Сензорът за сърдечен ритъм осигурява лесен начин за изследване на функцията на сърцето, който може да бъде измерен въз основа на принципа на психо-физиологичния сигнал, използван като стимул за системата за виртуална реалност. Количеството кръв в пръста се променя по отношение на времето.

Сензорът осветява светлинен лоб (малък много ярък светодиод) през ухото и измерва светлината, която се предава на Резистор, зависим от светлината . Усилващият сигнал се обръща и филтрира във веригата. За да се изчисли сърдечната честота въз основа на притока на кръв към върха на пръста, сензорът за сърдечен ритъм се сглобява с помощта на LM358 OP-AMP за наблюдение на пулса на сърдечния ритъм.

Сензор за сърдечен ритъм

Характеристики на Heartbeat Sensor

Показва сърдечен ритъм от светодиод
Осигурява директен изходен цифров сигнал за свързване към микроконтролер
Притежава компактен размер
Работи с работно напрежение от + 5V DC

Основни приложения на сензора за сърдечен ритъм

Работи като цифров пулсомер
Работи като система за наблюдение на здравето на пациентите
Използва се като Bio-Feedback контрол на роботизирани приложения

Работа на сензор за сърдечен ритъм

The сензор за сърдечен ритъм Електрическата схема включва светлинен детектор и яркочервен светодиод. Светодиодът трябва да бъде със супер ярка интензивност, тъй като максималната светлина преминава и се разпространява, ако пръст, поставен върху светодиода, бъде открит от детектора.

Схема на сензора за сърдечен ритъм

Принцип на сензора за сърдечен ритъм

Сега, когато сърцето изпомпва кръвта през кръвоносните съдове, пръстът става малко по-непрозрачен поради това, по-малко количество светлина достига от светодиода до детектора. С всеки генериран сърдечен импулс сигналът на детектора се променя. Разнообразният сигнал на детектора се преобразува в електрически импулс. Този електрически сигнал се усилва и задейства чрез усилвател, който дава изход от + 5V сигнал на логическо ниво. Изходният сигнал се насочва и от LED дисплей, който мига при всеки пулс.

Нека разберем основното му приложение, като разгледаме проект като практически пример с помощта на сензор за сърдечен ритъм.

Безжична система за наблюдение на здравето на пациентите

Основната цел на тази автоматична здравна система е да наблюдава телесната температура, сърдечната честота и пулса на пациента и да показва същото на лекаря, използвайки RF технология.

В болниците трябва да се наблюдават редовно телесните температури и пулса на пациентите, което обикновено се прави от лекари или друг медицински персонал. Те наблюдават телесната температура и сърдечния ритъм (независимо дали 72 пъти в минута). Лекарите и други служители от болничния мениджмънт водят отчет за телесната температура и сърдечния ритъм на всеки пациент.

Този проект за система за мониторинг на здравето включва различни компоненти, като например 8051 микроконтролер , 5V регулиран захранващ блок, температурен датчик, сърдечен ритъм, RF предавател, приемник модул и LCD дисплей. Микроконтролерът се използва като мозък на целия проект за наблюдение на сърдечния ритъм, пулса и телесната температура на пациентите. Работата на този проект за система за наблюдение е илюстрирана с помощта на блок-схема, която включва различни блокове като блок за захранване, който захранва цялата верига, температурен сензор който изчислява телесната температура на пациентите и сензор за сърдечен ритъм за наблюдение на сърдечния ритъм на пациентите.

Блок-схема на предавателя

“променлив светодиоден мигач с 555 ic ”

В секцията на предавателя, температурният сензор се използва за непрекъснато отчитане на телесната температура на пациентите и сензора за сърдечен ритъм за проследяване на честотата на сърдечните удари на пациентите, след което данните се изпращат към микроконтролерите 8051. Данните първо се предават и след това се кодират във серийни данни по въздуха от a Радиочестотен модул . На LCD дисплея се показва телесната температура на пациентите и пулса на сърцето в минута. С помощта на RF антена, поставена в края на предавателя, данните се предават в секцията на приемника.

Блок-схема на приемника

В секцията приемник, приемникът е поставен в другия край за получаване на данните и получените данни се декодират с помощта на декодер, а предадените данни (телесна температура, пулс на сърдечния ритъм) се сравняват с данните, съхранявани в микроконтролера, и след това получените данни се показват на LCD екрана. RF модулът на приемника, поставен на лекарския дял, непрекъснато отчита състоянията на здравето на пациента, като телесна температура, сърдечна честота и пулс, и показва резултата на LCD, безжично.

Цифров монитор за сърдечен ритъм, използващ микроконтролер

Проектът е проектиран по такъв начин, че да се наблюдава измерването на сърдечния ритъм с помощта на микроконтролер с помощта на сензор за сърдечен ритъм.

Описание на веригата: Схемата на сензора за сърдечен ритъм се основава на Микроконтролер AT89S52 и други компоненти като сензор за сърдечен ритъм, захранване, кристална осцилаторна верига, резистори, кондензатори и LCD дисплей.

Схема на дигитален сърдечен ритъм

Микроконтролерът AT89S52 е най-много популярен микроконтролер избран от семейство от 8051 микроконтролера. За управление на всички операции на веригата се използва 8-битов микроконтролер. Той също така контролира пулса на сърдечния ритъм, генериран от сензора за сърдечен ритъм.

Този проект използва сензор за сърдечен ритъм, използван за контролиране на пулса на сърдечния ритъм на сърдечно болните. Нещо повече, LCD дисплеите се използват за показване. Микроконтролер AT89S52 се използва за непрекъснато наблюдение на сърдечната честота и пулса на пациента, което се прави, като се вземат предвид вградено програмиране на C направено в микроконтролер с помощта на софтуера KEIL. Цялата верига получава енергия от различни блокове като регулатора на напрежението и понижаващ трансформатор , използвани във веригата на захранването. Регулаторът на напрежението произвежда постоянно изходно напрежение от 5 волта.

Схема на дигитален монитор за сърдечен ритъм

Използвани компоненти:

Микроконтролер AT89S52: Устройството, използвано в този проект, е „AT89S52“, което е типично 8051 микроконтролер произведено от Atmel Corporation. Този микроконтролер е най-важният фрагмент от този проект, тъй като контролира всички операции на веригата, като четене на данни за пулса от сърдечния ритъм от сензора за сърдечен ритъм.

Захранване: Този блок за захранване се състои от понижаващ трансформатор, мостов изправител, кондензатор и регулатор на напрежението. Еднофазното захранване с активен ток от мрежата се понижава до по-нисък диапазон на напрежение, който отново се коригира до постоянен ток от с помощта на мостов токоизправител . Този изправен постоянен ток се филтрира и регулира в целия работен обхват на веригата, съответно с кондензатор и регулатор на напрежението IC.

LCD: Повечето от проектите използват LCD дисплеи за показване на информация като сърдечен ритъм, телесна температура и др. Има различни дисплеи, използвани в проекти като седемсегментни дисплеи и LED дисплеи. Изборът на дисплей зависи от отчитането на тези параметри: цена на дисплеите, консумация на енергия и условия на околното осветление.

Резистори: Съпротивлението е добре дефинирано като съотношението на напрежението, приложено през неговите клеми, и тока, преминаващ през него. Стойността на резистора зависи от фиксирано напрежение, което ограничава тока, преминаващ през него. Резисторът е пасивен компонент използва се за управление на тока в електронна схема.

Кондензатори: Основната цел на кондензатора е да съхранява заряд. Продуктът на стойността на капацитета и напрежението, приложено през кондензатор, е равен на заряда, съхраняван в кондензатора.

Кристален осцилатор: Кристална осцилаторна верига е вид електронна схема, която използва механичния резонанс на вибрационна верига, използвана за генериране на електрически сигнали чрез промяна на честотата. Микроконтролер AT89S52 контролира кристалите за синхронизиране на работата му. Типът синхронизация, направен в тази схема, е известен като машинен цикъл.

Операция на веригата

В тази система кристална осцилаторна верига е свързана между щифтовете 18 и 19 на микроконтролера AT89S52, използвани за работа с наборите инструкции в различен честотен диапазон. Машинен цикъл се използва за измерване на минималното време за изпълнение на единичния набор от инструкции.
Схемата за нулиране е свързана към щифт 9 на микроконтролера AT89S52 с помощта на кондензатор и резистор. Другият край на резистора е свързан към земята (20-пинов), а другият край на кондензатора е свързан към (EA / Vpp) 31-пинов. Резисторът и кондензаторът са свързани по такъв начин, че да извършват режим на нулиране на работа ръчно. Ако ключът се затвори, тогава щифтът за нулиране е настроен високо.
Използва се сензор за сърдечен ритъм, свързан към порта 1,0 пина на микроконтролера наблюдение на пулса на сърцето , и тези импулсни сигнали се изпращат към микроконтролера и се сравняват с програмираните данни, съхранявани в микроконтролера, чрез използване на софтуера Keil. Винаги, когато са получени импулсите на пулса на входа, броячът в микроконтролера отчита тези импулси за определен период от време.
LCD дисплеите са свързани към порта 2 извода на микроконтролера AT89S52. Продължителността на времето на пулса на един сърдечен ритъм ще бъде една секунда и чрез разделяне на 60 000 на 1000 ще получим подходящия резултат като 60, който след това ще се покаже на LCD.

Това е всичко за сензора за сърдечен ритъм и работата му със съответните приложения и практически примери в детайли. Освен това, за всякакви въпроси относно тази тема или относно електрическите и електронни проекти ни, като коментираме в раздела за коментари, даден по-долу.

Кредити за снимки: