Širdies ritmo jutiklis suteikia paprastą būdą ištirti širdies funkciją, kurią galima išmatuoti remiantis psichofiziologinio signalo, naudojamo kaip virtualios realybės sistemos dirgikliu, principu. Kraujo kiekis piršte keičiasi atsižvelgiant į laiką.

Jutiklis pro ausį apšviečia šviesos skiltį (mažą labai ryškų šviesos diodą) ir išmatuoja šviesą, kuri perduodama į Nuo šviesos priklausomas rezistorius . Sustiprintas signalas apverčiamas ir filtruojamas grandinėje. Norint apskaičiuoti širdies susitraukimų dažnį pagal kraujo pritekėjimą į piršto galiuką, širdies ritmo jutiklis surenkamas LM358 OP-AMP širdies ritmo pulsams stebėti.

Širdies ritmo jutiklis

Širdies ritmo jutiklio ypatybės

Šviesos diodas rodo širdies plakimą
Pateikia tiesioginį išvesties skaitmeninį signalą jungiantis prie mikrovaldiklio
Turi kompaktišką dydį
Veikia esant darbinei įtampai + 5 V DC

Širdies ritmo jutiklio pagrindinės programos

Veikia kaip skaitmeninis širdies ritmo monitorius
Veikia kaip pacientų sveikatos stebėjimo sistema
Naudojamas kaip „Bio-Feedback“ valdiklis robotų programos

Širdies ritmo jutiklio veikimas

The širdies ritmo jutiklis grandinės schemą sudaro šviesos detektorius ir ryškiai raudonas šviesos diodas. Šviesos diodas turi būti itin ryškus, nes maksimali šviesa praeina ir sklinda, jei detektorius aptinka ant šviesos diodo uždėtą pirštą.

Širdies ritmo jutiklio grandinės schema

Širdies ritmo jutiklio principas

Dabar, kai širdis pumpuoja kraują per kraujagysles, pirštas dėl to tampa šiek tiek nepermatomas, nuo šviesos diodo iki detektoriaus pasiekia mažiau šviesos. Kiekvienam generuojamam širdies pulsui detektoriaus signalas keičiasi. Kintamas detektoriaus signalas paverčiamas elektriniu impulsu. Šis elektrinis signalas sustiprinamas ir įsijungia per stiprintuvą, kuris suteikia + 5 V loginio lygio signalo išvestį. Išvesties signalą taip pat nukreipia LED ekranas, kuris mirksi kiekviename širdies ritmo dažnyje.

Supraskime pagrindinį jo taikymą, apsvarstydami projektą kaip praktinį pavyzdį, naudodamiesi širdies ritmo jutikliu.

Belaidė pacientų sveikatos stebėjimo sistema

Pagrindinis šios automatinės sveikatos sistemos tikslas yra stebėti paciento kūno temperatūrą, širdies ritmą ir pulso dažnį ir tą patį rodyti gydytojui naudojant RF technologijas.

Ligoninėse reikia reguliariai stebėti pacientų kūno temperatūrą ir širdies plakimo dažnį, tai dažniausiai daro gydytojai ar kiti paramedikų darbuotojai. Jie stebi kūno temperatūrą ir širdies plakimo dažnį (ar 72 kartus per minutę). Gydytojai ir kiti ligoninės vadovai registruoja kiekvieno paciento kūno temperatūrą ir širdies plakimą.

Šis sveikatos stebėjimo sistemos projektas apima įvairius komponentus, tokius kaip 8051 mikrovaldiklis , 5 V reguliuojamas maitinimo blokas, temperatūros jutiklis, širdies plakimo jutiklis, RF siųstuvas, imtuvo modulis ir LCD ekranas. Mikrovaldiklis naudojamas kaip viso projekto smegenys pacientų širdies plakimui, pulso dažniui ir kūno temperatūrai stebėti. Šio stebėjimo sistemos projekto veikimas iliustruojamas naudojant blokinę schemą, į kurią įeina įvairūs blokai, pavyzdžiui, maitinimo blokas, tiekiantis energiją visai grandinei, temperatūros jutiklis kuris apskaičiuoja paciento kūno temperatūrą, ir širdies ritmo jutiklis pacientų širdies ritmui stebėti.

Blokuoti siųstuvo schemą

“variklių ir generatorių panašumai ir skirtumai ”

Siųstuvo skyriuje temperatūros jutiklis naudojamas nuolat skaityti pacientų kūno temperatūrą, o širdies ritmo jutiklis - pacientų širdies susitraukimų dažnio stebėjimui, o tada duomenys siunčiami 8051 mikrovaldikliams. Pirmiausia duomenys perduodami, o tada perduodami oru į serijinius duomenis Radijo dažnio modulis . LCD ekrane rodoma pacientų kūno temperatūra ir širdies plakimo impulsai per minutę. Radijo antenos, esančios siųstuvo gale, pagalba duomenys perduodami į imtuvo sekciją.

Blokuoti imtuvo schemą

Imtuvo skyriuje imtuvas dedamas kitame gale duomenims priimti, o gaunami duomenys dekoduojami naudojant dekoderį, o perduoti duomenys (kūno temperatūra, širdies plakimo impulsai) palyginami su mikrovaldiklyje saugomais duomenimis ir tada gauti duomenys bus rodomi LCD ekrane. Imtuvo RF modulis, pastatytas prie gydytojo pertvaros, nuolat skaito paciento sveikatos būklę, pvz., Kūno temperatūrą, širdies ritmą ir pulso dažnį, ir rezultatą rodo bevieliu ekranu.

Skaitmeninis širdies ritmo monitorius naudojant mikrovaldiklį

Projektas sukurtas taip, kad širdies ritmo jutiklio pagalba būtų galima stebėti širdies ritmo matavimą naudojant mikrovaldiklį.

Grandinės aprašymas: Širdies ritmo jutiklio grandinės schema yra pagrįsta Mikrovaldiklis AT89S52 ir kiti komponentai, tokie kaip širdies plakimo jutiklis, maitinimo šaltinis, kristalinio osciliatoriaus grandinė, rezistoriai, kondensatoriai ir LCD ekranas.

Skaitmeninio širdies ritmo monitoriaus grandinės schema

Labiausiai yra mikrovaldiklis AT89S52 populiarus mikrovaldiklis atrinkta iš 8051 mikrovaldiklių šeimos. Visų grandinės operacijų valdymui naudojamas 8 bitų mikrovaldiklis. Jis taip pat valdo širdies plakimo impulsus, kuriuos generuoja širdies ritmo jutiklis.

Šiame projekte naudojamas širdies plakimo jutiklis, naudojamas širdies pacientų širdies plakimo pulsams valdyti. Be to, ekranai naudojami LCD. AT89S52 mikrovaldiklis yra naudojamas nuolat stebėti paciento širdies plakimo dažnį ir pulso dažnį, atsižvelgiant į įterptasis C programavimas atliekamas mikrovaldiklyje naudojant KEIL programinę įrangą. Visa grandinė gauna energiją iš skirtingų blokų, tokių kaip įtampos reguliatorius ir transformatorius , naudojamas maitinimo grandinėje. Įtampos reguliatorius sukuria pastovią 5 voltų išėjimo įtampą.

Skaitmeninio širdies ritmo monitoriaus schema

Naudoti komponentai:

AT89S52 mikrovaldiklis: Šiame projekte naudojamas prietaisas yra „AT89S52“, kuris yra tipiškas 8051 mikrovaldiklis pagamino „Atmel Corporation“. Šis mikrovaldiklis yra svarbiausias šio projekto fragmentas, nes jis valdo visas grandinės operacijas, pavyzdžiui, skaitant širdies ritmo impulsų duomenis iš širdies ritmo jutiklio.

Maitinimo šaltinis: Šį maitinimo bloką sudaro žemyn transformatorius, tiltinis lygintuvas, kondensatorius ir įtampos reguliatorius. Vienfazis aktyviosios srovės maitinimas iš tinklo yra žemesnis už žemesnės įtampos diapazoną, kurį vėl ištaiso į nuolatinę srovę naudojant tilto lygintuvą . Ši ištaisyta nuolatinė srovė filtruojama ir reguliuojama visame grandinės veikimo diapazone atitinkamai kondensatoriumi ir įtampos reguliatoriumi IC.

LCD: Dauguma projektų naudojasi LCD ekranai rodyti informaciją, pvz., širdies plakimo dažnį, kūno temperatūrą ir kt. Projektuose naudojami įvairūs ekranai, pavyzdžiui, septynių segmentų ekranai ir LED ekranai. Ekrano pasirinkimas priklauso nuo šių parametrų: ekranų kainos, energijos suvartojimo ir aplinkos apšvietimo sąlygų.

Rezistoriai: Atsparumas yra gerai apibrėžtas kaip įtampos, naudojamos jos gnybtuose, ir srovės, einančios per jį, santykis. Rezistoriaus vertė priklauso nuo fiksuotos įtampos, ribojančios per ją einančią srovę. Rezistorius yra pasyvus komponentas naudojama srovei valdyti elektroninėje grandinėje.

Kondensatoriai: Pagrindinis kondensatoriaus tikslas yra kaupti krūvį. Kondensatoriaus vertės ir įtampos, pritaikytos kondensatoriui, sandauga yra lygi kondensatoriuje sukraunamam krūviui.

Krištolo osciliatorius: Kristalinė osciliatoriaus grandinė yra elektroninės grandinės tipas, kuris naudoja vibracinės grandinės, naudojamos generuojant elektrinius signalus, keičiant dažnį, mechaninį rezonansą. AT89S52 mikrovaldiklis valdo kristalus, kad sinchronizuotų jo veikimą. Šioje grandinėje atliekamas sinchronizavimo tipas vadinamas mašinos ciklu.

Grandinės valdymas

Šioje sistemoje kristalinio osciliatoriaus grandinė yra sujungta tarp mikrovaldiklio AT89S52 kaiščių 18 ir 19, naudojamų instrukcijų rinkiniams valdyti įvairiu takto dažnio diapazonu. Mašinos ciklas naudojamas matuoti minimalų laiką, skirtą vykdyti vieną komandų rinkinį.
Atstatymo grandinė kondensatoriaus ir rezistoriaus pagalba yra sujungta su mikrovaldiklio AT89S52 kaiščiu 9. Kitas rezistoriaus galas yra prijungtas prie žemės (20 kontaktų), o kitas kondensatoriaus galas yra prijungtas prie (EA / Vpp) 31 kaiščio. Rezistorius ir kondensatorius yra sujungti taip, kad jie atstatymo režimą atliktų rankiniu būdu. Jei jungiklis užsidaro, atstatymo kaištis yra aukštai nustatytas.
Širdies ritmo jutiklis, prijungtas prie mikrovaldiklio 1,0 prievado, yra naudojamas stebėdamas širdies impulsus ir šie impulsiniai signalai siunčiami į mikrovaldiklį ir palyginami su užprogramuotais mikrokontroleryje esančiais duomenimis naudojant „Keil“ programinę įrangą. Kai tik gaunami įvesties širdies ritmo impulsai, mikrokontrolerio skaitiklis skaičiuoja šiuos impulsus tam tikrą laikotarpį.
Skystųjų kristalų ekranai yra prijungti prie mikrovaldiklio AT89S52 2 prievado. Vieno širdies plakimo pulso trukmė bus viena sekundė, o padaliję 60 000 iš 1000, turėsime atitinkamą 60 rezultatą, kuris tada bus rodomas LCD.

Viskas apie širdies plakimo jutiklį ir jo darbą su atitinkamomis programomis ir išsamiais praktiniais pavyzdžiais. Be to, jei kyla klausimų šia tema arba dėl elektros ir elektroniniai projektai komentuodami toliau pateiktame komentarų skyriuje.

Nuotraukų kreditai: