Snímač srdečního rytmu poskytuje jednoduchý způsob studia funkce srdce, který lze měřit na základě principu psychofyziologického signálu používaného jako stimul pro systém virtuální reality. Množství krve v prstu se mění s ohledem na čas.

Senzor prosvítá uchem světelný lalok (malou velmi jasnou LED) a měří světlo, které se přenáší do Odpor závislý na světle . Zesílený signál se invertuje a filtruje v obvodu. Aby bylo možné vypočítat srdeční frekvenci na základě průtoku krve do konečku prstu, je pomocí LM358 OP-AMP pro monitorování srdečních pulzů.

Snímač tepu

Vlastnosti snímače tepu

Indikuje tep pomocí LED
Poskytuje přímý výstupní digitální signál pro připojení k mikrokontroléru
Má kompaktní velikost
Funguje s pracovním napětím + 5 V DC

Primární aplikace snímače tepu

Funguje jako digitální monitor srdečního tepu
Funguje jako systém monitorování zdraví pacientů
Používá se jako kontrola biologické zpětné vazby robotické aplikace

Práce se senzorem srdečního rytmu

The snímač srdečního tepu Schéma zapojení zahrnuje detektor světla a jasně červenou LED. LED musí mít velmi jasnou intenzitu, protože maximální světlo prochází a šíří se, pokud detektor detekuje prst umístěný na LED.

Schéma zapojení snímače tepové frekvence

Princip snímače srdečního tepu

Nyní, když srdce pumpuje krev krevními cévami, je prst kvůli tomu o něco neprůhlednější, z LED do detektoru proniká méně světla. S každým generovaným srdečním pulzem se signál detektoru mění. Rozmanitý signál detektoru se převede na elektrický puls. Tento elektrický signál se zesiluje a spouští přes zesilovač, který poskytuje výstup signálu logické úrovně + 5V. Výstupní signál je také směrován LED displejem, který bliká při každém tepu.

Pojďme pochopit jeho primární aplikaci tím, že uvažujeme o projektu jako praktickém příkladu pomocí snímače srdečního tepu.

Bezdrátový systém monitorování zdraví pro pacienty

Hlavním účelem tohoto automatického zdravotního systému je sledovat tělesnou teplotu, srdeční frekvenci a tepovou frekvenci pacienta a zobrazovat je lékaři pomocí technologie RF.

V nemocnicích je třeba pravidelně sledovat tělesné teploty a tepové frekvence pacientů, což obvykle provádějí lékaři nebo jiný zdravotnický personál. Sledují tělesnou teplotu a tepové frekvence (ať už 72krát za minutu). Lékaři a další zaměstnanci vedení nemocnice vedou záznamy o tělesné teplotě a tepech každého pacienta.

Tento projekt systému monitorování zdraví zahrnuje různé komponenty, jako například 8051 mikrokontrolér , 5V regulovaný napájecí zdroj, teplotní senzor, snímač srdečního tepu, RF vysílač, přijímací modul a LCD displej. Mikrokontrolér se používá jako mozek celého projektu pro monitorování srdečního rytmu, tepové frekvence a tělesné teploty pacientů. Fungování tohoto projektu monitorovacího systému je ilustrováno pomocí blokového schématu, které zahrnuje různé bloky, jako je blok napájení, který dodává energii do celého obvodu, teplotní senzor který vypočítává tělesnou teplotu pacientů a snímač srdečního rytmu pro sledování srdečních tepů pacientů.

Blokové schéma vysílače

“ovládání rychlosti pro auta na dálku ”

V sekci vysílače se teplotní senzor používá k nepřetržitému snímání tělesné teploty pacientů a snímač srdečního rytmu k monitorování srdeční frekvence pacientů a data se poté odesílají do mikrokontrolérů 8051. Data se nejprve přenesou a poté pomocí a. Se vzduchem zakódují do sériových dat Rádiofrekvenční modul . Na LCD displeji se zobrazuje tělesná teplota pacientů a tepové impulsy za minutu. Pomocí RF antény umístěné na konci vysílače jsou data přenášena do přijímací sekce.

Blokové schéma přijímače

V přijímací sekci je na druhém konci umístěn přijímač pro příjem dat a přijímaná data jsou dekódována pomocí dekodéru a přenášená data (tělesná teplota, tepové pulsy) jsou porovnávána s daty uloženými v mikrokontroléru a pak se výsledná data zobrazí na LCD obrazovce. RF modul přijímače umístěný u lékařského oddílu nepřetržitě čte zdravotní stav pacienta, jako je tělesná teplota, srdeční frekvence a tepová frekvence, a bezdrátově zobrazuje výsledek na LCD displeji.

Digitální monitor srdečního tepu pomocí mikrokontroléru

Projekt je navržen tak, aby sledoval měření tepové frekvence pomocí mikrokontroléru pomocí snímače srdečního tepu.

Popis obvodu: Schéma zapojení snímače tepové frekvence je založeno na Mikrokontrolér AT89S52 a další součásti, jako je snímač srdečního rytmu, napájecí zdroj, obvod krystalového oscilátoru, rezistory, kondenzátory a LCD displej.

Obvodové schéma monitoru srdečního tepu

Mikrokontrolér AT89S52 je nejvíce populární mikrokontrolér vybráno z rodiny 8051 mikrokontrolérů. 8bitový mikrokontrolér se používá k řízení všech operací obvodu. Rovněž řídí pulsy srdečního rytmu generované snímačem srdečního rytmu.

Tento projekt využívá senzor srdečního rytmu používaný k řízení srdečních pulzů pacientů se srdcem. K zobrazení se navíc používají LCD. Mikrokontrolér AT89S52 se používá k nepřetržitému monitorování srdečního rytmu a pulzní frekvence pacienta, které se provádí s ohledem na vestavěné C programování provádí se v mikrokontroléru pomocí softwaru KEIL. Celý obvod získává energii z různých bloků, jako je regulátor napětí a sestupný transformátor , používaný v napájecím obvodu. Regulátor napětí vytváří konstantní výstupní napětí 5 Voltů.

Schéma zapojení digitálního monitoru srdečního tepu

Použité komponenty:

Mikrokontrolér AT89S52: Zařízení použité v tomto projektu je „AT89S52“, což je typické 8051 mikrokontrolér vyrábí společnost Atmel Corporation. Tento mikrokontrolér je nejdůležitějším fragmentem tohoto projektu, protože řídí všechny operace obvodu, jako je čtení dat pulzů tepové frekvence ze snímače tepu.

Zdroj napájení: Tento napájecí blok se skládá z transformátoru sestupného proudu, můstkového usměrňovače, kondenzátoru a regulátoru napětí. Jednofázový aktivní proudový napájecí zdroj ze sítě sestupuje do nižšího rozsahu napětí, který je opět usměrněn na stejnosměrný proud pomocí pomocí můstkového usměrňovače . Tento usměrněný stejnosměrný proud je filtrován a regulován na celý pracovní rozsah obvodu pomocí kondenzátoru a regulátoru napětí IC.

LCD: Většina projektů využívá LCD displeje pro zobrazení informací, jako je tepová frekvence, tělesná teplota atd. V projektech se používají různé displeje, jako jsou sedmisegmentové displeje a LED displeje. Výběr displeje závisí na zvážení těchto parametrů: náklady na displeje, spotřeba energie a okolní světelné podmínky.

Rezistory: Odpor je dobře definován jako poměr napětí aplikovaného na jeho svorky a proudu procházejícího jím. Hodnota odporu závisí na pevném napětí, které omezuje proud, který jím prochází. Rezistor je pasivní součást slouží k ovládání proudu v elektronickém obvodu.

Kondenzátory: Hlavním účelem kondenzátoru je ukládání náboje. Součin hodnoty kapacity a napětí aplikovaného na kondenzátor se rovná náboji uloženému v kondenzátoru.

Krystalový oscilátor: Krystalový oscilátorový obvod je typ elektronického obvodu, který využívá mechanickou rezonanci vibračního obvodu používaného pro generování elektrických signálů změnou frekvence. Mikrokontrolér AT89S52 ovládá krystaly pro synchronizaci svého provozu. Typ synchronizace provedené v tomto obvodu je známý jako cyklus stroje.

Obvodový provoz

V tomto systému je obvod krystalového oscilátoru zapojen mezi piny 18 a 19 mikrokontroléru AT89S52, které se používají pro provoz instrukčních sad v různých frekvenčních pásmech hodin. Ke změření minimální doby pro provedení jedné sady instrukcí se používá strojový cyklus.
Resetovací obvod je připojen ke kolíku 9 mikrokontroléru AT89S52 pomocí kondenzátoru a rezistoru. Druhý konec rezistoru je připojen k uzemnění (20 pinů) a druhý konec kondenzátoru je připojen k kolíku (EA / Vpp) 31. Rezistor a kondenzátor jsou připojeny takovým způsobem, že provádějí resetovací režim provozu ručně. Pokud se spínač sepne, je resetovací kolík nastaven vysoko.
Používá se snímač srdečního tepu připojený k portu 1.0 mikrokontroléru sledování srdečních pulzů , a tyto pulzní signály jsou odeslány do mikrokontroléru a porovnány s naprogramovanými daty uloženými v mikrokontroléru pomocí softwaru Keil. Kdykoli jsou na vstupu přijaty pulzy srdečního rytmu, počítadlo v mikrokontroléru počítá tyto pulzy po určitou dobu.
Displeje LCD jsou připojeny k 2 pinům portu mikrokontroléru AT89S52. Doba trvání pulzu jednoho srdečního rytmu bude jedna sekunda a vydělením 60 000 na 1 000 budeme mít příslušný výsledek jako 60, který se poté zobrazí na LCD.

Jedná se o senzor tepu a jeho práci s příslušnými aplikacemi a podrobnými praktickými příklady. Dále pro jakékoli dotazy týkající se tohoto tématu nebo týkající se elektrických a elektronické projekty nám komentováním v sekci komentářů níže.

Fotografické kredity: