Luận văn Thiết kế và chế tạo mô hình đèn chiếu trị bệnh vàng da dành cho trẻ sơ sinh

Như chúng ta đã biết, trong bất kỳ một x ã hội nào vấn đề chăm sóc sức khỏe đ ã và luôn luôn đư ợc quan tâm. V ì thế, ngày nay khoa h ọc phát tri ển cũng luôn luôn quan tâm đến lĩnh vực y tế, chính v ì thế đã làm cho v iệc chăm sóc sức khỏe ng ày một tốt hơn. Đóng một vai trò quan trọng đó là các thiết bị y tế, v à càng ngày thi ết bị y tế càng thể hiện rõ vai trò quan tr ọng của nó trong ch ẩn đoán và điều trị.Theo quan đi ểm hiện đại, ng ành y tế không chỉ bao gồm y, d ược mà còn có trang thi ết bị y tế, tạo th ành thế kiềng ba chân vững mạnh.Không thể có một nền y tế mạnh một khi trang thiết bị y tế c òn nghèo nàn và l ạc hậu. Đối với nước ta, một n ước đang phát triển, các thiết bị y tế hiện đại hầu nh ư là nhập khẩu. Cho nênviệc tiếp cận v à tiến tới làm chủ và sản xuất các thiết bị y tế l à một vấn đề cấp thiết. Vì vậy, đề tài luận văn này cũng không ngo ài mục đích đó,cụ thể là tiếp cận tìmhiểu thiết bị đèn chiếu trị bệnh v àng da dành cho tr ẻ sơ sinh. Cũng giống nh ư hầu hết các thiết bị y tế, thiết bị đ èn chiếu trị bệnh v àng da dành cho tr ẻ sơ sinh cũng nhập khẩu với giá rất mắc tiền. Cũng v ì lý do này mà các b ệnh viện được trang b ị với số l ượng hạn chế không đủ đáp ứng nhu cầu thực tế v à làm tăng chi phíđiều trị.

pdf66 trang | Chia sẻ: tuandn | Ngày: 29/01/2013 | Lượt xem: 1830 | Lượt tải: 11download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Luận văn Thiết kế và chế tạo mô hình đèn chiếu trị bệnh vàng da dành cho trẻ sơ sinh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 19 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 20 3.1 Giới thiệu thực trạng các thiết bị trị bệnh v àng da ở trẻ sơ sinh ở các Bệnh viện hiện nay . Như đã trình bày ở trên, hầu hết các thiết bị y tế ở thị tr ường Việt Nam đều nhập ngoại, những máy mà Việt Nam sản xuất chiếm một thị phần rất nhỏ, v à các thiết bị y tế có trình độ công nghệ cao thì nước ta chưa sản xuất được. Chính vì vậy những thiết bị y tế nhập khẩu hầu hết là mắc tiền so với thu nhập trung b ình của nước ta, ngoài ra chính vì nhập khẩu nên các thiết bị y tế đều mang một đặc th ù là độc quyền dẩn tới thực tế là khi mà thiết bị không may gặp sự cố th ì việc bảo trì rất khó khăn. Đa số các trường hợp là phải thay linh kiện chính hãng, mà mỗi lần thay thường tốn rất nhiều tiền và khó khăn, bởi vì nếu trục trặc những linh kiện mà hảng không có sẵn ở Việt Nam th ì cần phải chờ đặt hàng ở nước ngoài nên rất mất thời gian và phát sinh chi phí. Ngoài ra trong quá trình khảo sát các thiết bị đèn chiếu trị bệnh vàng da trước đây và hiện đang sử dụng tại các bệnh viện thì tôi thấy có một số hạn chế, đây cũng l à nguyên nhân nảy ra một số ý tưởng trong quá trình thiết kế. Các thiết bị đèn chiếu trị bệnh vàng da ở trẻ sơ sinh thường dùng các bóng đèn huỳnh quang, các thiết bì này thông thường thì chỉ có một hệ thống đèn và một giường cho em bé nằm. DÀN ĐÈN GIƯỜNG EM BÉ NẰM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 21 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 22 Hinh 3.1 Những dàn đèn chiếu vàng da dùng bóng đèn huỳnh quang. Khi mới sử dụng thì các bóng đèn huỳnh quang này rất tốt, nhưng qua một thời gian dài sử dụng thì các bóng này không phát ra cường độ mong muốn nữa, chính v ì vậy sẽ kéo dài thời gian điều trị. Ngoài ra khi dàn đèn phát ra cư ờng độ sáng thì làm thế nào biết được dàn đèn đó phát ra cường độ được yêu cầu, chính vì thế cần phải có một dụng cụ để đo cường độ sáng ở khoảng bước sóng này. Trong quá trình điều trị, việc xác định cường độ sáng trên da em được xác định theo khoảng cách giữa dàn đèn và em bé và khoảng cách này do nhà sản xuất qui định. Điều này chỉ đúng khi các bóng đèn còn hoạt động tốt phát ra đúng cường độ, nếu vì một lý do nào đó các bóng đèn này không phát ra công suất như đã tính toán thì tất yếu sẽ xảy ra hiện tượng cường độ sáng chiếu lên em bé sẽ bị thiếu, dẫn tới kéo dài thời gian điều trị, gây ra thiệt hại về kinh tế cho người thân của em bé. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 23 Nhưng tất cả các thiết bị đèn chiếu trị bệnh vàng da ở trẻ sơ sinh được biết ở các bệnh viện hiện nay đều không được tích hợp bộ phận đo cường độ sáng này. Thiết bị đo cường độ sáng này thông thường được các bệnh viện mua riêng và của một hãng khác chuyên về đo lường với giá rất cao nên thông thường được trang bị rất hạn chế. Các Bác sĩ hoặc y tá thông thường dựa vào kinh nghiệm của mình để điều chỉnh khoảng cách giữa dàn đèn và em bé, nhưng như thế thì rất thủ công và theo cảm tính của Bác sĩ nên sẽ không chính xác. Chính vì những thực tế như vậy đã làm nảy sinh một số ý tưởng thiết kế thiết bị trị bệnh vàng da cho trẻ sơ sinh, sẽ được trình bày trong phần sau. 3.2 Phương pháp nghiên cứu và giải thích cải tiến dựa trên sự trên khảo sát các thiết bị trong các bệnh viện Chính vì vậy khi bắt tay vào thiết kế thiết bị đèn chiếu trị bệnh vàng da cho trẻ sơ sinh, cần phải cải tiến các hạn chế nh ư trên đã nêu trên. Đó là cần phải tích hợp một thiết bị đo cường độ sáng đi kèm với thiết bị đèn chiếu trị bệnh vàng da ở trẻ sơ sinh. Để đảm bảo rằng việc theo dõi cường độ sáng trên da em bé là chính xác và đáng tin cậy. Nhưng thế là chưa đủ cần phải có thêm một phần điều khiển tự động để điều chỉnh c ường độ sáng trên da em bé dựa trên cường độ sáng mà Sensor thu nhận về để đảm bảo rằng ánh sáng trên da em bé luôn ở trong một khoảng mong muốn. V à cuối cùng một điều cần lưu ý nữa đó là cần phải tận dụng những linh kiện điện tử sẵn có ở Việt Nam, nhưng vẫn đảm bảo những thông số kỹ thuật cho thiết bị như: + Thiết bị phải phát ra ánh sáng có khoả ng bước sóng đúng với yêu cầu, nhằm đảm bảo cho quá trình điều trị có hiệu quả . + Phát ra cường độ sáng đúng với yêu cầu đề chắc chắn rằng cường độ sáng trên da em bé đúng với yêu cầu điều trị đặt ra . + Đảm bào an toàn cho em bé trong quá trình điều trị . LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 24 + Ứng dụng vi xử lý để điều khiển thiết bị , tự động điều chỉnh cường độ sáng theo một giá trị cài đặt trước . + Dể sử dụng . + Rẻ hơn các thiết bị ngoại nhập . Ngoài ra việc sử dụng đèn LED super bright thay thế các bóng đèn huỳnh quang chuyên dụng cũng là một cải tiến trong quá tr ình thiết kế thiết bị đèn chiếu trị bệnh vàng da cho trẻ sơ sinh . Như trình bày ở trên, trước đây các thiết bị đèn chiếu trị bệnh vàng da cho trẻ sơ sinh thường dùng bóng đèn huỳnh quang chuyên dụng. Các bóng đèn huỳnh quang này được phủ một lớp huỳnh quang đặc biệt nhằm phát ra ánh sáng xanh có b ước sóng thích hợp. Chính vì thế nên ánh sáng phát ra của những bóng đèn này là không liên tục (nhấp nháy). So với việc thay đổi bóng huỳnh quang bằng đèn LED thì có những ưu điểm sau đây : + Hiệu quả điều trị cao hơn do ánh sáng của đèn LED phát ra là ánh sáng liên t ục, còn ánh sáng phát ra của bóng đèn huỳnh quang là không liên tục nên hiệu quả điều trị của LED cao hơn so với bóng đèn Huỳnh quang . + Tuổi thọ trung bình của LED cao hơn so với bóng huỳnh quang . + Tiết kiệm năng lượng vì công xuất tiêu thụ điện của LED thấp hơn nhiều so với công xuất tiêu thụ của bóng huỳnh quang . + Giá thành của 1 dàn đèn dùng LED thấp hơn so với 1 dàn đèn dùng bóng huỳnh quang . +Việc sử dụng đèn LED làm cho dàn đèn cho cấu trúc gọn hơn so với dàn đèn dùng bóng Huỳnh quang giúp cho quá trình sử dụng được thuận tiện và dể dàng hơn . + Việc sử dụng đèn LED làm giảm quá trình sinh nhiệt do dàn đèn gây ra làm giảm yếu tố gây ảnh hưởng tới các thiết bị khác ví dụ như lông hấp em bé sơ sinh . LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 25 Chính vì những điểm ưu thế hơn so với bóng đèn huỳnh quang như vậy nên việc thay thế bằng đèn LED super bright là một cải tiến có ý nghĩa quan trọng về mặt công nghệ và phù hợp với xu hướng phát triển của thế giới . 3.3 Xây dựng sơ đồ khối cho thiết bị . Dựa vào những tiêu chí như đã trình bày ở trên, từ đó giúp tôi thiết kế sơ đồ khối của thiết bị đèn chiếu trị bệnh vàng da ở trẻ sơ sinh. Để đáp ứng được những mục đích nêu trên sơ đồ khối sẽ bao gồm các khối sau đây: 1. Dàn đèn . 2. Sensor quang thu nhận ánh sáng . 3. Khối khuếch đại . 4. Khối ADC (chuyển tín hiệu Analog sang Digital) . 5. Khối vi xử lý . 6. Khối hiển thị thông số (cường độ sáng) hiện tại . 7. Khối cài đặt . 8. Khối hiển thị thông số (cường độ sáng) cài đặt . Sau đây là sơ đồ khối của thiết bị : LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 26 Hình 3.2 Sơ đồ khối thiết bị đèn chiếu trị bệnh vàng da cho trẻ sơ sinh *) Giải thích sơ đồ khối. Sơ đồ khối trên gốm có 9 khối Khối 1: Là dàn đèn, khối này sẻ bao gồm 1 ma trận các đén LED super bright, cách sắp sếp các đèn LED super bright này cũng như số đèn LED super bright này được tính toán cụ thể nhằm đảm bảo công xuất v à phân bố trên gường em bé nằm . Khối 2: Là Sensor quang thu nhận tín hiệu, có bước sóng thu nhận thích hợp trong khoảng tần số mà dàn đèn LED super bright phát ra . Khối 3: Là khối khuếch đại, nhằm mục đích khuếch đại tín hiệu lên ở một giá trị thích hợp để sau đó tín hiệu n ày sẽ tiếp tục đưa vào khối ADC . Khối 4: Đây là khối chuyển tín hiệu analog sang digital để tiếp tục đưa vào khối kế tiếp xử lý . Dàn đèn Sensor Khuếch đại ADC Vi xử lý Hiển thị thông số hiện thời Phím nhấn cài đặt Khối điều khiển cường độ dàn đèn Hiển thị thông số cài đặt LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 27 Khối 5: Khối vi xử lý, đây là khối điểu khiển trung tâm, điều khiển các bộ phận khác như: điều khiển hoạt động của ADC, điểu khiển hiển thị LED 7 đoạn, so sánh tín hiệu nhận vào với giá trị cài đặt từ đó ra quyết định điều khiển cường độ dàn đèn . Khối 6: Hiển thị thông số hiện thời, tại đây sẽ phản ánh c ường độ sáng hiện tại mà Sensor quang thu nhận được . Khối 7: Khối phím nhấn cài đặt, đây là nơi máy tương tác với người sử dụng, người sử dụng có thể cài đặt thông số cường độ sáng mong muốn dàn đèn chiếu vào em bé . Khối 8: Khối hiển thị thông số cài đặt là nơi hiển thị các thông số khi người sử dụng tương tác với phím nhấn . Khối 9: Khối điều khiển cường độ sáng dàn đèn, khối này chịu trách nhiệm nhận tín hiệu điều khiển của khối Vi xử lý để từ đó tăng hoặc giảm cường độ chiếu sáng lên da em bé nhằm giữ cho cường độ sáng trên da em bé luôn trong khoảng cài đặt xác định . 3.4 Lựa chọn các linh kiện cho thiết bị . 3.4.1 Lựa chọn bóng đèn . Từ sơ đồ khối như trên, đây là nền tảng cơ sở để thiết kế thiết bị đèn chiếu trị bệnh vàng da cho trẻ sơ sinh, trong đó các bộ phận của thiết bị được cân nhắc chọn lựa các linh kiện có sẵn ở Việt Nam. Nhưng bên cạnh đó để đảm bảo tính chính xác cũng như hiệu quả điều trị của thiết bị, các bộ phận liên quan trực tiếp đến điều trị như dàn đèn phát ra ánh sáng có khoảng bước sóng thích hợp cần phải chọn linh kiện n ước ngoài bởi những lý do sau đây: + Linh kiện dùng để phát ánh sáng xanh dương cụ thể là tôi dùng đèn LED super bright phát ra ánh sáng có bư ớc sóng trong khoảng 420 nm  480 nm hiện giờ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 28 trên thị trường Việt Nam chưa có bán, chỉ có hàng Trung Quốc nhưng không có thông số rõ rang . + LED nhập từ nước ngoài có thông số rõ ràng nên ta có thể chắc chắn ánh sàng phát ra là ánh sáng mà ta mong muốn, và từ các thông số này ta có thể dễ dàng tính ra số LED mà ta sử dụng nhằm đảm bảo phát ra c ường độ sáng như mong muốn . Sau một thời gian tìm thông tin trên internet thì tôi đã tìm được bóng đèn LED phát ra ánh sáng mong muốn với cường độ sáng tương đố lớn và giá thành chấp nhận được. Sau đây là các thông số của bóng đèn LED super bright mà tôi đã tìm đuợc trên internet có mã số RL5-B2545 . Các thông số cơ bản: Hình 3.3 Các thông số cơ bản của Super bright LED RL5 -B2545 [2]. Các thông số về kích thước: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 29 Hình 3.4 Các thông số về kích thước của super bright LED RL5 - b2545 [2]. Các thông số về dòng và áp và cường độ sáng: Hình 3.5 Các thông số về dòng và áp và cường độ sáng [2]. Các thông số ảnh hưởng của nhiệt độ: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 30 Hình 3.