Calculator de frecvență cardiacă pe microcontrolerul PIC16F628A
Partea 1. Principiul funcționării și schemei
Acest proiect demonstrează tehnica de măsurare a frecvenței cardiace (puls) prin modificarea volumului de sânge în artera degetului. În acest articol, vom lua în considerare toate punctele principale din implementarea hardware și software a dispozitivului.
Pentru măsurarea pulsului este utilizat un senzor care constă dintr-un LED infraroșu care transmite un semnal IR la un deget uman și o fotodiodă care primește un semnal reflectat din celulele sanguine. LED-urile și fotodiodele trebuie să fie amplasate una lângă alta, așa cum se arată în figura de mai jos.
Intensitatea semnalului reflectat depinde de volumul de sânge din vârful degetului. În consecință, cu fiecare bătăi inimii, intensitatea semnalului IR reflectat se modifică ușor, ceea ce este fixat de fotodiodă.
Cantitatea de sânge din deget care se schimbă odată cu bătăile inimii unei persoane cauzează apariția impulsurilor la ieșirea fotodiodului, dar magnitudinea lor este prea mică pentru a fi alimentată direct către microcontroler pentru procesare. Pentru a rezolva această problemă, se aplică schema de amplificare și filtrare a semnalului pe amplificatorul operațional. Ieșirea valorii impulsului măsurat se realizează pe un indicator cu șapte segmente cu 3 cifre. Aplicat microcontroler PIC16F628A fabricat de Microchip.
Schema de normalizare a semnalului constă din două filtre active active low pass cu o frecvență de cutoff de aproximativ 2,5 Hz. Aceasta înseamnă că valoarea maximă măsurată a impulsului este de 150 blițuri pe minut. Amplificatorul operațional folosit în schema MCP602 este un amplificator operațional dublu care funcționează dintr-o sursă de tensiune unipolară. Semnalul de ieșire are un interval egal cu tensiunea de alimentare. Filtrarea semnalului este necesară pentru blocarea zgomotului de înaltă frecvență.
Câștigul fiecărei etape este de 101, iar câștigul total este de 10000. Condensatorul de intrare al fiecărei etape este necesar pentru a bloca componenta DC a semnalului. Expresiile pentru calculul câștigului și frecvența de cutoff a filtrului sunt prezentate în figură. Acest circuit are capacități suficiente pentru a mări nivelul semnalului de la fotodiodă, pentru a-l filtra și a-l transforma în impulsuri pentru calcularea ulterioară de către microcontroler.
Diagrama locației contactelor microcontrolerului
Valoarea pulsului la sfârșitul măsurătorii este afișată pe indicator. Pentru a reseta rezultatele, faceți clic pe butonul "Ștergeți".
Articole similare
-
Producător de gaze de ardere pe bază de lemn cu propriile mâini cum să vă faceți
-
Asigurați-vă o pardoseală propriile mâini fără prea multă cheltuială
Trimiteți-le prietenilor: