Senzor otkucaja srca pruža jednostavan način za proučavanje funkcije srca koji se može izmjeriti na principu psiho-fiziološkog signala koji se koristi kao poticaj za sustav virtualne stvarnosti. Količina krvi u prstu mijenja se s obzirom na vrijeme.

Senzor osvjetljava svjetlosni režanj (mali vrlo svijetli LED) kroz uho i mjeri svjetlost koja se prenosi na Otpornik ovisno o svjetlu . Pojačani signal postaje obrnut i filtriran u krugu. Da bi se izračunao broj otkucaja srca na temelju protoka krvi do vrha prsta, senzor za otkucaje srca sastavlja se uz pomoć LM358 OP-AMP za praćenje pulsa otkucaja srca.

Senzor otkucaja srca

Značajke senzora otkucaja srca

Označava otkucaje srca pomoću LED-a
Pruža izravni izlazni digitalni signal za spajanje na mikrokontroler
Posjeduje kompaktnu veličinu
Radi s radnim naponom od + 5V DC

Primarne primjene senzora otkucaja srca

Radi kao digitalni monitor pulsa
Radi kao sustav praćenja zdravlja pacijenta
Koristi se kao kontrola bio-povratnih informacija za robotske aplikacije

Rad senzora otkucaja srca

The senzor otkucaja srca Shema kruga sadrži detektor svjetlosti i svijetlocrvenu LED diodu. LED mora biti jako jakog intenziteta, jer maksimalno svjetlo prolazi i širi se ako detektor detektira prst postavljen na LED.

Kružna shema senzora otkucaja srca

Načelo senzora otkucaja srca

Sada, kada srce pumpa krv kroz krvne žile, prst postaje malo neprozirniji zbog toga, manje količine svjetlosti dopire od LED-a do detektora. Sa svakim generiranim pulsom srca, signal detektora varira. Raznoliki signal detektora pretvara se u električni impuls. Ovaj se električni signal pojačava i pokreće kroz pojačalo koje daje izlazni signal od + 5V logičke razine. Izlazni signal također usmjerava LED zaslon koji trepće pri svakoj brzini otkucaja srca.

Razumijemo njegovu primarnu primjenu razmatranjem projekta kao praktičnog primjera uz pomoć senzora otkucaja srca.

Bežični sustav nadzora zdravlja za pacijente

Glavna svrha ovog automatskog zdravstvenog sustava je nadziranje tjelesne temperature, otkucaja srca i pulsa pacijenta i prikazivanje istog liječniku pomoću RF tehnologije.

U bolnicama treba redovito nadzirati tjelesnu temperaturu i otkucaje srca pacijenta, što obično rade liječnici ili drugo medicinsko osoblje. Oni promatraju tjelesnu temperaturu i broj otkucaja srca (bilo 72 puta u minuti). Liječnici i ostalo osoblje bolnice vode evidenciju o tjelesnoj temperaturi i otkucajima srca svakog pacijenta.

Ovaj projekt sustava praćenja zdravlja uključuje razne komponente kao što su 8051 mikrokontroler , 5V regulirana jedinica napajanja, temperaturni senzor, senzor otkucaja srca, RF odašiljač, modul prijemnika i LCD zaslon. Mikrokontroler se koristi kao mozak cijelog projekta za praćenje otkucaja srca, brzine pulsa i tjelesne temperature pacijenata. Rad ovog projekta sustava praćenja ilustriran je pomoću blok dijagrama, koji uključuje razne blokove, poput bloka za napajanje koji napaja cijeli krug, senzor temperature koji izračunava tjelesnu temperaturu pacijenta i senzor otkucaja srca za praćenje otkucaja srca pacijenata.

Blok dijagram odašiljača

“što radi pid kontroler ”

U odjeljku odašiljača senzor temperature koristi se za kontinuirano očitavanje tjelesne temperature pacijenata i senzor otkucaja srca za praćenje brzine otkucaja srca pacijenata, a zatim se podaci šalju na 8051 mikrokontrolere. Podaci se prvo prenose, a zatim zrakom kodiraju u serijske podatke zrakom Modul za radio frekvencije . Na LCD zaslonu prikazuje se tjelesna temperatura pacijenata i pulsi otkucaja srca u minuti. Uz pomoć RF antene postavljene na kraj odašiljača, podaci se prenose u odjeljak prijemnika.

Blok dijagram prijemnika

U odjeljku prijamnika, prijemnik se postavlja na drugi kraj za primanje podataka i primljeni podaci se dekodiraju pomoću dekodera, a preneseni podaci (tjelesna temperatura, impulsi otkucaja srca) uspoređuju se s podacima pohranjenim u mikrokontroleru i tada se dobiveni podaci prikazuju na LCD zaslonu. RF modul prijemnika postavljen na liječničkoj particiji neprekidno očitava zdravstvena stanja pacijenta kao što su tjelesna temperatura, puls i puls, te bežično prikazuje rezultat na LCD-u.

Digitalni monitor otkucaja srca pomoću mikrokontrolera

Projekt je dizajniran na takav način da prati mjerenje otkucaja srca pomoću mikrokontrolera uz pomoć senzora otkucaja srca.

