Sirdsdarbības sensors nodrošina vienkāršu sirds funkcijas izpētes veidu, ko var izmērīt, pamatojoties uz psihofizioloģiskā signāla principu, ko izmanto kā stimulu virtuālās realitātes sistēmai. Asins daudzums pirkstā mainās attiecībā pret laiku.

Sensors caur ausi izstaro gaismas daivu (mazu, ļoti spilgtu LED) un mēra gaismu, kas tiek pārnesta uz Gaismas atkarīgais rezistors . Pastiprinātais signāls tiek apgriezts un filtrēts ķēdē. Lai aprēķinātu sirdsdarbības ātrumu, pamatojoties uz asins plūsmu uz pirksta galu, ar pulsa palīdzību tiek samontēts sirdsdarbības sensors. LM358 OP-AMP sirdsdarbības impulsu uzraudzībai.

Sirdsdarbības sensors

Sirdsdarbības sensora funkcijas

Norāda sirdsdarbību ar LED
Nodrošina tiešu izejas digitālo signālu pieslēdzoties mikrokontrollerim
Piemīt kompakts izmērs
Strādā ar darba spriegumu + 5V DC

Sirdsdarbības sensora primārie pielietojumi

Darbojas kā digitālais pulsa monitors
Darbojas kā pacientu veselības uzraudzības sistēma
Izmanto kā Bio-Feedback vadīklas robotu lietojumprogrammas

Sirdsdarbības sensora darbība

The sirdsdarbības sensors shēma ietver gaismas detektoru un spilgti sarkanu LED. Gaismas diodei jābūt ar ļoti spilgtu intensitāti, jo maksimālā gaisma iet un izplatās, ja detektors atklāj uz LED novietotu pirkstu.

Sirdsdarbības sensora shēmas diagramma

Sirdsdarbības sensora princips

Tagad, kad sirds pumpē asinis caur asinsvadiem, pirksts tādēļ kļūst nedaudz necaurspīdīgāks, mazāks gaismas daudzums no LED nonāk detektorā. Ar katru radīto sirds pulsu detektora signāls mainās. Mainīgais detektora signāls tiek pārveidots par elektrisko impulsu. Šis elektriskais signāls tiek pastiprināts un iedarbināts caur pastiprinātāju, kas dod + 5V loģiskā līmeņa signāla izeju. Izejas signālu vada arī LED displejs, kas mirgo katram sirdsdarbības ātrumam.

Ļaujiet mums saprast tā primāro pielietojumu, apsverot projektu kā praktisku piemēru ar sirdsdarbības sensora palīdzību.

Bezvadu veselības uzraudzības sistēma pacientiem

Šīs automātiskās veselības sistēmas galvenais mērķis ir kontrolēt pacienta ķermeņa temperatūru, sirdsdarbības ātrumu un pulsa ātrumu un to pašu parādīt ārstam, izmantojot RF tehnoloģiju.

Slimnīcās regulāri jāuzrauga pacientu ķermeņa temperatūra un sirdsdarbības ātrums, ko parasti veic ārsti vai cits feldšeru personāls. Viņi novēro ķermeņa temperatūru un sirdsdarbības ātrumu (vai 72 reizes minūtē). Ārsti un citi slimnīcas vadības darbinieki reģistrē katra pacienta ķermeņa temperatūru un sirdsdarbību.

Šajā veselības uzraudzības sistēmas projektā ir iekļauti dažādi komponenti, piemēram, 8051 mikrokontrolleris , 5 V regulējams barošanas bloks, temperatūras sensors, sirdsdarbības sensors, RF raidītājs, uztvērēja modulis un LCD displejs. Mikrokontrolleru izmanto kā visa projekta smadzenes, lai kontrolētu pacientu sirdsdarbību, pulsa ātrumu un ķermeņa temperatūru. Šī monitoringa sistēmas projekta darbība ir ilustrēta, izmantojot blokshēmu, kurā iekļauti dažādi bloki, piemēram, barošanas bloks, kas piegādā enerģiju visai ķēdei, temperatūras sensors kas aprēķina pacientu ķermeņa temperatūru, un sirdsdarbības sensoru, lai uzraudzītu pacientu sirdsdarbību.