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ. [2] Các thông số về bước sóng: Hình 3.7 Phổ bước sóng phát ra. [2] Bảng giá của LED RL5-B2545: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 31 MÃ SỐ LINH KIỆN TỪ 1-9 LED TỪ 10-49 LED TỪ 50-99 LED NHIỀU HƠN 100 LED NHIỀU HƠN 1000 LED RL5-B2545 1.29 USD 1.09 USD 0.99 USD 0.89 USD 0.70 USD 3.4.2 Lựa chọn Sensor quang thu nhận tín hiệu . Chọn sensor là một công đọan rất quan trọng bởi v ì ánh sáng trong khoảng bước sóng này phát ra rất khó thu nhận, tín hiệu nhận về phụ thuộc vào rất nhiều vào công đoạn lựa chọn Sensor. Chính vì thế chọn Sensor quang cần phải cân nhắc kỹ Dựa vào bước sóng ánh sáng phát ra, ta chọn Sensor thu nhận sao cho có b ước sóng đáp ứng trùng với bước sóng mà đèn LED Super bright phát ra. Sau một thời gian tìm thông tin trên internet và tham khảo ở các sách tôi tìm được con Photodiode có mã số là BPW21R của hãng Siemens Sau đây là Datasheet của nó: Hình 3.8 Hình dạng bên ngoài của sensor BPW21R [3] +) Các thông số cơ bản: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 32 Hình 3.9 Các thông số cơ bản của sensor BPW21R [3] +) các thông số đặc trưng: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 33 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 34 Hinh 3.10 Các thông số đặc trưng của sensor photodiode BPW21R [3] Từ các thông số trên ta có thể thấy đáp ứng bước sóng của photodiode BPW21R l à hoàn toàn phù hợp với yêu cầu thiết kế, khoảng bước sóng đáp ứng là từ 420 nm  675 nm, sensor này có độ nhạy cao nhất ở bước sóng 565 nm, trong khi đó d àn đèn LED super bright phát ra ánh sáng có bư ớc sóng trong khoảng từ 420 nm  550 nm với cường độ phát mạnh nhất ở bước sóng 460 nm ( là bước sóng mà Bilirubine hấp thụ nhiều nhất ) . Như vậy ta có thể nhận thấy rằng toàn bộ phổ ánh sáng của LED super bright đều nằm trong khoảng bước sóng thu nhận của sensor, hơn nửa ánh sáng do LED super bright phát ra nằm trong khoảng gần như tuyến tính với độ nhạy của sensor, N ên có thể kết luận là sensor của ta có đáp ứng thu nhận rất tốt với bước sóng mà LED super bright phát ra . 3.4.3 Lựa chọn linh kiện cho khối ADC . Ngày nay hầu hết việc truyền đạt tín hiệu cũng nh ư quá trình điều khiển và chỉ thị đều thực hiện theo phương pháp số, vì vậy khối vi xử lý chỉ xử lý được các tín hiệu số được mã dưới dạng các bit nhị phân, mà tín hiệu của ta thu nhận là tín hiệu Analog nên cần phải có thiết bị mã hóa tín hiệu này sang các bít nhị phân. Đây là thiết bị trung gian kết LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 35 nối giữa khối khuếch đại và khối xử lý trung tâm. Trong phần này tôi dùng IC ADC 0809, IC này rất thông dụng trong thực tế và thường thấy trong các hệ thống điều khiển ở Việt Nam. Ngoài ra IC ADC 0809 có một số ưu điểm sau: 3.4.3.1 Giới thiệu về IC ADC 0809 . Bộ ADC 0809 là một thiết bị CMOS đơn tinh thể có bộ chuyển đổi tương tự sang số A/D, mạch đa hợp 8 kênh và mạch logic điều khiển tương thích với bộ vi xử lý. Mạch A/D 8 bit dùng phép xấp xỉ liên tiếp làm kỹ thuật biến đổi. Mạch biến đổi đ ược đặt trưng bằng mạch so sánh, mạch chia điện áp 256 điện trở có cây chuyển mạch tương tự và thanh ghi xấp xỉ liên tiếp. Linh kiện này có ưu điểm là loại bỏ các nhu cầu hiệu chỉnh zero v à toàn giải bên ngoài. Tính giao diện dể dàng với các bộ vi xử lý được cung cấp bởi các ngõ vào địa chỉ mạch ghép kênh được chốt và được giải mã và các ngõ ra 3-trạng thái TTL được chốt. Ngoài ra IC ADC 0809 còn có các ưu điểm sau : + Dể dàng giao diện với các bộ vi xử lý . + Không yêu cầu chỉnh ZERO hoặc toàn giải . + Mạch đa hợp 8 kênh có mạch logic địa chỉ . + Tốc độ biến đổi cao . + Độ chính xác cao . + Phụ thuộc tối thiểu vào nhiệt độ . + độ chính xác và lặp lại trong thời gian dài rất tốt . + Công xuất tiêu thụ ít nhất . *) Sơ đồ chân IC ADC 0809: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 36 Hình 3.11 Sơ đồ chân IC ADC 0809 [3]. *) Ý nghĩa các chân của IC ADC 0809: - IN1 IN8 : 8 ngõ vào analog . - A, B, C : giải mã chọn các ngõ vào Analog . - 2-1 2-8 : ngõ ra song song 8 bit . - ALE : cho phép chốt địa chỉ . - Start : xung bắt đầu chuyển đổi . - CLK: chân cấp xung clock cho ADC . LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 37 - OE ( output enable ): xung cho biết được phép lấy tín hiệu ra . - EOC (end of convert ): chân cho biềt kết thúc chuyển đổi . - VREF + : chân cấp điện áp tham chiếu + . - VREF - : chân cấp điện áp tham chiếu - . - VCC, GND : lần lượt chân cấp nguồn và chân nối mass . 3.4.3.2 Đặc điểm và nguyên tắc hoạt động của IC ADC 0809. + Độ phân giải 8 bit + Sai số tổng không hiệu chỉnh : ± ½ LSB và ± 1LSB + Nguồn cung cấp điện đơn: 5 VDC + Công xuất thấp : 15 mW + Thời gian biến đổi: 100 µs + Nguyên tắc chọn kênh Analog: Hình 3.12 Nguyên tắc chọn kênh của ADC 0809 . LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 38 + Nguyên tắc hoạt động của IC ADC 0809: muốn IC ADC 0809 hoạt động th ì cần nối các châm điều khiển của IC ADC 0809 v ào hệ thống vi xử lý, và dùng hệ thống vi xử lý này để điều khiển hoạt động của IC ADC 0809, cụ thể theo những bước sau: Bước 1: Chọn một kênh analog ngõ vào bằng cách chốt các chân theo nh ư bảng trên . Bước 2: Kích hoạt xung ALE (chân cho phép chốt địa chỉ của IC ADC 0809 ) . Bước 3: Kích hoạt chân start để cho IC ADC 0809 bắt đẩu chuy ên đổi . Bước 4: Chờ cho chân EOC (end of convert ) lên mức tích cực cao, lúc này quá trình chuyển đổi đã thực hiện xong . Bước 5: Kích hoạt chân OE (output enable ) chân n ày cho phép đọc dữ liệu ra từ IC ADC 0809 Giá trị ra của tín hiệu analog cấp v ào bằng N: Trong đó: - N là giá trị 8 bit ứng với tín hiệu analog vào . - VIN là ngõ vào analog . LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 39 - Vref (+) là điện áp tham chiếu tại chân REF (+) . - Vref (-) là điện áp tham chiếu tại chân REF ( -) . Nếu như Vref (-) = 0 V tương ứng với nối xuống chân GND Nếu Vref (+) = 5V thì tương ứng là điện áp vào cao nhất ( toàn tầm ) của tín hiệu analog là 5V . + Một điều cần lưu ý là cấn phải tao mạch xung clock ri êng cho IC ADC 0809, bởi vì IC ADC 0809 không có xung clock riêng, tốc độ biến đổi của IC ADC 0809 phụ thuộc vào tần số xung clock, nhưng thời gian biến đổi này không nhanh hơn 100 ms. Tần số chuẩn của cung clock cấp cho IC ADC 0809 l à 640 khz . 3.4.4 Lựa chọn linh kiện cho khối Vi xử lý . 3.4.4.1 Vai trò của khối vi xử lý trong hệ thống . Khối vi xử lý là khối điều khiển trung tâm của hệ thống, có thể ví khối vi xử lý l à bộ óc của 1 thiết bị hoặc 1 hệ thống. ng ày nay hầu hết các thiết bị điện tử đều có các hệ thống điều khiển tự động, các thiết bị n ày tự đông hoạt động theo một ch ương trình đã cài đặt sẵn. Các hệ thống tự động không chỉ đi vào các lĩnh vực công nghiệp, y tế… mà còn đi xâu vào các thiết bị sinh hoạt hàng ngày như Tivi, lò vi sóng, máy giặt... Có thể nói rằng điều khiển tự động ngày càng làm cho cuộc sống con người ngày dể chịu và tiện nghi hơn. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www.bme.vn Huỳnh Thế Hoàng : Email : hoangche2003@yahoo.com 40 Có thể nói rằng thiết bị càng thông minh thì vài trò của khối vi xử lý càng thể hiện vai trò quan trọng của chúng, trong thiết kế thiết bị đèn chiếu vàng da dành cho trẻ sơ sinh thì không chỉ điểu chỉnh cường độ sáng của dàn đèn mà nó còn điều khiển quá trình thu nhận tín hiệu (IC ADC), ngoài ra còn thực hiện quá trình hiển thị lên LED 7 đoạn. Nếu hệ thống có kết nối với các thiết bị khác nh ư máy tính thì việc điều khiển tín hiệu cần phải phối hợp đồng bộ giữa bộ phận nhận v à phát và muốn làm được điều này cũng cần có vi xử lý để điều khiển tín hiệu theo các chuẩn giao tiếp . Chính vì vậy cần phải có một quá trình điều khiển nhịp nhàng giữa các khâu để cho hệ thống điều khiển hoạ t động ổn định và hiệu quả nhất. Trong hệ thống điều khiển của thiết bị đ èn chiếu vàng da dành cho trẻ sơ sinh tôi dùng IC 89C52 thuộc họ 8051 bởi vì những lý do sau: + Là một họ vi điều khiển rất thông dụng và phổ biến nhất nhất thế giới và ứng dụng trong nhiều lĩnh lực. + Có điểm mạnh trong cách sử lý ngắt. + Họ vi xử lý 8051 có bán rất nhiều trên thị trường Việt Nam. + Dung lượng Ram và Rom nội khá lớn ( Ram 128 byte, Rom 8Kb ) , thích hợp với đồ án điều khiển, khi cần có thể mở rộng dung l ượng Rom nội. + Tương thích với IC ADC 0809. + Giá thành rẻ. 3.4.4.2 Giới thiệu về IC 89C52 . *) Kiến trúc cơ bản của họ vi điều khiển 8051 [4] . + Một ALU 8 bit + 32 chân I/O riêng biệt ( 4 nhóm mỗi nhóm 8 chân I/O ) có thể truy cập ri êng rẻ + Hai bộ định thời/đếm 16 bit. + Đơn vị thu/phát bất đồng bộ phổ biến UART ho àn toàn xong công. + Sáu nguồn hay nguyên nhân ngắt ( interrupt source ) với hai mức ưu tiên. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP www

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdf03 phuong phap.pdf
  • pdf01 gioi thieu.pdf
  • pdf01-trang bìa.pdf
  • pdf02 ly thuyet.pdf
  • pdf04 ket qua.pdf
  • pdfphu luc.pdf