THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG THIẾT BỊ ĐO NHỊP TIM, NỒNG ĐỘ OXY TRONG MÁU VÀ NHIỆT ĐỘ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH

1

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG THIẾT BỊ ĐO NHỊP TIM, NỒNG ĐỘ OXY TRONG MÁU VÀ NHIỆT ĐỘ

Tp. HCM, tháng 8/2020


2

GIỚI THIỆU
NG THỰC HIỆN
T QUẢ

IV

III

II

I

NỘI DUNG

I. Giới Thiệu Đề Tài
3
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1

2

Theo dõi nhịp tim, nồng độ oxy và nhiệt độ

Phát hiện nhanh bệnh lý liên quan đến tim mạch
từ đó đưa ra những biện pháp sơ cứu kịp thời

3

Giảm thiểu tỷ lệ tử vong do đột quỵ và tai biến


I. Giới Thiệu Đề Tài

4

2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Đo nhiệt độ, nhịp tim và sp02

Hiển thị

Thông báo khi vượt ngưỡng

Lưu trữ kết quả đo


I. Giới Thiệu Đề Tài
3. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

1

2

Sản phẩm chỉ đo được trong môi trường khô ráo, không thấm nước.

Khơng có chức năng phân tích các thơng số để đưa ra chẩn đoán về
sức khỏe

3

Chỉ kết nối với Bluetooth trong phạm vi 10m

5


II. Nội Dung Thực Hiện
1. CÁC PHẦN MỀM SỬ DỤNG

6


II. Nội Dung Thực Hiện

7

2. SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG
Khối
Khối hiển
hiển thị
thị

Khối
Khối

trên
trên Oled
Oled

nguồn
nguồn

I2C

Khối cảm biến

Khối xử lý trung tâm
I2C
I2C

báo
báo

UART

UART

Khối cảnh báo

Khối
Khối chọn
chọn chế
chế độ
độ và
và thông
thông

Khối hiển thị
trên App


II. Nội Dung Thực Hiện
8
3. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN

Sơ đồ nguyên lý của thiết bị


II. Nội Dung Thực Hiện

9

4. LƯU ĐỒ CHƯƠNG TRÌNH TRÊN ARDUINO

1

Khai báo thư viện, các biến và khởi tạo các giao tiếp.
Bật nguồn: Hiển thị màn hình chính

2

2 chế độ sử dụng: Đo nhiệt độ hoặc đo nhịp tim và Spo2

3

Xử lý chức năng được chọn: Tính tốn và cảnh báo

4

Lưu đồ chương trình chính trên Arduino


II. Nội Dung Thực Hiện
10
5. LƯU ĐỒ CHƯƠNG TRÌNH APP

Lưu đồ chương trình App điện thoại


II. Nội Dung Thực Hiện
11
6. THIẾT KẾ APP INVENTOR

Giao diện lập trình (Blocks)

Giao diện thiết kế (Design)

Truy cập trang web, tạo tài khoản

Tạo project

Thiết kế giao diện

Mã QR để cài đặt App

Lập trình chức năng


II. Nội Dung Thực Hiện

12

7. THIẾT KẾ MƠ HÌNH
Kích thước mơ hình

1

1

Kích thước hộp là 120x150x60mm

2

Màn hình hiển thị 30x15mm

3

4

Lỗ chứa nút nhấn có đường kính 12mm

2

Vị trí led

Trọng lượng

3

Trọng lượng mơ hình: 700 gram

4

Mơ hình hộp đựng


II. Nội Dung Thực Hiện

13

7. THIẾT KẾ MƠ HÌNH

Mặt gắn cảm biến và tia laser

Thiết kế tay cầm đo nhiệt độ

Thiết kế hộp đựng cảm biến
max30100


II. Nội Dung Thực Hiện
8. THỐNG KÊ LINH KIỆN

14

Stt

Thiết bị, mạch điện

Giá thành thị trường

1

Arduino Mega 2560

220,000

2

Cảm biến Max30100

65,000

3

Oled LCD

129,000

4

MLX90614

190,000

5

Bluetooth HC-05

95,000

6

Đầu Laser

15,000

7

Led đục màu xanh lá

1,000

8

Buzzer

3,000

9

Mica

160,000

10

Nhựa in 3D

60,000

11

Một số linh kiện khác

50,000

12

Tổng giá trị

988,000


III. Kết Quả

15
1. KẾT QUẢ PHẦN CỨNG

Board mạch lớp trên

Board mạch lớp dưới


III. Kết Quả
16
2. KẾT QUẢ MƠ HÌNH HỒN CHỈNH

Mơ hình hoàn thành

Tay cầm đo nhiệt độ

Hộp đựng cảm biến Max30100


III. Kết Quả
17
2. KẾT QUẢ TRÊN THIẾT BỊ

Kết quả đo nhịp tim, Spo2

Kết quả đo nhiệt độ


III. Kết Quả
18

4. KẾT QUẢ APP ĐIỆN THOẠI

Các giao diện hiển thị của App


III. Kết Quả
19
4. KẾT QUẢ APP ĐIỆN THOẠI

Kết quả lưu trên file text


III. Kết Quả
20
3. ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC KẾT QUẢ ĐO
STT

Giá trị nhiệt kế điện tử

Giá trị thiết bị đo 

Sai số

0
( C)

0
( C)

 

(%)

1

37

36.9

0.27

2

36.7

36.5

0.54

3

36.6

36.6

0

4

36.9

36.5

1.08

5

36.4

36.1

0.82

6

36.9

36.2

1.9

TB

Kết qủa so sánh thực nghiệm đo
nhiệt độ

0.92

Bảng so sánh kết quả nhiệt kế hồng ngoại với thiết bị

III. Kết Quả
21
5. ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC KẾT QUẢ ĐO
Sp02 (%)

STT

 

Máy theo dõi
monitor

Thiết bị đo

comen

Sai số
(%)

 

Máy theo dõi
monitor

Thiết bị đo

comen

Sai số
(%)

1

98

94

4.08

77

70

9.09

2

98

96

2.04

70

65

7.14

3

100

96

4.08

85

92

8.24

4

99

98

1.01

83

81

2.41

5

98

97

1.02

65

69

6.15

TB

Kết quả so sánh thực nghiệm đo nhịp tim và Spo2

Nhịp tim (số nhịp/phút)

2.45

6.61

Bảng so sánh kết quả nhịp tim, Spo2 trên máy theo dõi monitor với thiết bị khi người đo ở trạng thái bình
thường


IV. Kết Luận – Hướng Phát Triển
22
1. KẾT LUẬN

1

Hoàn thành mục tiêu thiết kế và thi công thiết bị đo nhịp tim, nồng độ Oxy trong máu và nhiệt
độ.

2

Cảnh báo về mức vượt ngưỡng nhịp tim, nồng độ Spo2 và nhiệt độ bằng còi buzzer.
Kết quả đo nhịp tim, nồng độ Spo2 và nhiệt độ hiển thị được trên oled, App và lưu được dữ

3

liệu.


IV. Kết Luận – Hướng Phát Triển
23
2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN

1

Thay màn hình hiển thị lớn hơn để kết quả được hiển thị rõ ràng.
Thêm chức năng lưu trữ thông tin cá nhân người dùng, cải thiện App có thể truy cập ở mọi nơi.

2

Cải thiện lại phần cứng nhỏ gọn thẩm mĩ hơn.
Kết nối tay cầm đo nhiệt độ không dây.

3

4


TÀI LIỆU THAM KHẢO

24

[1] Nguyễn Văn Ngọc “Nghiên cứu thiết kế mơ hình máy đo nhịp tim và nồng độ oxy trong máu”. Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật, Đại Học Đà Nẵng, 2013, 01/03/2020.

[2] “Cảm Biến Nhịp Tim và Oxy Trong Máu MAX30100”.03/05/2020. < wiki.chipfc.com>.

[3] K. Dimitrov, "A 5 Minutes Contactless OLED Thermometer With Arduino", 07/03/2020. <Arduino.com>.
 


25

CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ ĐÃ LẮNG NGHE