Đồ án thiết kế và thi công thiết bị đo nhiệt độ cơ thể bằng hồng ngoại sử dụng công nghệ IoT

Việc lựa chọn cảm biến hồng ngoại MLX90614 dựa trên độ chính xác cao và khả năng đo không tiếp xúc. ESP8266 NodeMCU V1 được chọn làm vi điều khiển do khả năng kết nối Wifi và khả năng xử lý dữ liệu. Module OLED SSD1306 hiển thị kết quả đo một cách trực quan. Module MP3-TF-16P cho phép hệ thống đọc kết quả đo bằng giọng nói. Module thu hồng ngoại KY-022 được sử dụng để nhận tín hiệu điều khiển từ xa. Các thông số kỹ thuật của từng linh kiện được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả. Việc lựa chọn linh kiện phải cân nhắc đến chi phí, khả năng tương thích, và độ bền. Các thành phần điện tử cần phải đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng và an toàn. Thiết kế mạch in được tối ưu hóa để đảm bảo sự hoạt động ổn định của toàn bộ hệ thống.

Thiết kế mạch in đảm bảo sự kết nối chính xác giữa các linh kiện. Sử dụng phần mềm chuyên dụng để thiết kế mạch in, đảm bảo tính thẩm mỹ và khả năng sản xuất. Thiết kế mạch in cần tối ưu hóa kích thước, giảm thiểu nhiễu điện từ. Việc bố trí linh kiện cần hợp lý để đảm bảo sự tản nhiệt tốt và tránh sự can thiệp lẫn nhau. Kiểm tra mạch in trước khi sản xuất để phát hiện và sửa lỗi. Quá trình sản xuất mạch in cần tuân thủ các quy trình công nghệ để đảm bảo chất lượng. Mạch in được thiết kế để phù hợp với thiết kế cơ khí của thiết bị đo nhiệt độ. Kiểm tra và hiệu chuẩn mạch in sau khi sản xuất để đảm bảo độ chính xác của thiết bị.

Thiết kế cơ khí của thiết bị đo nhiệt độ chú trọng đến tính gọn nhẹ và tiện dụng. Sử dụng phần mềm thiết kế CAD để tạo mô hình 3D. Vật liệu lựa chọn cần bền, nhẹ, và dễ gia công. Thiết kế cơ khí cần đảm bảo sự bảo vệ cho các linh kiện điện tử bên trong. In 3D có thể được sử dụng để tạo mẫu thử nghiệm và đánh giá thiết kế. Quá trình sản xuất cần đảm bảo độ chính xác cao. Thiết kế cơ khí cần cân nhắc đến tính thẩm mỹ và khả năng sản xuất hàng loạt. Thiết kế cần tính đến yếu tố ergonomics để đảm bảo sự thoải mái khi sử dụng. Thiết kế cần tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và vệ sinh.

Quá trình lắp ráp cần tuân thủ các hướng dẫn kỹ thuật để đảm bảo độ chính xác. Kiểm tra kỹ lưỡng sau khi lắp ráp để phát hiện và xử lý các lỗi. Thử nghiệm hoạt động của thiết bị sau khi lắp ráp hoàn chỉnh. Kiểm tra độ bền và khả năng chịu va đập của thiết bị. Đánh giá hiệu quả hoạt động của thiết bị so với thiết kế ban đầu. Kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị để đảm bảo độ chính xác của phép đo. Quá trình kiểm tra cần được ghi chép đầy đủ để phục vụ cho việc đánh giá và cải tiến. Thiết bị đo nhiệt độ được kiểm tra trong các điều kiện hoạt động khác nhau để đảm bảo độ tin cậy.

Viết chương trình cho vi điều khiển ESP8266 sử dụng ngôn ngữ lập trình C. Thu thập dữ liệu từ cảm biến hồng ngoại MLX90614. Xử lý tín hiệu và tính toán nhiệt độ. Điều khiển module OLED SSD1306 và module MP3-TF-16P để hiển thị và thông báo kết quả. Kết nối Wifi và truyền dữ liệu lên nền tảng IoT. Quản lý bộ nhớ và năng lượng hiệu quả. Kiểm tra và gỡ lỗi chương trình. Tối ưu hóa tốc độ xử lý và độ chính xác. Sử dụng thư viện phần mềm phù hợp để đơn giản hóa quá trình lập trình.

Thiết kế giao diện người dùng thân thiện và dễ sử dụng. Xây dựng nền tảng IoT để lưu trữ và xử lý dữ liệu. Phát triển ứng dụng di động hoặc web để người dùng theo dõi nhiệt độ từ xa. Cài đặt cơ sở dữ liệu để lưu trữ lịch sử đo. Đảm bảo an ninh mạng và an toàn dữ liệu. Xử lý dữ liệu và phân tích dữ liệu để cung cấp thông tin hữu ích. Tích hợp các tính năng cảnh báo và thông báo. Sử dụng dịch vụ đám mây (cloud computing) để lưu trữ và xử lý dữ liệu lớn. Đánh giá hiệu suất và độ ổn định của ứng dụng IoT.

So sánh kết quả đo của thiết bị với các thiết bị đo chuẩn, ví dụ như súng đo nhiệt độ Omron. Tính toán sai số và đánh giá độ chính xác của thiết bị. Phân tích các nguồn gây sai số và đề xuất giải pháp khắc phục. Xác định khoảng nhiệt độ hoạt động tối ưu của thiết bị. Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến độ chính xác. Thực hiện nhiều phép đo trong các điều kiện khác nhau để đảm bảo độ tin cậy của kết quả. Độ chính xác là một tiêu chí quan trọng cần đạt được. Đo nhiệt độ không tiếp xúc cần đảm bảo độ chính xác cao.

Đánh giá khả năng truyền dữ liệu qua Wifi và độ ổn định của kết nối. Đánh giá hiệu quả của nền tảng IoT trong việc lưu trữ và xử lý dữ liệu. Đánh giá khả năng sử dụng của ứng dụng IoT và giao diện người dùng. Đánh giá hiệu quả của các tính năng cảnh báo và thông báo. Phân tích dữ liệu thu thập được và đánh giá giá trị của thông tin. Đánh giá mức độ bảo mật và an toàn dữ liệu. Quản lý dữ liệu lớn (quản lý dữ liệu lớn) là một khía cạnh quan trọng cần được xem xét. Phân tích thời gian thực (phân tích thời gian thực) của dữ liệu giúp nâng cao hiệu quả giám sát.