Opis kruga: Shema sklopa senzora otkucaja srca temelji se na Mikrokontroler AT89S52 i druge komponente kao što su senzor otkucaja srca, napajanje, kristalni oscilator, otpornici, kondenzatori i LCD zaslon.

Dijagram kruga digitalnog otkucaja srca

Mikrokontroler AT89S52 je najviše popularni mikrokontroler odabran iz obitelji 8051 mikrokontrolera. 8-bitni mikrokontroler koristi se za upravljanje svim operacijama kruga. Također kontrolira impulse otkucaja srca generirane od senzora otkucaja srca.

Ovaj projekt koristi senzor otkucaja srca koji se koristi za kontrolu pulsa otkucaja srca srčanih bolesnika. Štoviše, LCD se koriste za prikaz. Mikrokontroler AT89S52 koristi se za kontinuirano praćenje brzine otkucaja srca i pulsa pacijenta, što se čini uzimajući u obzir ugrađeno C programiranje izvedeno u mikrokontroleru pomoću KEIL softvera. Cijeli krug dobiva napajanje iz različitih blokova poput regulatora napona i silazni transformator , koristi se u krugu napajanja. Regulator napona proizvodi konstantni izlazni napon od 5 V.

Kružni dijagram digitalnog monitora otkucaja srca

Korištene komponente:

AT89S52 Mikrokontroler: Uređaj koji se koristi u ovom projektu je 'AT89S52', što je tipično 8051 mikrokontroler proizvela tvrtka Atmel Corporation. Ovaj mikrokontroler najvažniji je fragment ovog projekta jer kontrolira sve radnje sklopa, poput čitanja podataka impulsa brzine otkucaja srca sa senzora otkucaja srca.

Napajanje: Ovaj blok napajanja sastoji se od silaznog transformatora, mostovskog ispravljača, kondenzatora i regulatora napona. Jednofazno napajanje iz mrežne struje spušta se na niži raspon napona koji se opet ispravlja na istosmjernu struju pomoću ispravljača mosta . Ova ispravljena istosmjerna struja filtrira se i regulira u cijelo područje rada kruga kondenzatorom, odnosno IC-regulatorom napona.

LCD: Većina projekata koristi LCD zasloni za prikaz podataka poput brzine otkucaja srca, tjelesne temperature itd. Postoje različiti zasloni koji se koriste u projektima poput sedmerosegmentnih zaslona i LED zaslona. Izbor zaslona ovisi o razmatranju ovih parametara: troška zaslona, potrošnje energije i uvjeta ambijentalne rasvjete.

Otpornici: Otpor je dobro definiran kao omjer napona primijenjenog na njegovim stezaljkama i struje koja prolazi kroz njega. Vrijednost otpora ovisi o fiksnom naponu koji ograničava struju koja prolazi kroz njega. Otpor je pasivna komponenta koristi se za upravljanje strujom u elektroničkom krugu.

Kondenzatori: Glavna svrha kondenzatora je pohranjivanje napunjenosti. Umnožak vrijednosti kapacitivnosti i napona primijenjenog na kondenzatoru jednak je naboju pohranjenom u kondenzatoru.

Kristalni oscilator: Kristalni oscilatorni krug vrsta je elektroničkog sklopa koji koristi mehaničku rezonanciju titrajućeg kruga koji se koristi za generiranje električnih signala mijenjanjem frekvencije. Mikrokontroler AT89S52 kontrolira kristale radi sinkronizacije rada. Tip sinkronizacije napravljen u ovom krugu poznat je pod nazivom strojni ciklus.

Kružni rad

U ovom je sustavu kristalni oscilator povezan između pinova 18 i 19 mikrokontrolera AT89S52 koji se koristi za rad skupova uputa u različitim frekvencijskim intervalima. Strojni ciklus koristi se za mjerenje minimalnog vremena za izvršavanje pojedinog skupa naredbi.
Sklop za resetiranje povezan je na pin 9 mikrokontrolera AT89S52 uz pomoć kondenzatora i otpornika. Drugi kraj otpornika spojen je na masu (20pin), a drugi kraj kondenzatora na 31-polni (EA / Vpp). Otpornik i kondenzator povezani su na takav način da ručno izvršavaju način rada resetiranja. Ako se prekidač zatvori, tada je pin za resetiranje postavljen visoko.
Služi za senzor otkucaja srca spojen na priključak 1,0 igle mikrokontrolera praćenje pulsa srca , a ti se impulsni signali šalju mikrokontroleru i pomoću programa Keil uspoređuju s programiranim podacima pohranjenim u mikrokontroleru. Kad god se primaju impulsi srčanog ritma na ulazu, brojač u mikrokontroleru broji te impulse određeno vrijeme.
LCD zasloni spojeni su na priključak 2 pina mikrokontrolera AT89S52. Vremensko trajanje pulsa jednog otkucaja srca bit će jedna sekunda, a dijeljenjem 60.000 s 1000 imat ćemo odgovarajući rezultat kao 60, koji će se zatim prikazati na LCD-u.

Ovo je sve o senzoru otkucaja srca i njegovom detaljnom radu s relevantnim aplikacijama i praktičnim primjerima. Nadalje, za bilo kakva pitanja u vezi s ovom temom ili o električnim i elektronički projekti nas komentirajući u odjeljku za komentare koji je naveden u nastavku.

Foto bodovi: