A szívverés-érzékelő egy egyszerű módszert kínál a szív működésének tanulmányozására, amely a virtuális-valóság rendszer stimulusaként alkalmazott pszicho-fiziológiai jel elve alapján mérhető. Az ujjban lévő vér mennyisége az idő függvényében változik.

Az érzékelő egy fényrudat (kis, nagyon fényes LED-et) világít át a fülén, és méri a fényt, amely továbbjut a Fényfüggő ellenállás . Az erősített jel megfordul és leszűrődik az áramkörben. A pulzusszám kiszámításához az ujjbeggyel történő véráramlás alapján egy pulzusérzékelőt állítanak össze a LM358 OP-AMP a szívverés impulzusainak megfigyelésére.

Szívverés érzékelő

A szívverés érzékelő jellemzői

A szívverést LED jelzi
Közvetlen kimeneti digitális jelet biztosít a csatlakozás egy mikrovezérlőhöz
Kompakt méretű
+ 5V DC működő feszültséggel működik

A szívverés-érzékelő elsődleges alkalmazásai

Digitális pulzusmérőként működik
Betegegészségügyi monitoring rendszerként működik
A Bio-Feedback vezérlőjeként használják robot alkalmazások

A szívverés érzékelő működése

A szívverés érzékelő kapcsolási rajz tartalmaz egy fényérzékelőt és egy élénkpiros LED-et. A LED-nek szuperfényesnek kell lennie, mert a maximális fény áthalad és elterjed, ha a detektor érzékeli a LED-re helyezett ujjat.

Szívverés-érzékelő áramkör diagramja

A szívverés érzékelője

Most, amikor a szív az ereken keresztül pumpálja a vért, az ujj emiatt kissé átláthatatlanabbá válik, kevesebb fény jut el a LED-től a detektorig. Minden generált szívimpulzus esetén az érzékelő jele változik. A változó detektorjel elektromos impulzussá alakul. Ezt az elektromos jelet egy erősítőn keresztül erősítik fel és váltják ki, amely + 5 V logikai szintű kimenetet ad. A kimeneti jelet egy LED-kijelző is irányítja, amely villog minden pulzusszámnál.

Értsük meg elsődleges alkalmazását úgy, hogy egy projektet gyakorlati példának tekintünk egy szívverés-érzékelő segítségével.

Vezeték nélküli állapotfigyelő rendszer a betegek számára

Ennek az automatikus egészségügyi rendszernek a fő célja a páciens testhőmérsékletének, pulzusának és pulzusának figyelemmel kísérése, és ugyanez megjelenítése az orvos számára az RF technológia használatával.

A kórházakban a betegek testhőmérsékletét és pulzusszámát rendszeresen ellenőrizni kell, amit általában orvosok vagy más mentős személyzet végez. Megfigyelik a testhőmérsékletet és a pulzusszámot (akár percenként 72-szer). Az orvosok és a kórház vezetőségének egyéb személyzete nyilvántartást vezet minden beteg testhőmérsékletéről és szívveréséről.

Ez az állapotfigyelő rendszer projekt különféle összetevőket tartalmaz, mint például egy 8051 mikrovezérlő , egy 5 V-os szabályozott tápegység, egy hőmérséklet-érzékelő, egy szívverés-érzékelő, egy RF-adó, egy vevőmodul és egy LCD-kijelző. A mikrokontrollert az egész projekt agyaként használják a betegek szívverésének, pulzusának és testhőmérsékletének ellenőrzésére. Ennek a felügyeleti rendszernek a működését egy blokkdiagram szemlélteti, amely különféle blokkokat tartalmaz, például egy tápegységet, amely az egész áramkört ellátja. hőmérséklet szenzor amely kiszámítja a betegek testhőmérsékletét, és egy szívverés-érzékelő a betegek szívverésének monitorozásához.

Az adó blokkvázlata

“számítógép portok listája képekkel ”

Az adó szakaszban a hőmérséklet-érzékelőt a betegek testhőmérsékletének folyamatos leolvasására és a szívverés-érzékelőt használják a betegek szívverésének gyakoriságának figyelemmel kísérésére, majd az adatokat elküldik a 8051 mikrokontrollereknek. Az adatokat először továbbítják, majd soros adatokká kódolják a levegőn keresztül a Rádiófrekvenciás modul . Az LCD kijelzőn megjelenik a betegek testhőmérséklete és a szívverés percenkénti impulzusai. Az adó végén elhelyezett RF antenna segítségével az adatokat továbbítják a vevő szakaszba.

A vevő blokkdiagramja

A vevő részben a másik végén egy vevőt helyeznek az adatok fogadására, és a beérkezett adatokat dekódolóval dekódolják, és az átvitt adatokat (testhőmérséklet, szívverés impulzusok) összehasonlítják a mikrovezérlőben tárolt adatokkal, és akkor a kapott adatok megjelennek az LCD képernyőn. Az orvos partícióján elhelyezett vevő RF modul folyamatosan olvassa a beteg egészségi állapotát, például a testhőmérsékletet, a pulzusszámot és a pulzusszámot, és az eredményt vezeték nélkül megjeleníti az LCD-n.

Digitális szívverés-monitor mikrokontrollerrel

A projektet úgy tervezték, hogy a szívverés-érzékelő segítségével mikrokontroller segítségével ellenőrizzék a pulzusszám mérését.

Áramkör leírása: A szívverés érzékelő kapcsolási rajza egy AT89S52 mikrovezérlő és egyéb alkatrészek, például szívverés-érzékelő, tápegység, kristályoszcillátor áramkör, ellenállások, kondenzátorok és LCD kijelző.

Digitális szívverés monitor áramköri ábra

A legtöbb az AT89S52 mikrovezérlő népszerű mikrovezérlő 8051 mikrovezérlő családból van kiválasztva. Egy 8 bites mikrokontrollert használnak az áramkör összes műveletének vezérlésére. Ez vezérli a szívverés-érzékelő által generált pulzusimpulzusokat is.

Ez a projekt egy olyan szívverés-érzékelőt használ, amelyet a szívbetegek szívverésének impulzusainak szabályozására használnak. Ezenkívül az LCD-ket használják a megjelenítéshez. AT89S52 mikrokontrollert használnak a beteg szívverésének és pulzusának folyamatos monitorozásához, amelyet a beágyazott C programozás mikrokontrollerben, a KEIL szoftver használatával. Az egész áramkör a különféle blokkokból kap áramot, mint például a feszültségszabályozó és lelépő transzformátor , amelyet az áramellátási áramkörben használnak. A feszültségszabályozó állandó 5 V kimeneti feszültséget produkál.

A digitális pulzusmérő áramköri rajza

Használt alkatrészek:

AT89S52 mikrovezérlő: A projektben használt eszköz az „AT89S52”, ami jellemző 8051 mikrovezérlő az Atmel Corporation gyártotta. Ez a mikrovezérlő a projekt legfontosabb töredéke, mivel ellenőrzi az áramkör összes műveletét, például a pulzusszám impulzusainak beolvasását a szívverés érzékelőből.

Tápegység: Ez az áramellátó blokk egy lépcsős transzformátorból, egy hídirányítóból, egy kondenzátorból és egy feszültségszabályozóból áll. Az egyfázisú aktív áram tápellátása a hálózatról alacsonyabb feszültségtartományba csökken, amelyet ismét egyenárammá javít a híd egyenirányító segítségével . Ezt az egyenirányított egyenáramot a kondenzátorral és az IC feszültségszabályozóval az egész áramkör működési tartományára szűrik és szabályozzák.

LCD: A legtöbb projekt felhasználja LCD kijelzők a pulzusszám, a testhőmérséklet stb. információinak megjelenítésére. A projektekben különféle kijelzőket használnak, például hét szegmenses kijelzőket és LED-kijelzőket. A kijelző kiválasztása ezeknek a paramétereknek a figyelembe vételétől függ: a kijelző költsége, az energiafogyasztás és a környezeti fényviszonyoktól.

Ellenállások: Az ellenállás jól definiálható, mint a kapcsain alkalmazott feszültség és az azon áthaladó áram aránya. Az ellenállás értéke egy fix feszültségtől függ, amely korlátozza a rajta áthaladó áramot. Az ellenállás passzív alkatrész elektronikus áramkör áramának szabályozására szolgál.

Kondenzátorok: A kondenzátor fő célja a töltés tárolása. A kondenzátor értékének és a kondenzátoron alkalmazott feszültségnek a szorzata megegyezik a kondenzátorban tárolt töltéssel.

Kristály oszcillátor: A kristályoszcillátor áramkör egyfajta elektronikus áramkör, amely a frekvencia változtatásával elektromos jelek előállításához használt rezgő áramkör mechanikai rezonanciáját használja fel. Egy AT89S52 mikrovezérlő vezérli a kristályokat működésének szinkronizálásához. Az ebben az áramkörben végrehajtott szinkronizálás típusa gépi ciklus néven ismert.

Áramkör működtetése

Ebben a rendszerben egy kristályoszcillátor áramkör csatlakozik az AT89S52 mikrokontroller 18 és 19 csapai közé, amelyet az utasításkészletek működtetésére használnak különböző órajel-frekvenciatartományban. Gépi ciklus segítségével mérhető az egyetlen utasításkészlet végrehajtásának minimális ideje.
A visszaállító áramkört az AT89S52 mikrokontroller 9. érintkezőjéhez kondenzátor és ellenállás segítségével csatlakoztatják. Az ellenállás másik vége a földhöz (20 tűs), a kondenzátor másik vége pedig az (EA / Vpp) 31 tűhöz csatlakozik. Az ellenállást és a kondenzátort úgy csatlakoztatják, hogy manuálisan végezzenek visszaállítási üzemmódot. Ha a kapcsoló zárva van, akkor a visszaállító csap magasra van állítva.
A mikrovezérlő 1,0 tűjéhez csatlakoztatott szívverés-érzékelőt használják figyelemmel kíséri a szív impulzusait , és ezeket az impulzusjeleket elküldik a mikrovezérlőnek, és a Keil szoftver segítségével összehasonlítják a mikrovezérlőben tárolt programozott adatokkal. Valahányszor a bemenet pulzusimpulzusa érkezik, a mikrovezérlő számlálója egy bizonyos időtartamra megszámolja ezeket az impulzusokat.
Az LCD kijelzők az AT89S52 mikrokontroller 2-es portjához vannak csatlakoztatva. Az egyik szívverés impulzusának időtartama egy másodperc lesz, és ha 60 000-et elosztunk 1000-vel, akkor a megfelelő eredmény 60-at kapunk, amelyet ezután megjelenít az LCD-n.

Ez a szívritmus-érzékelőről szól, és annak a vonatkozó alkalmazásokkal és gyakorlati példákkal történő munkájáról. Továbbá, ha bármilyen kérdés merülne fel ezzel a témával, vagy az elektromos és elektronikus projektek nekünk az alább megadott megjegyzés-szakasz kommentálásával.

Fotók: