Đồ án Quản lý dữ liệu bệnh nhân trong bệnh viện sử dụng công nghệ RFID

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP– Y SINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC ----o0o---- Tp. HCM, ngày 1 tháng 7 năm 2018 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Tài Tụ MSSV: 14141363 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử - Truyền thông Mã ngành: 41 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2014 I. TÊN ĐỀ TÀI: QUẢN LÝ DỮ LIỆU BỆNH NHÂN TRONG BỆNH VIỆN SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ RFID II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: − Nguyễn Văn Hiệp, Giáo trình công nghệ nhận dạng bằng song vô tuyến, Đại học SPKT Tp.HCM 2014. − Phạm Quang Huy, Lê Cảnh Trung, Lập trình điều khiển Arduino, Đại học SPKT Tp.HCM. − Lê Trung Hiếu, Nguyễn Thị Minh Thi, Giáo trình lập trình Windows Form với C#.Net, Đại học Duy Tân 2012. 2. Nội dung thực hiện: − Thu thập dữ liệu quy trình quản lí giữ liệu bệnh nhân hiện nay. − Lựa chọn các thiết bị trong việc thiết kế mô hình phần cứng. − Thiết kế phần cứng. − Viết phần mềm. − Đánh giá kết quả thực hiện. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 03/10/2018 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/01/2019 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Nguyễn Thanh Nghĩa CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM.ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PÚC ----o0o---- Tp. HCM, ngày 07 tháng 01 năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Nguyễn Tài Tụ Lớp: 14941DT MSSV:14141363 Tên đề tài: QUẢN LÝ DỮ LIỆU BỆNH NHÂN TRONG BỆNH VIỆN SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ RFID. Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD 24/09/2018 - 30/09/2018 Tìm hiểu Arduino Uno R3. Tìm hiểu Module RFID RC522 Tìm hiểu giao tiếp RFID và Arduino.Tìm hiểu giao tiếp LCD với Arduino 01/10/2018- 18/10/2018 Viết chương trình Arduino giao tiếp với RFID RC522, hiển thị LCD 20/10/2018- 22/11/2018 Tìm hiểu và viết form giao tiếp giứa Arduino và máy tính 12/11/2018 - 24/11/2018 Tìm hiểu về SQL phpmyadmin và tạo cơ sở dữ liệu viết các hàm truy xuất 26/11/2018 - 01/12/2018 Kết nối form máy tính với cơ sở dữ liệu. Bắt đầu viết luận văn 03/12/2018 - 16/12/2018 Tiến hành kết nối các phần lại, tiến hành mô phỏng thực tế và cân chỉnh phần cứng, phần mềm. Viết luận văn 17/12/2018- 10/01/2019 Hoàn thành mô hình và nộp cuốn luận văn GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) LỜI CAM ĐOAN Đề tài này là do tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Người thực hiện Nguyễn Tài Tụ LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn đến ThS. Nguyễn Thanh Nghĩa đã trực tiếp hướng dẫn, góp ý, chia sẻ nhiều kinh nghiệm quý báu cũng như tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện để chúng em hoàn thành tốt đề tài này. Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Khoa Điện – Điện Tử đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành đề tài. Em cũng gửi lời cám ơn đến các bạn chung nhóm Giáo Viên hướng dẫn, đã chia sẻ kinh nghiệm, trao đổi những kiến thức và những kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện đề tài Bàn Văn Huy Nguyễn Tài Tụ MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................................................. i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .................................................... ii LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................... iv MỤC LỤC .......................................................................................................................... v LIỆT KÊ HÌNH VẼ ........................................................................................................ vii LIỆT KÊ BẢNG ............................................................................................................... ix TÓM TẮT .......................................................................................................................... x Chương 1. TỔNG QUAN ................................................................................................. 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................... 1 1.2 MỤC TIÊU ............................................................................................................... 1 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................................... 1 1.4 GIỚI HẠN ................................................................................................................ 2 1.5 BỐ CỤC .................................................................................................................... 2 Chương 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT ...................................................................................... 3 2.1 TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÍ DỮ LIỆU BỆNH NHÂN TRONG BỆNH VIỆN 3 2.1.1 Phương pháp quản lí dữ liệu bệnh nhân ......................................................... 3 2.1.2 Nhu cầu trong việc quản lí dữ liệu bệnh nhân tại các bệnh viện .................. 3 2.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG RFID .................................................................... 4 2.2.1 Giới thiệu Công Nghệ RFID ............................................................................. 4 2.2.2 Các Thành Phần Hệ Thống RFID ................................................................... 5 2.2.3 Ưu và nhược điểm của hệ thống RFID ............................................................ 6 2.3 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM PHPMYADMIN ................................................ 7 2.3.1 Giới thiệu về phpMyAdmin .............................................................................. 7 2.3.2 Giới thiệu về cơ sở dữ liệu MySQL trong phpMyAdmin .............................. 7 2.4 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN CỨNG ............................................................................ 9 2.4.1 Module RFID RC522 ........................................................................................ 9 2.4.2 Thẻ RFID .......................................................................................................... 11 2.4.3 Bộ Vi Xử Lí Trung Tâm Arduino UNO ........................................................ 13 2.4.4 LCD 16x02 ........................................................................................................ 14 2.4.5 Module I2C LCD ............................................................................................. 15 2.4.6 Chuẩn giao tiếp I2C ........................................................................................ 16 2.5 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LẬP TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN ............ 17 2.6 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM LẬP TRÌNH CHO MÁY TÍNH ........................... 19 Chương 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ...................................................................... 22 3.1 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG ...................................................... 22 3.1.1 Thiết kế sơ đồ khối .......................................................................................... 22 3.1.2 Tính toán và thiết kế mạch ............................................................................. 23 3.1.3 Sơ đồ nguyên lý của toàn mạch ...................................................................... 27 Chương 4. THI CÔNG HỆ THỐNG VÀ KẾT QUẢ ................................................... 28 4.1 THI CÔNG PHẦN CỨNG .................................................................................... 28 4.1.1 Thi công board mạch ...................................................................................... 28 4.1.2 Đóng gói và thi công bộ điều khiển ................................................................ 31 4.1.3 Thi công mô hình ............................................................................................. 31 4.1.4 Lập trình cho phần cứng ................................................................................ 32 4.2 LẬP TRÌNH VIẾT PHẦN MỀM ......................................................................... 33 4.2.1 Lưu đồ và giải thuật C# .................................................................................. 33 4.2.2 Thực hiện viết phần mềm ............................................................................... 34 4.3 KẾT QUẢ THỰC HIỆN ....................................................................................... 37 4.3.1 Kết quả thi công phần cứng............................................................................ 37 4.3.2 Hình ảnh mô phỏng ......................................................................................... 37 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ................................................... 41 5.1 KẾT LUẬN ............................................................................................................. 41 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ........................................................................................ 42 5.3 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ............................................................. 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 47 PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 48 LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình 2.1: Một số thẻ RFID thông dụng hiện nay ................................................................ 5 Hình 2.2: Giao tiếp giữa thẻ Tag và đầu đọc ...................................................................... 5 Hình 2.3: Giao diện đăng nhập phpMyAdmin .................................................................... 7 Hình 2.4: Giao diện đăng nhập MySQL ............................................................................. 8 Hình 2.5: Tạo các trường dữ liệu mới ................................................................................. 8 Hình 2.6: Đầu đọc RFID HF ............................................................................................... 9 Hình 2.7: Đầu đọc RFID UHF ............................................................................................ 9 Hình 2.8: Đầu đọc/ghi RFID HF ....................................................................................... 10 Hình 2.9: Module đọc thẻ MFRC522 ............................................................................... 10 Hình 2.10: Thẻ RFID ........................................................................................................ 12 Hình 2.11: Board Arduino UNO ....................................................................................... 13 Hình 2.12: Màn Hình LCD 16x02 .................................................................................... 14 Hình 2.13: Module I2C LCD ............................................................................................ 15 Hình 2.14: Nguyên Lý hoạt động của chuẩn giao tiếp I2C............................................... 16 Hình 2.15: Hướng Dẫn cách Download phần mềm arduino ............................................. 18 Hình 2.16 Hướng dẫn tải phần mềm Arduino IDE ........................................................... 18 Hình 2.17: Giao diện khi cài đặt xong. ............................................................................. 19 Hình 2.18: Hướng dẫn tạo project mới ............................................................................. 20 Hình 2.19: Chạy thử chương trình mẫu. ........................................................................... 21 Hình 3.1: Sơ đồ khối của hệ thống .................................................................................... 22 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lí mạch nguồn ............................................................................. 24 Hình 3.3: Dạng sóng sau khi chỉnh lưu ............................................................................. 24 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý kết nối module RFID với vi điều khiển ................................. 26 Hình 3.5: LCD 16x02 kết hợp với module I2C ................................................................ 26 Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống .......................................................................... 27 Hình 4.1: Sơ đồ bố trí linh kiện của mạch ........................................................................ 28 Hình 4.2: Mạch in sau khi thiết kế .................................................................................... 29 Hình 4.3: Kiểm tra kết nối với Arduino ............................................................................ 30 Hình 4.4: LCD khi kết nối với Arduino ............................................................................ 31 Hình 4.5: Mô hình hoàn chỉnh .......................................................................................... 31 Hình 4.6: Lưu đồ và giải thuật Arduino Uno .................................................................... 32 Hình 4.7: Lưu đồ và giải thuật C# ..................................................................................... 33 Hình 4.8: Đăng nhập C# trên Visual Studio ..................................................................... 34 Hình 4.9: Giao diện lầm việc của C# trên Visual Studio .................................................. 35 Hình 4.10: Giao diện đăng nhập sau khi nhập trình.......................................................... 36 Hình 4.11: Giao diện màn hình chính lập trình C# trên Window Form ........................... 36 Hình 4.12: Giao diện đăng nhập vào hệ thống .................................................................. 37 Hình 4.13: Khi đọc mã thẻ thành công ............................................................................. 37 Hình 4.14: Giao diện đăng nhập vào hệ thống .................................................................. 38 Hình 4.15: Giao diện phần mềm sau khi đăng nhập ......................................................... 38 Hình 4.16: Tra cứu thông tin Bệnh Nhân bằng mã thẻ ..................................................... 39 Hình 4.17: Tra thông tin bệnh nhân theo ngày vào ........................................................... 39 Hình 4.18: Tra và xuất thông tin đơn thuốc của bệnh nhân .............................................. 40 Hình 5.1: Giao diện khi đăng nhập ................................................................................... 42 Hình 5.2: Giao diện sau khi đăng nhập thành công .......................................................... 43 Hình 5.3: Giao diện đăng ký tài khoản người dùng .......................................................... 44 Hình 5.4: Tra cứu bằng ngày vào khám ............................................................................ 45 Hình 5.5 : Giao diện tra cứu thông tin bệnh nhân bằng mã thẻ của bệnh nhân ................ 45 Hình 5.6: Giao diện thông tin đơn thuốc ........................................................................... 46 LIỆT KÊ BẢNG Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của LCD 16X02 .................................................................. 15 Bảng 3.1: Thông số dòng điện và điện áp của các linh kiện trong mạch .......................... 23 Bảng 4.1: Bảng linh kiện sử dụng trong mạch .................................................................. 29 TÓM TẮT Ngày nay cùng với sự phát triển vược bậc của khoa học kỹ thuật thì điện tử kết hợp với công nghệ thông tin là một trong những lĩnh vực có nhiều đóng góp thiết thực nhất để phục vụ cuộc sống của con người, một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất trong công tác quản lí dữ liệu, bên cạnh đó trong lĩnh vực y tế cũng được áp dụng trong việc quản lí các thông tin liên quan đến các bệnh nhân như: các thông tin cá nhân, hồ sơ bệnh án, lịch sử khám bệnh. Nhưng sau khi nhóm đã đi tìm hiểu tại các bệnh viện hiện nay thì đa số việc áp dụng còn rất nhiều hạn chế vì vậy nhóm đã làm đề tài này với mong muốn để giải quyết vấn đề về quản lí dữ liệu bệnh nhân để giúp giảm bớt thời gian cũng như chi phí cho công tác lưu trữ dữ liệu bệnh nhân. Nội dung chính của đề tài quản lý dữ liệu bệnh nhân trong bệnh viện sử dụng công nghệ RFID, bao gồm: − Sử dụng board Arduino UNO làm vi điều khiển của khối điều khiển trung tâm. − Ứng dụng công nghệ RFID trong việc quản lí bệnh nhân. − Thêm, tra cứu thông tin bệnh nhân qua phần mềm máy tính. − Quản lí và lưu trữ thông tin bệnh nhân qua database. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 1 Chương 1. TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thời đại khoa học công nghệ phát triển như vũ bão hiện nay, ngày càng có nhiều công nghệ mới được áp dụng vào thực tiễn. Tại Việt Nam, trong những năm gần đây đã xuất hiện và ứng dụng rộng rãi một công nghệ mới, đó là RFID (Radio Frequency Identification- Nhận dạng tần số sóng vô tuyến). RFID nổi lên tại Việt Nam nhờ có sự hỗ trợ hữu hiệu từ công nghệ số và bán dẫn. Dự báo trong vòng từ 3 đến 5 năm tới, một số lĩnh vực tiềm năng của RFID sẽ xuất hiện như thẻ thông minh (Smart card), chứng minh nhân dân, hộ chiếu điện tử (E-passport), ngành may mặc, lĩnh vực giày dép, đông lạnh, xuất khẩu nông sản, hệ thống giao thông công cộng, quản lý dữ liệu trong bệnh viện...Với những tính năng ưu việt của mình, hiện nay công nghệ RFID đã và đang được triển khai ngày càng nhiều trong các ứng dụng của cuộc sống. Với mục đích tìm hiểu phần nào công nghệ mới này để áp dụng vào lĩnh vực y tế, nhóm đã thực hiện đồ án “QUẢN LÝ DỮ LIỆU BỆNH NHÂN TRONG BỆNH VIỆN SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ RFID” Đề tài này ứng dụng những kiến thức lập trình về arduino, truyền số liệu, quản lý cơ sở dữ liệu trên database để thiết kế một hệ thống sử dụng công nghệ RFID. Dữ liệu sẽ được quản lý trên một giao diện máy tính cho phép người sử dụng đọc và chỉnh sửa nội dung bên trong mỗi thẻ của mình quản lý bao gồm thời gian, ngày giờ bệnh nhân ra, vào viện, và các dữ liệu liên quan đến hồ sơ bệnh án. 1.2 MỤC TIÊU Tìm hiểu về cách quản lí bệnh nhân ở các bệnh viện. Từ đó thiết kế mô hình phần cứng của hệ thống mô phỏng theo mô hình đã tìm hiểu. Thiết kế giao diện quản lý bệnh nhân cho bệnh viện có thể truy xuất các thông tin như: hồ sơ bệnh án, các thông tin cơ bản, lịch sử khám bệnh. Sau khi đã hoàn thành, đúc kết kiến thức, kinh nghiệm để tìm hướng phát triển với mong muốn có thể áp dụng vào thực tế ở các bệnh viện để thuận tiện và tiết kiệm thời gian cho cả bệnh nhân và đội ngũ y bác sĩ. 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU − Nghiên cứu Arduino UNO và module RFID RF522. − Tìm hiểu ngôn ngữ C#, cơ sở dữ liệu SQL. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 2 − Thiết kế giao diện, viết code để quản lí bệnh nhân. − Xây dựng CSDL cho hệ thống. − Thiết kế và thi công mô hình phần cứng của hệ thống. − Viết code cho vi điều khiển kết nối với các phần cứng. − Kiểm tra hiệu chỉnh. − Viết báo cáo. 1.4 GIỚI HẠN Do đây là đề tài nghiên cứu có giới hạn thời gian nhất định nên đề tài của nhóm có một số giới hạn: − Có thể tra cứu lưu trữ được các thông tin cơ bản của bệnh nhân. − Có thể thêm, xóa, chỉnh sửa, xuất và in các thông tin của bệnh nhân. 1.5 BỐ CỤC − Chương 1: Tổng quan Đặt vấn đề, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, giới hạn và bố cục đề tài. − Chương 2: Cơ sở lý thuyết Trình bày về quy trình hoạt động của hệ thống. Giới thiệu phần cứng và các phần mềm công cụ được sử dụng trong đề tài. − Chương 3: Tính toán và thiết