MỞ ĐẦU

Ngày nay trên thế giới, cảm biến quang học đã được sử dụng rất nhiều trong đời sống, nhất là trong lĩnh vực y học, một lĩnh vực đòi hỏi sự chính xác, nhanh chóng và ít gây tổn thương cho bệnh nhân. Vì vậy cảm biến quang học là thiết bị dùng cho những xét nghiệm và trong hỗ trợ trong điều trị cho bệnh nhân, là một lựa chọn hợp lý và kinh tế. Trong khóa luận này, em sử dụng một đèn led có độ chiếu sáng mạnh chiếu vào ngón tay của bệnh nhân và ánh sáng truyền qua được thu vào cảm biến quang học TSL 230, với mục đích thu nhận những biến đổi trong máu qua đầu ngón tay người bệnh.Cảm biến quang học TSL230 sẽ biến đổi tín hiệu đó tần số và đưa vào vi điều khiển PIC 16F877A để xử lý tìm ra chính xác nhịp tim của bệnh nhân.

Nội dung của bản khóa luận “Nghiên cứu các ứng dụng cảm biến quang” gồm 3 chương :

Chương 1 : Giới thiệu về cảm biến quang học TSL230

Chương 2: Cấu trục vi điều khiển PIC 16F877A

Chương 3: Xây dựng hệ đo nhịp tim.

Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu và được sự giúp đỡ của GS TSKH Nguyễn Phú Thùy em đã hoàn thành khóa luận trong thời gian ngắn. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Thầy Cô trong khoa điện tử -viễn thông và các cán bộ trẻ trong phòng thí nghiệm MEMS bộ môn vi cơ điện tử và vi hệ thống và đặc biệt là thầy Nguyễn Phú Thùy đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành khóa luận này

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1.1. Cấu tạo của cảm biến quang học TSL230. 2

1.1.1 Mô tả 2

1.1.2 Cấu tạo 2

1.2. Nguyên tắc hoạt động 4

1.2.1 Cấu hình đầu ra của TSL230 4

1.2.2 chức năng các chân 4

1.2.3 Khối chức năng 5

1.2.4 Giới thiệu về điều kiện vận hành 5

1.2.5 Biểu đồ đặc trưng 8

1.3. Một số thông tin cho vấn đề ứng dụng 10

1.3.1 Chú ý đến nguồn nuôi 10

1.3.2 Đầu ra chung 10

CHƯƠNG 2 - CẤU TRÚC VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A 12

2.1 Mô tả khái quát chung về tính năng của vi điều khiển PIC 16F877A 12

2.2 Sơ đồ khối chức năng và các chân vào ra 13

2.3 Tổ chức bộ nhớ và các thanh ghi chức năng đặc biệt 17

2.3.1 bộ nhớ chương trình Flash. 18

2.3.2 Bộ nhớ dữ liệu RAM 18

2.3.3 Bộ nhớ dữ liệu EEPROM 19

2.4 Các cổng vào/ra 20

2.4.1 Cổng A 20

2.4.2 Cổng B 20

2.4.3 Cổng C 22

2.4.4 Cổng D 23

2.4.5 Cổng E 24

2.5 Các khối TIMER 24

2.5.1 Khối timer0 24

2.5.2 Khối Timer1 26

3.5.3 Khối Timer2 27

2.6 Cổng nối tiếp đồng bộ I2C 28

2.7 Bộ thu phát không đồng bộ vạn năng UART 29

2.7.1 Khối truyền thông đồng bộ 30

2.7.2 Khối nhận không đồng bộ 30

2.8 Khối chuyển đổi tương tự/số ADC 31

2.9 Các đặc điểm riêng và thiết lập cấu hình PIC 33

2.9.1 Các điểm mới trong vi điều khiển PIC 16F877A 33

2.9.2 Định cấu hình – Từ cấu hình (Config Word) 36

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ ĐO NHỊP TIM 38

3.1. Giới thiệu về LED 38

3.2.1 Hoạt Động 39

3.2 Giới thiệu về phương pháp đo nhịp tim 41

3.2.1 Giới thiệu 41

3.2.2 Hemoglobin (Hb) 42

3.2.3 Định luật Beer 43

3.5. Phần thực nghiệm 47

3.5.1 Sơ đồ nguyên lý hệ đo 47

3.5.2 chương trình và cấu hình làm việc 47

3.5.4 Kết quả đo, nhận xét 48

KẾT LUẬN 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO. 51