Raidītāja blokshēma

“kas ir meggers un kā tas darbojas ”

Raidītāja sadaļā temperatūras sensoru izmanto, lai nepārtraukti nolasītu pacientu ķermeņa temperatūru, un sirdsdarbības sensoru, lai kontrolētu pacientu sirdsdarbības ātrumu, un pēc tam dati tiek nosūtīti 8051 mikrokontrolleriem. Vispirms dati tiek nosūtīti un pēc tam kodēti sērijas datos pa gaisu Radiofrekvences modulis . LCD displejā tiek parādīta pacientu ķermeņa temperatūra un sirdsdarbības impulsi minūtē. Ar raidītāja galā novietotas RF antenas palīdzību dati tiek pārsūtīti uz uztvērēja sekciju.

Bloķēt uztvērēja diagrammu

Uztvērēja sadaļā uztvērējs tiek novietots otrā galā, lai saņemtu datus, un saņemtie dati tiek dekodēti, izmantojot dekodētāju, un pārraidītie dati (ķermeņa temperatūra, sirdsdarbības impulsi) tiek salīdzināti ar mikrokontrollerā saglabātajiem datiem, un tad iegūtie dati tiek parādīti LCD ekrānā. Uztvērēja RF modulis, kas novietots ārsta nodalījumā, nepārtraukti nolasa pacienta veselības stāvokli, piemēram, ķermeņa temperatūru, sirdsdarbības ātrumu un pulsa ātrumu, un bezvadu režīmā parāda rezultātu LCD.

Digitālais sirdsdarbības monitors, izmantojot mikrokontrolleru

Projekts ir veidots tā, lai ar sirdsdarbības sensora palīdzību varētu kontrolēt sirdsdarbības ātruma mērījumus, izmantojot mikrokontrolleru.

Ķēdes apraksts: Sirdsdarbības sensora shēmas pamatā ir AT89S52 mikrokontrolleris un citas sastāvdaļas, piemēram, sirdsdarbības sensors, barošanas avots, kristāla oscilatora ķēde, rezistori, kondensatori un LCD displejs.

Digitālās sirdsdarbības monitora shēmas shēma

Visvairāk ir mikrokontrolleris AT89S52 populārs mikrokontrolleris izvēlēts no 8051 mikrokontrolleru saimes. Visu ķēdes darbību kontrolei tiek izmantots 8 bitu mikrokontrolleris. Tas arī kontrolē sirdsdarbības impulsus, ko ģenerē sirdsdarbības sensors.

Šajā projektā tiek izmantots sirdsdarbības sensors, ko izmanto, lai kontrolētu sirds slimnieku pulsa impulsus. Turklāt displejā tiek izmantoti LCD. AT89S52 mikrokontrolleru izmanto, lai nepārtraukti uzraudzītu pacienta sirdsdarbības ātrumu un pulsa ātrumu, ņemot vērā iegultā C programmēšana izdarīts mikrokontrollerī, izmantojot KEIL programmatūru. Visa ķēde saņem enerģiju no dažādiem blokiem, piemēram, sprieguma regulatora un pazeminošais transformators , ko izmanto barošanas ķēdē. Sprieguma regulators rada nemainīgu izejas spriegumu 5 volti.

Digitālā sirdsdarbības monitora shēma

Izmantotās sastāvdaļas:

AT89S52 mikrokontrolleris: Šajā projektā izmantotā ierīce ir tipiska ‘AT89S52’ 8051 mikrokontrolleris ražo Atmel Corporation. Šis mikrokontrolleris ir vissvarīgākais šī projekta fragments, jo tas kontrolē visas ķēdes darbības, piemēram, sirdsdarbības ātruma impulsu datu nolasīšanu no sirdsdarbības sensora.

Enerģijas padeve: Šis barošanas bloks sastāv no pazeminoša transformatora, tilta taisngrieža, kondensatora un sprieguma regulatora. Vienfāzes aktīvās strāvas padeve no elektrotīkla tiek samazināta līdz zemākam sprieguma diapazonam, ko atkal izlīdzina līdz līdzstrāvai izmantojot tilta taisngriezi . Šī iztaisnotā līdzstrāva tiek filtrēta un regulēta visā ķēdes darbības diapazonā ar attiecīgi kondensatoru un sprieguma regulatoru IC.

LCD: Lielākā daļa projektu izmanto LCD displeji lai parādītu informāciju, piemēram, sirdsdarbības ātrumu, ķermeņa temperatūru utt. Projektos tiek izmantoti dažādi displeji, piemēram, septiņu segmentu displeji un LED displeji. Displeja izvēle ir atkarīga no šo parametru ņemšanas vērā: displeju izmaksas, enerģijas patēriņš un apkārtējā apgaismojuma apstākļi.

Rezistori: Pretestība ir precīzi definēta kā sprieguma attiecība pret spailēm un strāvas caur to. Rezistora vērtība ir atkarīga no fiksēta sprieguma, kas ierobežo strāvu, kas iet caur to. Rezistors ir pasīva sastāvdaļa izmanto strāvas kontrolei elektroniskajā ķēdē.

Kondensatori: Kondensatora galvenais mērķis ir lādiņa uzglabāšana. Kondensatora vērtības un kondensatoram piemērotā sprieguma reizinājums ir vienāds ar kondensatorā uzkrāto lādiņu.

Kristāla oscilators: Kristāla oscilatora ķēde ir elektroniskās shēmas veids, kas izmanto vibrācijas ķēdes mehānisko rezonansi, ko izmanto elektrisko signālu ģenerēšanai, mainot frekvenci. AT89S52 mikrokontrolleris kontrolē kristālus tā darbības sinhronizēšanai. Šajā ķēdē veiktās sinhronizācijas veids ir pazīstams kā mašīnas cikls.

Ķēdes darbība

Šajā sistēmā kristāla oscilatora ķēde ir savienota starp mikrokontrollera AT89S52 tapām 18 un 19, ko izmanto instrukciju kopu darbināšanai dažādos pulksteņa frekvenču diapazonos. Mašīnas cikls tiek izmantots, lai izmērītu minimālo laiku atsevišķu komandu kopas izpildei.
Atiestatīšanas ķēde ir savienota ar mikrokontrollera AT89S52 tapu 9 ar kondensatora un rezistora palīdzību. Rezistora otrais gals ir savienots ar zemi (20 kontaktu), bet otrais kondensatora gals ir savienots ar (EA / Vpp) 31 kontaktu. Rezistors un kondensators ir savienoti tā, ka tie manuāli veic atiestatīšanas darbības režīmu. Ja slēdzis tiek aizvērts, atiestatīšanas tapa ir iestatīta augstu.
Sirdsdarbības sensors, kas savienots ar mikrokontrollera 1. pieslēgvietu, tiek izmantots novērojot sirds impulsus , un šie impulsu signāli tiek nosūtīti uz mikrokontrolleru un, izmantojot Keil programmatūru, tiek salīdzināti ar ieprogrammētajiem datiem, kas glabājas mikrokontrollerī. Ikreiz, kad tiek saņemti ievades pulsa impulsi, mikrokontrollera skaitītājs šos impulsus skaita noteiktā laika periodā.
LCD displeji ir savienoti ar mikrokontrollera AT89S52 2. pieslēgvietu. Viena sirdsdarbības impulsa ilgums būs viens s, un, dalot 60 000 ar 1000, mums būs atbilstošs rezultāts 60, kas pēc tam tiks parādīts LCD.

Tas viss ir par sirdsdarbības sensoru un tā detalizētu darbu ar atbilstošām lietojumprogrammām un praktiskiem piemēriem. Turklāt par visiem jautājumiem par šo tēmu vai par elektrisko un elektroniskie projekti komentējot tālāk sniegtajā komentāru sadaļā.

Foto kredīti: