, cần có 1 đường tạo xung giữ nhịp cho quá trình truyền/nhận, cứ mỗi xung trên đường giữ nhịp SCL, một bit dữ liệu trên đường SDA sẽ được truyền/nhận.
Trong hệ thống truyền dữ liệu I2C thì thiết bị nào cung cấp xung clock thì được gọi là thiết bị chủ (master), thiết bị nhận xung clock gọi là thiết bị tớ (slave).Có thể có nhiều thiết bị tớ (có thể có 128 thiết bị tớ) nhưng chỉ có 1 thiết bị chủ.Mỗi thiết bị tớ có 1 địa chỉ khác nhau để thiết bị chủ có thể lựa chọn giao tiếp thiết bị tớ cho phù hợp. Địa chỉ của thiết bị tớ thường do nhà sản xuất cài đặt sẵn. START Condition - Điều kiện bắt đầu: từ trạng thái nghỉ, khi cả SDA và SCL ở mức cao nếu Master muốn giao tiếp với Slave thì Master sẽ kéo chân SDA xuống thấp trong khi SCL vẫn cao. Trạng thái này gọi là START Condition (chúng ta gọi tắt là S).
STOP Condition - Điều kiện kết thúc: sau khi thực hiện truyền/nhận dữ liệu, nếu Master muốn kết thúc quá trình nó sẽ tạo ra một STOP condition. STOP condition được Master thực hiện bằng cách kéo chân SDA lên cao khi đường BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 6 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT SCL đang ở mức cao. STOP condition chỉ được tạo ra sau khi địa chỉ hoặc dữ liệu đã được truyền/nhận.
REPEAT START – Bắt đầu lặp lại: khoảng giữa START và STOP condition là khoảng bận của đường truyền, các Master khác không tác động được vào đường truyền trong khoảng này. Trường hợp sau khi kết thúc truyền/nhận mà Master không gởi STOP condition lại gởi thêm 1 START condition gọi là REPEAT START. Khả năng này thường được dùng khi Master muốn lấy dữ liệu liên tiếp từ các Slaves. 3 dưới mô tả các Master tạo ra START, STOP và REPEAT START [4].
3: Trạng thái bit Start và bit Stop [4] b. Giới thiệu giao thức SMBus SMBus (The System Management Bus) là một giao diện hai dây mà qua đó các chip thành phần của các hệ thống khác nhau có thể giao tiếp với nhau và với phần còn lại của hệ thống. Nó được dựa trên các nguyên tắc hoạt động của chuẩn giao tiếp I2C. 4: Sơ đồ khối kết nối của giao thức SMBus [4] SMBus thường được sử dụng trong máy tính cá nhân, pin thông minh, điều khiển nhiệt độ và hệ thống quản lý giao tiếp ở băng thông thấp.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 7 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bảng 2. 2: So sánh điểm khác nhau giữa SMBus với I2C [4] Tên Chức năng I2C SMBus VIL Ngõ vào mức thấp 1.8 V VIH Ngõ vào mức cao 3.1 V I PULL_UP Dòng từ điện trở kéo lên N/A 100-350 uA fSCL Tần số xung clock Max 100 kHz 10-100 kHz Hình 2. 5: Khoảng xung nhịp giữa SDA và SCL trong chuẩn SMBus [4] SMBus đòi hỏi SMBDAT (SDA) vẫn giữ nguyên nguyên trạng thái khoảng 300ns sau cạnh xuống của SMBCLK (SCL).
Một điểm khác nhau nữa là các thiết bị Master có làm thiết bị Slave và ngược lại. Tuy nhiên tại một thời điểm bất kỳ thì hệ thống chỉ có 1 thiết bị Master. Nếu trường hợp có nhiều hơn 1 thiết bị đưa ra tín hiệu làm Master thì SMBus sẽ cung cấp 1 cơ chế “trọng tài” dựa trên cơ chế wired-AND.2 Board Arduino Nano a. Sơ lược Arduino đã và đang được sử dụng rất rộng rãi trên thế giới và Việt Nam, ngày càng chứng tỏ được sức mạnh của chúng thông qua vô số ứng dụng độc đáo của người dùng trong cộng đồng nguồn mở (open-source).
Arduino là một board mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương tác với các thiết bị phần cứng khác như cảm biến, động cơ, đèn và các thiết bị khác. Arduino ra đời tại thị trấn tại Ivrea thuộc nước Ý và được đặt theo tên của một vị vua vào thế kỷ thứ 9 là vua Arduin. Arduino được đưa ra giới thiệu lần đầu tiên vào BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 10 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT năm 2005 như là một dự án dành cho sinh viên của giáo sư Massimo Banzi là một trong những người phát triển Arduino, tại trường Interaction Design Instistute Ivrea (IDII).
Những nhà thiết kế của Arduino cố gắng mang đến một phương thức dễ dàng, không tốn kém cho những người yêu thích, sinh viên và giới chuyên nghiệp để tạo ra những nhiết bị có khả năng tương tác với môi trường thông qua các cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Những ví dụ phổ biến cho những người yêu thích mới bắt đầu bao gồm các robot đơn giản, giám sát nhiệt độ và độ ẩm đơn giản. Đi cùng với nó là một môi trường phát triển tích hợp (IDE) chạy trên các máy tính cá nhân thông thường và cho phép người dùngviết các chương trình cho Aduino bằng ngôn ngữ C hoặc C++ [5]. Board Arduino Nano Arduino Nano là một board thuộc Arduino được thiết kế với bộ vi xử lý trung tâm là ATmega328 (Arduino Nano 3.x) hoặc Atmega168 (Arduino Nano 2.
Cấu tạo của Arduino Nano gồm các phần sau: Hình 2. 6: Board Arduino Nano [5] Cổng mini USB: đây là cổng giao tiếp dùng để nạp code và cấp nguồn cho board hoạt động. Có 14 chân I/O đánh số thứ tự từ 0 đến 13 có chức năng xuất nhập xuất dữ liệu số. Trong đó có 6 chân có chức năng tạo xung PWM.
Ngoài ra còn có các chân ngõ ra GND, VCC, AREF, 3V3. Có 8 chân Analog đánh số từ A0 đến A7 có chức năng nhận tín hiệu tương tự từ bên ngoài. Vi điều khiển AVR: đây là bộ xử lý trung tâm của toàn mạch. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 11 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bảng 2. 3: Một số thông số chính của board Arduino Nano [5] Vi xử lý ATmega328 (phiên bản V3.