BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO T ẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CHĂN ĐIỆN SƯỞI ẤM
CHO BỆNH NHÂN, GIÁM SÁT T Ừ XA
SVTH:

LÊ QUANG HUY

MSSV: 18161077

HUỲNH THANH NAM

MSSV: 19161139

Khóa: 2019
Ngành: CNKT Điện tử - Vi ễn thơng (CLC)

TP. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2024



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO T ẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CHĂN ĐIỆN SƯỞI ẤM
CHO BỆNH NHÂN, GIÁM SÁT T Ừ XA
SVTH:

LÊ QUANG HUY

MSSV: 18161077

HUỲNH THANH NAM

MSSV: 19161139

Khóa: 2019
Ngành: CNKT Điện tử - Vi ễn thơng (CLC)
GVHD: ThS. NGƠ BÁ VI ỆT

TP. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2024


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm
2023

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Lê Quang Huy
Huỳnh Thanh Nam

MSSV: 18161077

MSSV: 19161139

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử - Viễn Thông (CLC)
Ngày nhận đề tài: 20/09/2023

Ngày nộp đề tài: 31/12/2023

1. Tên đề tài: Thiết kế và thi công chăn điện sưởi ấm cho bệnh nhân, giám sát từ
xa.
2. Các số liệu ban đầu:
− Phương pháp điều khiển: On/Off, PID.
− Ngơn ngữ lập trình: Arduino IDE.
− Ứng dụng điều khiển: Blynk.
3. Nội dung thực hiện:
− Tìm hiểu, đọc, tóm tắt tài liệu và đưa ra các hướng triển khai đề tài
− Thiết kế sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý
− Thiết kế hệ thống phần cứng, thi cơng mạch, lắp ráp mơ hình sản phẩm
− Viết chương trình điều khiển cho mơ hình hệ thống
− Thiết kế giao diện ứng dụng giám sát và điều khiển trên điện thoại
− Chạy thử nghiệm, kiểm tra các tính năng của mơ hình
− Viết báo cáo
− Bảo vệ đồ án.
4. Sản phẩm: Mơ hình chăn điện sưởi ấm có thể làm điều khiển trong phạm vi
nhiệt độ từ 25°C đến 50°C. Đồng thời có thiết bị có thể theo dõi nhiệt độ cơ

i


thể của bệnh nhân. Các thông tin của thiết bị được hiển thị trên ứng dụng trên
điện thoại. Ứng dụng có thể theo dõi và điều khiển thiết bị. Thiết bị và ứng

dụng được kết nối với nhau thông qua mạng wifi.

TRƯỞNG NGÀNH

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

ii


CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên: Lê Quang Huy

MSSV: 18161077

Huỳnh Thanh Nam

MSSV: 19161139

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử - Viễn thông
Tên đề tài: Thiết kế và thi công chăn điện sưởi ấm cho bệnh nhân, giám sát từ xa.
NHẬN XÉT:
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

2. Ưu điểm:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
3. Khuyết điểm:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
4. Đề nghị cho bảo vệ hay khơng?
……………………………………………………………………….……………..
5. Đánh giá loại:
…………………………………………………………………….…….………….
6. Điểm:……………(Bằng chữ:…………………………………………………..)
Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm 2024

iii


Giáo viên hướng dẫn
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên Sinh viên: Lê Quang Huy
Huỳnh Thanh Nam


MSSV: 18161077
MSSV: 19161139

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử - Viễn thông (CLC)
Tên đề tài: Thiết kế và thi công chăn điện sưởi ấm cho bệnh nhân, giám sát từ xa.
Họ và tên Giáo viên phản biện: ……………………………………………………..
………………………………………………………………………………………
NHẬN XÉT:
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
2. Ưu điểm:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
3. Khuyết điểm:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không?
………………………………………………………………………………………
5. Đánh giá loại:
………………………………………………………………………………………
6. Điểm:……………(Bằng chữ: …………………………………………………)

iv



Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm 2024

Giáo viên phản biện

LỜI CAM ĐOAN
Khố luận này là cơng trình nghiên cứu của chúng tôi, được thực hiện dưới sự
hướng dẫn của. Các số liệu, những kết luận nghiên cứu và sản
phẩm được tạo ra bởi chúng tơi được trình bày trong khố luận này là trung thực.
Chúng tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này.
Nhóm sinh viên

v


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Khoa Điện - Điện tử, Trường
ĐH Sư phạm Kĩ thuật TP. Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện và cơ hội để chúng em
thực hiện luận văn tốt nghiệp. Đề tài lần này là những gì chúng em học hỏi, nghiên
cứu từ những kiến thức cơ bản đến các kỹ năng chuyên môn và cũng như quá trình
thực hành ở trường. Chúng em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của các
thầy cô đã giúp chúng em vận dụng những điều đã học vào q trình xây dựng và
hồn thiện đồ án. Đồng thời, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến , là người
thầy tâm huyết đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình nghiên
cứu và thực hiện đề tài này. Thầy đã trao đổi, góp ý trong q trình thực hiện, giúp
chúng em hồn thành tốt đề tài này.
Nhóm thực hiện đề tài chúng em cũng xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu

nhà trường và đội ngũ giảng viên Khoa cơ khí Chế tạo máy đã giảng dạy, truyền lửa
và nhiệt huyết, cũng như giải đáp những thắc mắc trong quá trình thực hiện đề tài.
Sau cùng, nhóm em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã ln bên cạnh, động viên
và tạo điều kiện tốt nhất để có thể nỗ lực hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp lần này.
TP. Thủ Đức, ngày 04 tháng 01, năm 2024
Sinh viên thực hiện

vi


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .............................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu đề tài ..................................................................................................
2
1.3. Giới hạn đề tài ..................................................................................................
2
1.4. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................
2
1.5. Đối tượng nghiên cứu....................................................................................... 3
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..................................................................
4
2.1. Chăn điện sưởi ấm ......................................................................................... 4
2.1.1.

Cấu tạo của chăn điện sưởi ấm ............................................................ 4

2.1.2.

Nguyên lý hoạt động của chăn điện .................................................... 6


2.2. Phương pháp điều khiển nhiệt độ On/Off ..................................................... 7
2.3. Giới thiệu phần cứng ..................................................................................... 8
2.3.1.

Bộ điều khiển Arduino ........................................................................ 8

2.3.1.

Bộ điểu khiển ESP8266 ....................................................................... 9

2.4. Giới thiệu phần mềm lập trình ..................................................................... 10
2.4.1.

Phần mềm Arduino IDE .................................................................... 10

2.4.2.

Phần mềm Blynk ............................................................................... 11

2.5. Các chuẩn giao tiếp ...................................................................................... 11
2.5.1.

Chuẩn giao tiếp SPI ........................................................................... 11

2.5.2.

Chuẩn giao tiếp UART ...................................................................... 12

vii



2.5.3.

Giao tiếp I2C ..................................................................................... 13

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ..........................................................
15
3.1. Sơ đồ khối hệ thống ..................................................................................... 15
3.2. Tính tốn và lựa chọn linh kiện ................................................................... 16
3.2.1.

Khối xử lý trung tâm ......................................................................... 16

3.2.2.

Khối truyền dẫn dữ liệu ..................................................................... 18

3.2.3.

Khối thu/phát RF ............................................................................... 19

3.2.3.

Khối gia nhiệt .................................................................................... 21

3.2.4.

Khối cảm biến ................................................................................... 25


3.2.5.

Khối hiển thị ...................................................................................... 25

3.2.6.

Khối nguồn ........................................................................................ 28

3.2.7.

Vòng đo nhiệt độ ............................................................................... 29

3.3. Sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống .................................................................... 35
3.3.1.

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều khiển chăn điện ......................... 35

3.3.2.

Sơ đồ nguyên lý của vòng đo nhiệt độ cơ thể ................................... 35

3.4. Thiết kế giao diện giao tiếp với người dùng ................................................ 36
CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG ..........................................................
38
4.1 THI CÔNG HỆ THỐNG ................................................................................ 38
4.1.1 Thi công mạch điều khiển và thu phát của hệ thống máy sưởi ................ 38
4.1.3 Lắp ráp và kiểm tra thiết bị điều khiển máy sưởi .................................... 40
4.1.4 Thi công ruột chăn ................................................................................... 44
4.1.5 Thiết kế và thi công phần mềm giám sát từ xa bằng blynk ..................... 45
4.2 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG ............................................................................... 48


viii


4.2.1 Lưu đồ giải thuật chương trình điều khiển ............................................... 48
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ-NHẬN XÉT-ĐÁNH GIÁ ......................................
54
5.1. Kết quả thi cơng mơ hình chăn điện sưởi ấm .............................................. 54
5.2.
5.3.

Kết quả thi cơng vịng đo nhiệt độ ........................................................ 56
Kết quả thi công giao diện phần mềm điều khiển ................................ 57

5.4. Đánh giá tính hoạt động của hệ thống ......................................................... 57
5.4.1.

Thực hiện đánh giá độ chính xác của vịng tay ................................. 57

5.4.2.

Thực hiện đánh giá đơ chính xác của chăn điện................................ 59

5.4.3.

Thực hiện đánh giá thời gian gia nhiệt .............................................. 60

5.4.4.

Thực hiện đánh giá sự phân bố nhiệt độ trên chăn điện .................... 61


CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................... 63
6.1. Kết luận ........................................................................................................ 63
6.2. Hướng phát triển .......................................................................................... 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 64

ix


MỤC LỤC HÌNH
Hình 2. 1 Đệm điện Mega life và tổng quan kết nối Error! Bookmark not defined.
Hình 2. 2 Chăn điện Beurer UB68XXL ..................................................................... 6
Hình 2. 3 Nguyên lý tỏa nhiệt của chăn điện .............................................................. 7
Hình 2. 4 Mơ hình chăn điện đối lưu khí .................................................................... 7
Hình 2. 5 Nguyên lý hoạt động của phương pháp điều khiển on/off .......................... 8
Hình 2. 6 Một số phiên bản của Arduino .................................................................. 10
Hình 2. 7 Giao diện phần mềm Arduino IDE ........................................................... 11
Hình 2. 8 Giao diện ứng dụng Blynk ........................................................................ 12
Hình 2. 9 Giao tiếp SPI ............................................................................................. 13
Hình 2. 10 Giao tiếp UART ...................................................................................... 14
hình 2. 11 Giao tiếp I2C ............................................................................................ 15
Hình 3. 1 Mơ hình hoạt động của chăn điện sưởi ấm ............................................... 16
Hình 3. 2 ESP8266 NodeMCU ................................................................................. 19
hình 3. 3 Sơ đồ chân ESP8266 NodeMCU ............................................................... 21
Hình 3. 4 Module thu phát tín hiêu RF NRF24L01 .................................................. 21
Hình 3. 5 Sơ đồ chân của module NRF24L01 .......................................................... 22
Hình 3. 6 điện trở đốt nóng chữ U ............................................................................ 23
Hình 3. 7 Quạt tản nhiệt 220V .................................................................................. 25
Hình 3. 8 Module 2 Relay ......................................................................................... 26
Hình 3. 9 Sơ đồ chân của cảm biến LM35 ............................................................... 27

Hình 3. 10 LCD 16x2................................................................................................ 27
Hình 3. 11 Sơ đồ chân của LCD 16x2 ...................................................................... 28
Hình 3. 12 Mạch chuyển đổi giao tiếp I2C ............................................................... 29
Hình 3. 13 sơ đồ kết nối các chân giữa LCD 16x2 với mạch chuyển đổi giao tiếp . 29
Hình 3. 14 Nguồn tổ ong........................................................................................... 31
Hình 3. 15 Sơ đồ chân Arduino Nano ....................................................................... 33
Hình 3. 16 Cảm biến MLX90614 ............................................................................. 35
Hình 3. 17 Sơ đồ chân cảm biến MLX90614 ........................................................... 35
Hình 3. 18 Pin Lipo ................................................................................................... 37
Hình 3. 19 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển chăn điện ..................................... 37
Hình 3. 20 Sơ đồ ngun lý vịng đo nhiệt độ cơ thể ............................................... 39
Hình 3. 21 Giao diện bảng giám sát trên phần mềm................................................. 39
Hình 4.1 Bản vẽ thiết kế mạch PCB bộ điều khiển trungg tâm ................................ 41
Hình 4. 2 Bản vẽ thiết kế PCB thiết bị vịng tay đo nhiệt độ cơ thể ......................... 42
Hình 4. 3 Sơ đồ bố trí các module và các cổng giao tiếp trong thiết bị máy sưởi .... 43
Hình 4. 4 Lắp ráp khối nguồn cho hệ thống ............................................................. 44
Hình 4. 5 Lắp nối dây từ nguồn 220V qua thiết bị vào Moduel 2 Relay.................. 44

x


Hình 4. 6 Lắp nối dây từ nguồn 220V qua thiết bị ngoại vi ..................................... 45
Hình 4. 7 Vị trí kết nối các thiết bị ngoại vi của hệ thống sưởi ................................ 45
Hình 4. 8 Vị trí kết nối các thiết bị ngoại vi của hệ thống nút nhấn và hiển thị ....... 46
Hình 4. 9 Kiểm tra hoạt động của thiết bị sau khi kết nối, lắp ráp xong .................. 46
Hình 4. 10 Kết nối ruột chăn với hệ thống sưởi ....................................................... 47
Hình 4. 11 Đăng ký và đăng nhập App Blynk .......................................................... 47
Hình 4. 12 Tạo dự án mới ......................................................................................... 49
Hình 4. 13 Vị trí địa chỉ Firmware ............................................................................ 49
Hình 4. 14 Thiết lập Pin trong dự án......................................................................... 50

Hình 4. 15 Hệ thống widget được thiết lập ............................................................... 51
Hình 4. 16 Lưu đồ giải thuật chương trình điều khiển ............................................. 54
Hình 4. 17 Lưu đồ giải thuật chương trình chọn chế độ ........................................... 55
Hình 4. 18 Lưu đồ giải thuật của chương trình của vịng đo nhiệt độ ...................... 55
Hình 4. 19 Lưu đồ giải thuật của khối truyền dẫn dữ liệu ........................................ 57
Hình 5.1 Mơ hình hồn thiện của hộp điều khiển chăn ............................................ 57
Hình 5. 2 Vị trí các nút nhấn và LCD trên hộp điều khiển ....................................... 58
Hình 5. 3 Các thơng số hiển thị trên LCD ................................................................ 59
Hình 5. 4 Giới hạn nhiệt độ chăn và vịng ................................................................ 59
Hình 5. 5 Mơ hình vịng đo nhiệt độ ......................................................................... 59
Hình 5. 6 Giao diện ứng dụng điều điều khiển ......................................................... 60
Hình 5. 7 Bố cục các vùng đo nhiệt độ phân bố ....................................................... 65

xi


MỤC LỤC BẢNG
Bảng 3. 1 Bảng thông số kỹ thuật của Arduino Uno R3 ........................................... 17
Bảng 3. 2 bảng điện áp tiêu thụ và dòng diện tiêu thụ của các thành phần trong hệ
thống
28

..........................................................................................................................

Bảng 3. 3 Bảng thông số kỹ thuật của Arduino Nano............................................... 30
Bảng 4.1 Danh sách các module và linh kiện sử dụng………………………………39
Bảng 4. 2 Danh sách linh kiện và module sử dụng ................................................... 40
Bảng 5.1 Kết quả q trình thu hoạch được………………………………………..59
Bảng 5. 2 Kết quả tính tốn sai số của vịng tay ....................................................... 59
Bảng 5. 3 Kết quả tính tốn sai số của chăn ............................................................. 60

Bảng 5. 4 Kết quả thời gian gia nhiệt của hệ thống .................................................. 61
Bảng 5. 5 Kết quả thí nghiệm phân bố nhiệt độ của chăn điện ................................. 62

xii


Danh sách các từ tiếng Anh- Viết tắt
Số thứ tự

Từ viết tắt

Từ đầy đủ

1

SPI

Serial Peripheral Interface

2

UART

Universal

Nghĩa

Giao tiếp ngoại vi kết
nối
Asynchronous Bộ truyền nhận dữ liệu


Receiver-Transmitter

nối tiếp bất đồng bộ

3

I2C

Inter-Integrated Circuit

Mạch tích hợp

4

PWM

Pulse Width Modulation

Điều chế độ rộng xung

5

USB

Universal Serial Bus

Cổng kết nối Bus đa
năng


6

RF

Radio Frequency

Tần số vơ tuyến

7

App

Application

Chương trình/ứng dụng

8

IoT

Internet of Things

Mạng kết nối vạn vật

Code

Mã

9


xiii


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

Đặt vấn đề
Với sự phát triển vượt bậc của công nghệ, kỹ thuật hiện nay đã và đang được áp

dụng vào mọi lĩnh vực trong cuộc sống. Cùng với việc khi đời sống xã hội phát triển
thì nhu cầu chăm sóc sức khỏe của con người ngày càng cao, về cả chất lượng lẫn số
lượng. Hiện nay, thực trạng Điều dưỡng Việt Nam hiện nay đang thiếu hụt rất lớn.
Vai trò của Điều dưỡng rất quan trọng trong việc chăm sóc người bệnh, số lượng Điều
dưỡng viên chiếm đến 70% trong các bệnh viện. Thế nhưng hiện tại đang thiếu hụt
nguồn nhân lực trong các cơ sở y tế tương đối nghiêm trọng. Kể từ sau đại dịch Covid
19, tầm quan trọng của ngành Điều dưỡng đã được nhìn nhận lại trong việc giúp bệnh
nhân phục hồi nhanh chóng. Tuy nhiên, sau đại dịch Covid bùng phát, số lượng Điều
dưỡng viên xin nghỉ tăng cao, nguyên nhân phần lớn do đặc thù công việc quá vất vả,
trực đêm, … điều này khiến cho các cơ sở y tế thiếu hụt trầm trọng nguồn nhận lực
Điều dưỡng [1]. Điều này càng đáng được chú yếu hơn khi thời tiết trở lạnh vào mùa
đông, nhiệt độ giảm thấp, tại một số thời điểm, nhiệt độ có thể giảm xuống mức 15
°C ở các tỉnh miền Bắc [2]. Điều này ảnh hướng nhiều đến quá trình phục hồi sức
khỏe của bệnh nhân, cũng như là không đủ nhân lực để làm tốt việc này. Cần có giải
pháp để giải quyết thực trạng này để giải phóng sức lao động của Điều dưỡng viên
cũng như có thể dễ dàng theo dõi sức khỏe của bệnh nhân.
Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều hệ thống, thiết bị có thể giải quyết vấn đề trên
như chăn điện Beurer, thiết bị giúp chăm sóc sức khỏe thơng minh, có khả năng làm
ấm hiệu quả, gọn nhẹ, an toàn và tiết kiệm năng lượng. Thiết bị có cấu tạo đơn giản
chỉ phần thân của chăn điện, thiết bị điều khiển và dây nguồn. Một số sản phẩm khác
như chăn điện Nhật Bản hay các sản phẩm khác gần như đều có cấu tạo và chức năng

tương tự [3, 4, 5]. Một thiết bị khác trên thị trường là chăn điều hịa. Thiết bị có thể
vừa làm ấm vừa có thể làm mát, với cầu tạo gồm phần thân chăn, ống nối phần thân
chăn với hộp gia nhiệt. Có thể thấy, những sản phẩm này đã giải quyết phần nào
những vấn đề về chăm sóc sức khỏe cho bệnh nhân vào những thời điểm thời tiết đi

1


xuống, làm tăng chất lượng phục vụ và hiệu suất làm việc cho bệnh viện hay các cơ
quan dịch vụ.
Từ những lý do trên, với các kiến thức đã được trang bị, nhóm tác giả mong muốn
thực hiện thiết kế và thi công một hệ thống áp dụng kỹ thuật điều khiển nhiệt độ để
tạo môi trường thuận lợi cho việc phục hồi sức khỏe của bệnh nhân. Với mong muốn
giúp đỡ cho công việc của các Điều dưỡng viên có thể dễ dàng hơn phần nào, góp
phần cho hệ thống y tế Việt Nam hiện đại hơn. Đề tài nhóm thực hiện có tên là “Thiết
kế và thi cơng chăn điện sưởi ấm cho bệnh nhân, giám sát từ xa”.
1.2.

Mục tiêu đề tài
Thiết kế và thi hệ thống điều khiển nhiệt độ để làm ấm cho chăn. Bệnh nhân hay

Điều dưỡng viên có thể điều khiển bằng cách thao tác với các nút nhấn hoặc ứng dụng
điều khiển trên thiết bị thơng minh. Một vịng đo nhiệt độ để Điều dưỡng viên có thể
theo dõi nhiệt độ cơ thể của bệnh nhân, từ đó có thể đưa ra các phương án xử lý phù
hợp.
1.3.

Giới hạn đề tài
Các thông số giới hạn của đề tài bao gồm:
Hệ thống cần kết nối Wifi để truyền tải dữ liệu và giao tiếp với ứng dụng

−
trên điện thoại và ngược lại.

1.4.

−

Lưu lượng gió đề tài nghiên cứu ở ngưỡng dao động từ 15 – 20 m3/h.

−

Đề tài chỉ tập trung vào việc điều khiển nhiệt độ của chăn điện.

−

Phạm vi gia nhiệt của hệ thống là từ 26 - 50°C.

−
Kích thước chăn của đề tài là 1,2 x 1,6 m.
Phương pháp nghiên cứu
Để hồn thành đề tài, nhóm đã sử dụng các phương pháp sau đây:
Phương pháp tham khảo tài liệu: nhóm đã ôn tập và tham khảo các tài liệu lý

thuyết đã được học trong q trình đào tạo. Đồng thời, nhóm cũng tìm hiểu và sử
dụng các kiến thức từ các tài liệu trên Innternet và các tài liệu về các sản phẩm, thiết
bị mà nhóm tìm được.

2



Phương pháp thiết kế và thực nhiệm, khảo sát thực tế: nhóm sử dụng các phương
pháp tối ưu nhất để có thể thực hiện các giai đoạn thiết kế, thực nghiệm và khảo sát
để thiết kế và kiểm tra tính hiệu quả của mơ hình của nhóm.
1.5.

Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu:
Vi điều khiển Arduino: một vi điều khiển nhỏ gọn, tiện lợi cho việc lập
−
trình và thực hiện các đề tài nhỏ.
−

Vi điều khiển ESP8266: một vi điều khiển có thể kết nối mạng wifi, là sự
lựa chọn tuyệt vời cho các dự án IoT.

−

Các module và linh kiện như: NRF24L01, cảm biến nhiệt hồng ngoại
MLX90614.

Phần mềm lập trình: Arduino IDE, Blynk.
−
Bố cục quyển báo cáo

1.6.

Chương 1: Tổng quan.
Chương này trình bày vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu của đề tài, phạm
vi nghiên cứu, giới hạn nghiên cứu và bố cục đồ án.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.

Trình bày về lý thuyết cơ bản của hệ thống.
Chương 3: Tính tốn và thiết kế hệ thống
Giới thiệu về hệ thống: giới thiệu về từng khối, thiết kế và giao tiếp với hệ thống.
Chương 4: Thi cơng hệ thống.
Trình bày các bước trong q trình thi cơng hồn thiệt phần cứng, phần mềm hệ
thống.
Chương 5: Kết quả, nhận xét, đánh giá.
Chương này trình bày kết quả đạt được và đánh giá, nhận xét.
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển.
Trình bày kết luận và nêu ra hướng phát triển của đề tài trong tương lại.

3


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Nội dung chương này trình bày về các tìm hiểu liên quan đến thiết kế chăn điện sưởi
ấm. Tổng quan về các phương pháp tạo nhiệt và điều khiển nhiệt. Khái quát về bộ điều
khiển trung tâm, phần mềm điều khiển và phần mềm giao tiếp được thể hiển sau đây.
2.1. Chăn điện sưởi ấm
Chăn điện là thiết bị sưởi thường được sử dụng trong mùa đơng. Thiết bị có thiết
kế tương tự như những chiếc chăn mỏng đắp vào mùa thu, cùng với một bảng điều
khiển và một bộ kết nối nguồn điện. Khi sử dụng, kết nối chăn với nguồn điện và
dùng bảng điều khiển để bật và điều chỉnh thiết bị tới mức nhiệt phù hợp [3].
2.1.1. Cấu tạo của chăn điện sưởi ấm
Hiện nay trên thị trường có nhiều sản phẩm chăn điện sưởi ấm, với các mẫu mã
khác nhau như chăn điện đơn, chăn điện đôi, chăn điện thảo mộc, đệm điện … Nhưng
hầu như đều có chung cấu tạo và cốt lõi hướng đến việc điều chỉnh nhiệt độ một cách
nhanh chóng. Điển hình như sản phẩm đệm điện Mega life, với cấu tạo vô cùng đơn
giản gồm: đệm vải, bộ điều khiển và dây kết nối. Đệm vải có chất liệu là vả khơng
dệt mềm mịn, có cổng kết nối với bộ điều khiển. Bên trong lớp chăn có lớp tản nhiệt

gồm các dây dẫn nhiệt. Bộ điều khiển tích hợp adapter có 5 mức điều khiển nhiệtchế độ tự động ngắt, thiết bị chống quá nhiệt, chống quá tải điện [4]. Bộ điều khiển
có 2 dây kết nối, một dây kết nối với chăn điện, một dây kết nối với nguồn điện 220V
AC. Như hình 2.1, sau khi kết nối bộ điều khiển với chăn điện và nguồn điện, Điều
khiển chăn điện bằng cách thao tác trên bộ điều khiển, với các chức năng bật tắt và
điểu chỉnh nhiệt độ.
Tuy nhiên, với cấu tạo như trên, chăn điện không thể được sử dụng khi lớp chăn
điện ở trạng thái ẩm ước, phần chăn vải không được làm rách, tránh làm lộ phần dây
dẫn nhiệt ra ngoài [4]. Bên cạnh đó, việc vệ sinh chăn điện cũng có các hạn chế,
không vắt mạnh, giặt nhẹ tay, hạn chế giặt bằng máy để không làm hỏng cấu tạo bên
trong chăn điện. Điều này đem lại một số bất tiện không nhỏ cho người sử dụng, đặc

4