Khóa luận Nghiên cứu và thiết kế hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu nhiều kênh, thông minh trên cảm biến ánh sáng/tần số dùng MC68HC11

Theo báo cáo của tổchức cốvấn công nghệ(Intechno Consulting), thịtrường cảm biến dùng cho các mục tiêu phi quân sựtrên thếgiới có lợi nhuận 32.5 tỉ đô la Mỹ vào năm 1998. Năm 2003 con số đó tăng lên 5.3% đạt được 42.2 tỉ đô. Dựtính tới năm 2008 con số đó sẽ đạt tới 50 – 51 tỉ đô la. Một sốngười lạc quan hơn lại cho rằng thị trường cảm biến toàn cầu sẽ đạt tới con số54 tỉ đô la vào năm 2008. Trên thực tếthị phần của cảm biến chiếm 38.9% thịtrường linh kiện bán dẫn vào năm 1998 sẽtăng lên 43% vào năm 2008. Và với sựtiến bộcủa công nghệvi cơkhí (MEMS-technologies), cảm biến thông minh, cảm biến với bus thích nghi, thịphần cảm biến bán dẫn còn tăng hơn nữa và vượt qua cảthịphần các sản phẩm ứng dụng khác, viễn thông hay thịphần máy tính cá nhân. Cảm biến kết hợp với các hệthống xửlý thông tin, hệvi xửlý làm cho máy móc thông minh, linh hoạt hơn và nhất là có cảm nhận được với sựthay đổi môi trường, hay xa hơn nữa máy móc cũng có cảm nhận nhưcon người. Trong các hệ thống đó, cảm biến đóng vai trò nhưmột kênh thu nhận thông tin từmôi trường ngoài và phản hồi các thông tin đó vềhệthống bộnão của máy móc đểquyết định hành động. Đểlàm cho cảm biến có cảm giác nhưcủa con người rất khó, tương đương như việc làm cho bộnão của máy thông minh nhưnão người. Tuy nhiên hệthống ứng dụng đơn giản hơn, hệthống điều khiển tự động với trợgiúp của cảm biến nhưlà khối thông tin đầu vào, hệvi xửlý xửlý thông tin và quyết định lối ra là khảthi và được xây dựng rất nhiểu trong thực tế. Đơn cửnhưhệthống quản lý, điều khiển ánh sáng , nhiệt độ, độ ẩm, nồng độPH, trong nhà kính và dùng trong nông nghiệp sạch mà Ixraen tài trợcho chính phủvào hồi đầu năm. Hay đơn giản hơn, và dễthấy hơn như bộ điều chỉnh nhiệt độtrong các máy điều hoà, hay máy lạnh hiện đại. Ngoài ra cảm biến cũng được dùng trong hệthu thập dữliệu, lưu trữthông tin. Thông thường hệ thống nhưvậy kết hợp rất nhiều cảm biến. Dữliệu từnhiều cảm biến khác nhau đưa vào máy tính đểliên kết, thống kê và tính toán sửdụng cho mục đích khoa học khác hay để điều khiển trởlại. Ví dụhệthống thống kê tự động sốngười ra vào một công ty hay một cửa hàng nào đó trong một tháng. Nhận thức được vai trò to lớn và khảnăng ứng dụng tiềm tàng, thầy HồVăn Sung đã giao cho em tìm hiểu đềtài: “ Nghiên cứu, mô phỏng và thiết kếhệthống thu thập dữliệu nhiều kênh, thông minh dựa trên cảm biến ánh sáng/ tần sốdùng họvi điều khiển MC68HC11”. Cụthểem phải tìm hiểu cấu trúc hoạt động của hệcảm biến ánh sáng/ tần số, kết hợp cảm biến với hệvi điều khiển để đánh giá, xửlý kết quả đo (nếu cần) và đưa kết quảra bộphận hiển thị(màn hình máy tính, màn hình tinh thể lỏng) hoặc đưa kết quảra bộthực thi (mô tơbước). Do đềtài khá mới, nên người viết chủyêu phải nghiên cứu lý thuyết bằng tiếng Anh. Sau đó có kết hợp với một sốbài toán thực hành trên máy nhằm củng cốthêm lý thuyết và cũng có xây dựng được một sốchi tiết phần cứng cần thiết. Nội dung đềtài bao gồm 4 chương: Chương 1, nghiên cứu nguyên lý chung của cảm biến ánh sáng tần số. Các sơ đồkhối hệthống thu thập dữliệu với sựtrợgiúp của máy tính, sơ đồkhối của cảm biến thông minh. Ưu điểm của cảm biến với lối ra tần số. Chương 2, đi sâu vào hoạt động xửlý tín hiệu trong cảm biến thông minh. Các phưong pháp biến thếthành tần số, tần sốthành mã, các phương pháp tính toán trên tín hiệu, phương pháp hợp kênh cảm biến tần số. Chương 3, tổng quan vềvi điều khiển nhúng, và hoạt động cơbản của họvi điều khiển MC68HC11. Lý do lựa chọn họvi điều khiển cho hoạt động xửlý tín hiệu trong cảm biến. Chương 4, báo cáo quá trình xây dựng thực tếmột hệthống thu thập dữliệu. Bảng mạch điện tử, phần mềm trợgiúp xây dựng một ứng dụng

TÀI LIỆU LUẬN VĂN CÙNG DANH MỤC