Sykesensori tarjoaa yksinkertaisen tavan tutkia sydämen toimintaa, joka voidaan mitata virtuaalitodellisuusjärjestelmän ärsykkeenä käytetyn psykofysiologisen signaalin periaatteen perusteella. Veren määrä sormessa muuttuu ajan suhteen.

Anturi valaisee valonsaran (pieni erittäin kirkas LED) korvan läpi ja mittaa valoa, joka välittyy Valosta riippuva vastus . Vahvistettu signaali käännetään ja suodatetaan piirissä. Sykkeen laskemiseksi sormenpäässä tapahtuvan verenkierron perusteella sykesensori kootaan LM358 OP-AMP sykepulssien tarkkailuun.

Sykesensori

Sykesensorin ominaisuudet

Osoittaa sykkeen LEDillä
Tarjoaa suoran digitaalisen signaalin liitetään mikrokontrolleriin
Omistaa kompaktin koon
Toimii käyttöjännitteellä + 5 V DC

Sykesensorin ensisijaiset sovellukset

Toimii digitaalisena sykemittarina
Toimii potilaan terveyden seurantajärjestelmänä
Käytetään biopalautteen säätimenä robottisovellukset

Sykesensorin toiminta

sykesensori kytkentäkaavio sisältää valonilmaisimen ja kirkkaan punaisen LEDin. LED-valon on oltava erittäin kirkasta, koska enimmäisvalo kulkee ja leviää, jos ilmaisin havaitsee LEDille asetetun sormen.

Sykesensorin piirikaavio

Sykesensorin periaate

Kun sydän pumppaa verta verisuonten läpi, sormi muuttuu tästä syystä hieman läpinäkymättömäksi, vähemmän valoa ulottuu LEDistä ilmaisimeen. Jokaisen syntyvän sydämen pulssin myötä ilmaisinsignaali vaihtelee. Vaihteleva detektorisignaali muunnetaan sähköpulssiksi. Tämä sähköinen signaali vahvistetaan ja laukaistaan vahvistimen kautta, joka antaa + 5 V logiikkatason signaalin. Lähtösignaalia ohjaa myös LED-näyttö, joka vilkkuu jokaisella syketiheydellä.

Ymmärretään sen ensisijainen soveltaminen tarkastelemalla projektia käytännön esimerkkinä sykesensorin avulla.

Langaton terveyden seurantajärjestelmä potilaille

Tämän automaattisen terveysjärjestelmän päätarkoitus on seurata potilaan kehon lämpötilaa, sykettä ja sykettä ja näyttää se lääkärille RF-tekniikkaa käyttämällä.

Sairaaloissa potilaiden kehon lämpötiloja ja syketiheyttä on seurattava säännöllisesti, minkä yleensä tekevät lääkärit tai muu ensihoitaja. He tarkkailevat kehon lämpötilaa ja syketiheyttä (riippumatta siitä, onko se 72 kertaa minuutissa). Lääkärit ja muu sairaalan hallintohenkilöstö pitävät kirjaa jokaisen potilaan ruumiinlämmöstä ja sydämenlyönneistä.

Tämä terveystarkkailujärjestelmäprojekti sisältää useita komponentteja, kuten 8051-mikrokontrolleri , 5 V: n säännelty virtalähde, lämpötila-anturi, sykesensori, RF-lähetin, vastaanotinmoduuli ja LCD-näyttö. Mikrokontrolleria käytetään koko projektin aivoina potilaiden sykkeen, sykkeen ja kehon lämpötilan seurantaan. Tämän seurantajärjestelmäprojektin toimintaa havainnollistetaan lohkokaavion avulla, joka sisältää erilaisia lohkoja, kuten virtalähde, joka syöttää virtaa koko piirille, lämpösensori joka laskee potilaan kehon lämpötilan, ja sykesensori potilaiden sykkeiden seuraamiseksi.

Lähettimen lohkokaavio

“miten matkapuhelimen häirintälaitteet toimivat ”

Lähetinosassa lämpötila-anturia käytetään potilaiden kehon lämpötilan jatkuvaan lukemiseen ja sykesensoria potilaiden syketiheyden seuraamiseen, ja sitten tiedot lähetetään 8051-mikrokontrollereille. Tiedot lähetetään ensin ja sitten koodataan sarjatietoihin ilman kautta a Radiotaajuusmoduuli . Potilaan ruumiinlämpö ja sykepulssit minuutissa näytetään nestekidenäytössä. Lähettimen päähän sijoitetun RF-antennin avulla tiedot välitetään vastaanotinosaan.

Estä vastaanottimen kaavio

Vastaanotinosassa vastaanotin sijoitetaan toiseen päähän datan vastaanottamiseksi ja vastaanotettu data dekoodataan dekooderin avulla, ja lähetettyä dataa (kehon lämpötila, sykepulssit) verrataan mikro-ohjaimeen tallennettuihin tietoihin, ja sitten saadut tiedot näkyvät LCD-näytöllä. Lääkäriosioon sijoitettu vastaanottimen RF-moduuli lukee jatkuvasti potilaan terveydentilaa, kuten ruumiinlämpöä, sykettä ja sykettä, ja näyttää tulokset nestekidenäytöllä langattomasti.

Digitaalinen sykemittari mikrokontrollerilla

Projekti on suunniteltu siten, että sykkeenmittausta voidaan seurata mikro-ohjaimella sykesensorin avulla.

Piirin kuvaus: Sykesensorin kytkentäkaavio perustuu AT89S52-mikrokontrolleri ja muut komponentit, kuten sykesensori, virtalähde, kideoskillaattoripiiri, vastukset, kondensaattorit ja LCD-näyttö.

Digitaalinen sykemittarin piirikaavio

AT89S52-mikrokontrolleri on eniten suosittu mikro-ohjain valittu 8051 mikro-ohjaimen perheestä. 8-bittistä mikro-ohjainta käytetään piirin kaikkien toimintojen ohjaamiseen. Se ohjaa myös sykesensorin tuottamia sykepulsseja.

Tässä projektissa käytetään sykesensoria, jota käytetään sydänpotilaiden sykepulssien hallintaan. Lisäksi LCD-näyttöjä käytetään näyttöön. AT89S52-mikrokontrolleria käytetään jatkuvasti seuraamaan potilaan syketaajuutta ja sykettä, mikä tapahtuu ottamalla huomioon sulautettu C-ohjelmointi tehdään mikro-ohjaimessa KEIL-ohjelmistoa käyttämällä. Koko piiri saa virtaa eri lohkoista, kuten jännitesäädin ja alas-muuntaja , käytetään virransyöttöpiirissä. Jännitesäädin tuottaa vakion 5 voltin lähtöjännitteen.

Digitaalisen sykemittarin piirikaavio

Käytetyt komponentit:

AT89S52-mikrokontrolleri: Tässä projektissa käytetty laite on tyypillinen AT89S52 8051-mikrokontrolleri tuottanut Atmel Corporation. Tämä mikro-ohjain on tämän projektin tärkein fragmentti, koska se ohjaa kaikkia piirin toimintoja, kuten syketaajuuspulssien tietojen lukemista sykesensorista.

Virtalähde: Tämä virtalähde koostuu porrastetusta muuntajasta, silta-tasasuuntaajasta, kondensaattorista ja jännitesäätimestä. Yksivaiheinen pätövirran syöttö verkkovirrasta laskee pienemmälle jännitealueelle, joka taas tasataan tasavirraksi käyttämällä silta tasasuuntaajaa . Tämä tasasuuntainen tasavirta suodatetaan ja säädetään koko piirin toiminta-alueelle vastaavasti kondensaattorilla ja jännitesäätimen IC: llä.

LCD: Suurin osa hankkeista hyödyntää LCD-näytöt tietojen näyttämiseen, kuten syke, kehon lämpötila jne. Projekteissa käytetään erilaisia näyttöjä, kuten seitsemän segmentin näyttöjä ja LED-näyttöjä. Näytön valinta riippuu näiden parametrien huomioon ottamisesta: näyttöjen kustannukset, virrankulutus ja ympäristön valaistusolosuhteet.

Vastukset: Vastus on määritelty hyvin sen liittimien yli syötetyn jännitteen ja sen läpi kulkevan virran suhteena. Vastuksen arvo riippuu kiinteästä jännitteestä, joka rajoittaa sen läpi kulkevaa virtaa. Vastus on passiivinen komponentti käytetään virran ohjaamiseen elektronisessa piirissä.

Kondensaattorit: Kondensaattorin päätarkoitus on varastoida varaus. Kondensaattorin arvon ja jännitteen tulo on yhtä suuri kuin kondensaattoriin tallennettu varaus.

Kristallioskillaattori: Kideoskillaattoripiiri on eräänlainen elektroninen piiri, joka käyttää sähköisten signaalien tuottamiseen käytetyn värähtelypiirin mekaanista resonanssia muuttamalla taajuutta. AT89S52-mikrokontrolleri ohjaa kiteitä sen toiminnan synkronoimiseksi. Tässä piirissä suoritetun synkronoinnin tyyppi tunnetaan konesykliksi.

Piirin käyttö

Tässä järjestelmässä kideoskillaattoripiiri on kytketty AT89S52-mikrokontrollerin nastojen 18 ja 19 välille, joita käytetään käskyjoukkojen käyttämiseen eri kellotaajuusalueella. Konekiertoa käytetään mittaamaan vähimmäisaika yksittäisen käskysarjan suorittamiselle.
Palautuspiiri on kytketty AT89S52-mikrokontrollerin napaan 9 kondensaattorin ja vastuksen avulla. Vastuksen toinen pää on kytketty maahan (20 nastaa) ja kondensaattorin toinen pää on kytketty (EA / Vpp) 31-nastaiseen. Vastus ja kondensaattori on kytketty siten, että ne suorittavat palautustoiminnon manuaalisesti. Jos kytkin sulkeutuu, nollausnasta on korkealla.
Sykesensoria, joka on kytketty mikrokontrollerin porttiin 1,0, käytetään seuraamalla sydämen pulsseja ja nämä pulssisignaalit lähetetään mikrokontrollerille ja verrataan mikrokontrolleriin tallennettuihin ohjelmoituihin tietoihin Keil-ohjelmistoa käyttämällä. Aina kun tulon sykepulssit vastaanotetaan, mikrokontrollerin laskuri laskee nämä pulssit tietyn ajanjakson ajan.
LCD-näytöt on kytketty AT89S52-mikrokontrollerin 2-porttiin. Yhden sykkeen pulssin kesto on yksi sekunti, ja jakamalla 60 000 1000: lla saadaan sopiva tulos 60, joka näytetään sitten LCD-näytöllä.

Kyse on sykesensorista ja sen käytöstä asiaankuuluvien sovellusten ja käytännön esimerkkien kanssa yksityiskohtaisesti. Lisäksi kaikkiin tätä aihetta tai sähkö- ja elektroniikkakysymyksiä koskeviin kysymyksiin sähköiset projektit kommentoimalla alla olevassa kommenttiosassa.

Valokuvahyvitykset: