Südamelöögisensor pakub lihtsat viisi südame funktsiooni uurimiseks, mida saab mõõta psühho-füsioloogilise signaali põhimõttel, mida kasutatakse virtuaalse reaalsuse süsteemi stiimulina. Vere kogus sõrmes muutub aja suhtes.

Andur paistab läbi kõrva valgussagarat (väike väga ere LED) ja mõõdab valgust, mis levib Valgusest sõltuv takisti . Võimendatud signaal pööratakse ahelas ümber ja filtreeritakse. Südame löögisageduse arvutamiseks sõrmeotsa verevoolu põhjal pannakse pulsiandur kokku LM358 OP-AMP südamelöökide impulsside jälgimiseks.

Südamelöögisensor

Südamelöögisensori omadused

Näitab südamelööke LED-i abil
Annab otsese väljundiga digitaalse signaali ühendamine mikrokontrolleriga
Omab kompaktset suurust
Töötab tööpingega + 5 V DC

Südamelöögisensori esmased rakendused

Töötab digitaalse pulsikellana
Töötab patsiendi tervise jälgimise süsteemina
Kasutatakse bio-tagasiside juhtelementina robotirakendused

Südamelöögisensori töö

The südamelöögisensor elektriskeem sisaldab valgusdetektorit ja erepunast LED-i. LED peab olema ülitugeva intensiivsusega, sest maksimaalne valgus möödub ja levib, kui detektor tuvastab LED-ile asetatud sõrme.

Südamelöögisensori vooluahela skeem

Südamelöögisensori põhimõte

Kui süda pumpab veresooni läbi veresoonte, muutub sõrm selle tõttu veidi läbipaistmatumaks, vähem valgust jõuab valgusdioodist detektorini. Iga genereeritud südameimpulsi korral muutub detektori signaal varieeruvaks. Muutuv detektorisignaal muundatakse elektriliseks impulsiks. See elektrisignaal võimendub ja käivitub võimendi kaudu, mis annab väljundiks + 5 V loogilise taseme signaali. Väljundsignaali suunab ka LED-ekraan, mis vilgub igal südame löögisagedusel.

Mõistkem selle esmast rakendust, pidades projekti südamelöögisensori abil praktiliseks näiteks.

Traadita terviseseire süsteem patsientidele

Selle automaatse tervishoiusüsteemi peamine eesmärk on jälgida patsiendi kehatemperatuuri, südame löögisagedust ja pulsisagedust ning kuvada sama RF-tehnoloogia abil arstile.

Haiglates tuleb regulaarselt jälgida patsientide kehatemperatuuri ja südamelöögisagedust, mida teevad tavaliselt arstid või muu sanitar. Nad jälgivad kehatemperatuuri ja südamelöögisagedust (kas 72 korda minutis). Arstid ja teised haigla juhtkonna töötajad peavad arvestust iga patsiendi kehatemperatuuri ja südamelöögisageduse kohta.

See terviseseiresüsteemi projekt sisaldab erinevaid komponente, näiteks 8051 mikrokontroller , 5 V reguleeritud toiteallikas, temperatuuriandur, südamelöögisensor, RF-saatja, vastuvõtja moodul ja LCD-ekraan. Mikrokontrollerit kasutatakse kogu projekti ajuna patsientide südamelöögi, pulsisageduse ja kehatemperatuuri jälgimiseks. Selle seiresüsteemi projekti toimimist illustreeritakse plokkskeemi abil, mis sisaldab mitmesuguseid plokke, näiteks toiteplokk, mis varustab voolu kogu vooluahelaga, temperatuuriandur mis arvutab patsientide kehatemperatuuri ja südamelöögisensori patsientide südamelöökide jälgimiseks.

Saatja plokkskeem

“ühefaasiline dioodi silla alaldi ”

Saatja jaotises kasutatakse temperatuuriandurit patsientide kehatemperatuuri pidevaks lugemiseks ja südamelöögisensorit patsientide südamelöögisageduse jälgimiseks ning seejärel saadetakse andmed 8051 mikrokontrolleritele. Esmalt edastatakse andmed ja seejärel kodeeritakse seeriandmetesse õhu kaudu a Raadiosageduse moodul . Patsientide kehatemperatuur ja südamelöökide impulsid minutis kuvatakse LCD-ekraanil. Saatja otsa paigutatud RF-antenni abil edastatakse andmed vastuvõtja sektsiooni.

Blokeeri vastuvõtja skeem

Vastuvõtjaosas asetatakse vastuvõtja andmete vastuvõtmiseks teise otsa ja dekodeerija abil dekodeeritakse saadud andmed ning võrreldakse edastatud andmeid (kehatemperatuur, südamelöögisageduse impulsid) mikrokontrollerisse salvestatud andmetega ja siis kuvatakse saadud andmed LCD-ekraanil. Arsti vaheseinas asuv vastuvõtja raadiosagedusmoodul loeb pidevalt patsiendi tervislikke seisundeid, nagu kehatemperatuur, pulss ja pulss, ning kuvab tulemuse juhtmeta vedelkristallekraanil.

Digitaalne südamelöögimonitor mikrokontrolleri abil

Projekt on kavandatud selliselt, et jälgida südamelöögisageduse mõõtmist mikrokontrolleri abil südamelöögisensori abil.

Vooluahela kirjeldus: südamelöögisensori vooluahela skeem põhineb Mikrokontroller AT89S52 ja muud komponendid, nagu südamelöögisensor, toiteallikas, kristall-ostsillaatori ahel, takistid, kondensaatorid ja LCD-ekraan.

Digitaalse südamelöögimonitori skeem

Kõige rohkem on mikrokontrollerit AT89S52 populaarne mikrokontroller valitud 8051 mikrokontrollerite perekonnast. 8-bitist mikrokontrollerit kasutatakse vooluahela kõigi toimingute juhtimiseks. Samuti kontrollib see südamelöögisensorist genereeritud südamelööke.

Selles projektis kasutatakse südamelöögisensorit, mida kasutatakse südamehaigete südamelöökide impulsside juhtimiseks. Veelgi enam, kuvamiseks kasutatakse vedelkristallekraane. Mikrokontrollerit AT89S52 kasutatakse patsiendi südamelöögisageduse ja pulsisageduse pidevaks jälgimiseks, võttes arvesse sisseehitatud C-programmeerimine tehtud mikrokontrolleris, kasutades tarkvara KEIL. Kogu vooluahel saab voolu erinevatest plokkidest nagu pingeregulaator ja astmelist trafot , mida kasutatakse toiteallikas. Pinge regulaator toodab püsivat väljundpinget 5 volti.

Digitaalse südamelöögimonitori skeem

Kasutatud komponendid:

AT89S52 mikrokontroller: Selles projektis kasutatakse seadet tüüpiliselt ‘AT89S52’ 8051 mikrokontroller tootja Atmel Corporation. See mikrokontroller on selle projekti kõige olulisem fragment, kuna see kontrollib kõiki vooluahela toiminguid, näiteks südamelöögisageduse impulsside andmete lugemist südamelöögisensorist.

Toiteallikas: See toiteplokk koosneb astmelisest trafost, sillalaldist, kondensaatorist ja pinge regulaatorist. Ühefaasiline aktiivvoolu toiteallikas vooluvõrgust lülitatakse madalamale pingepiirkonnale, mis on taas alalisvoolu abil alandatud silla alaldi abil . See alaldatud alalisvool filtreeritakse ja reguleeritakse kogu ahela tööpiirkonda vastavalt kondensaatori ja pinge regulaatori IC abil.

LCD: Enamikus projektides kasutatakse LCD ekraanid sellise teabe kuvamiseks nagu südamelöögisagedus, kehatemperatuur jne. Projektides kasutatakse erinevaid kuvareid, näiteks seitsmesegmendilisi ja LED-ekraane. Ekraani valik sõltub nende parameetrite arvestamisest: kuvarite maksumus, energiatarve ja ümbritseva valgustuse tingimused.

Takistid: Takistus on hästi määratletud kui selle klemmidele rakendatud pinge ja seda läbiva voolu suhe. Takisti väärtus sõltub fikseeritud pingest, mis piirab seda läbivat voolu. Takisti on passiivne komponent kasutatakse voolu juhtimiseks elektroonilises vooluringis.

Kondensaatorid: Kondensaatori peamine eesmärk on laengu salvestamine. Kondensaatorile rakendatava mahtuvuse väärtuse ja pinge korrutis on võrdne kondensaatorisse salvestatud laenguga.

Kristalli ostsillaator: Kristalli ostsillaatori ahel on teatud tüüpi elektrooniline vooluahel, mis kasutab sageduse muutmisega elektriliste signaalide genereerimiseks kasutatava vibreeriva vooluahela mehaanilist resonantsi. Mikrokontroller AT89S52 kontrollib kristalle selle töö sünkroonimiseks. Selles vooluringis tehtud sünkroniseerimise tüüpi nimetatakse masinatsükliks.

Ahela töö

Selles süsteemis on kristall-ostsillaatori ahel ühendatud mikrokontrolleri AT89S52 tihvtide 18 ja 19 vahel, mida kasutatakse käsukomplektide käitamiseks erinevas taktsageduse vahemikus. Masinatsüklit kasutatakse minimaalse aja mõõtmiseks ühe käskude komplekti täitmiseks.
Lähtestusahel on kondensaatori ja takisti abil ühendatud mikrokontrolleri AT89S52 tihvtiga 9. Takisti teine ots on ühendatud maapinnaga (20-pin) ja kondensaatori teine ots on ühendatud (EA / Vpp) 31-tihvtiga. Takisti ja kondensaator on ühendatud nii, et nad lähtestavad töörežiimi käsitsi. Kui lüliti suletakse, on lähtestustihvt kõrge.
Selleks kasutatakse mikrokontrolleri pordiga 1,0 tihvtiga ühendatud südamelöögisensorit südame impulsside jälgimine ja need impulssignaalid saadetakse mikrokontrollerile ning neid võrreldakse tarkvara Keil abil mikrokontrollerisse salvestatud programmeeritud andmetega. Alati, kui sisendi pulsimpulsid vastu võetakse, loeb mikrokontrolleris olev loendur neid impulsse teatud ajaperioodiks.
LCD-ekraanid on ühendatud mikrokontrolleri AT89S52 pordi 2 tihvtiga. Ühe südamelöögi impulsi kestus on üks sekund ja jagades 60 000 1000-ga, saame vastavaks tulemuseks 60, mis kuvatakse seejärel LCD-ekraanil.

See kõik puudutab südamelöögisensorit ja selle üksikasjalikku kasutamist asjakohaste rakenduste ja praktiliste näidetega. Veelgi enam, kui seda teemat või elektri- või elektroonilised projektid kommenteerides allpool toodud kommentaaride jaotist.

Foto autorid: