Obwód czujnika bicia serca i działanie robocze z 8051

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Czujnik bicia serca zapewnia prosty sposób badania funkcji serca, które można zmierzyć w oparciu o zasadę sygnału psychofizjologicznego używanego jako bodziec dla systemu rzeczywistości wirtualnej. Ilość krwi w palcu zmienia się w czasie.

Czujnik przepuszcza przez ucho płatek światła (małą, bardzo jasną diodę LED) i mierzy światło, które trafia do ucha Rezystor światłoczuły . Wzmocniony sygnał jest odwracany i filtrowany w obwodzie. Aby obliczyć tętno na podstawie przepływu krwi do opuszki palca, montuje się czujnik tętna za pomocą LM358 OP-AMP do monitorowania tętna.




Czujnik bicia serca

Czujnik bicia serca

Funkcje czujnika bicia serca

  • Wskazuje bicie serca za pomocą diody LED
  • Zapewnia bezpośredni wyjściowy sygnał cyfrowy dla podłączenie do mikrokontrolera
  • Posiada kompaktowy rozmiar
  • Działa z napięciem roboczym + 5 V DC

Podstawowe zastosowania czujnika bicia serca

  • Działa jako cyfrowy monitor pracy serca
  • Działa jako system monitorowania zdrowia pacjenta
  • Używany jako kontrola bio-sprzężenia zwrotnego aplikacje robotyczne

Działanie czujnika bicia serca

Plik czujnik bicia serca schemat obwodu zawiera czujnik światła i jasnoczerwoną diodę LED. Dioda LED musi być bardzo jasna, ponieważ maksymalne światło przechodzi i rozprzestrzenia się, gdy palec umieszczony na diodzie LED zostanie wykryty przez detektor.



Schemat obwodu czujnika bicia serca

Schemat obwodu czujnika bicia serca

Zasada działania czujnika bicia serca

Zasada działania czujnika bicia serca

Teraz, gdy serce pompuje krew przez naczynia krwionośne, palec staje się nieco bardziej nieprzejrzysty, przez co mniej światła dociera z diody LED do detektora. Z każdym wygenerowanym impulsem serca sygnał detektora zmienia się. Zróżnicowany sygnał detektora jest przetwarzany na impuls elektryczny. Ten sygnał elektryczny jest wzmacniany i wyzwalany przez wzmacniacz, który daje na wyjściu sygnał o poziomie logicznym + 5 V. Sygnał wyjściowy jest również kierowany przez wyświetlacz LED, który miga przy każdym uderzeniu serca.

Zrozummy jego podstawowe zastosowanie, rozważając projekt jako praktyczny przykład z pomocą czujnika bicia serca.

Bezprzewodowy system monitorowania stanu zdrowia pacjentów

Głównym celem tego automatycznego systemu opieki zdrowotnej jest monitorowanie temperatury ciała, tętna i tętna pacjenta oraz wyświetlanie tego lekarzowi za pomocą technologii RF.


W szpitalach temperatura ciała pacjentów i częstość akcji serca muszą być regularnie monitorowane, co zwykle jest wykonywane przez lekarzy lub inny personel paramedyczny. Obserwują temperaturę ciała i tętno (czy to 72 razy na minutę). Lekarze i inny personel zarządzający szpitalem rejestrują temperaturę ciała i tętno każdego pacjenta.

Ten projekt systemu monitorowania kondycji zawiera różne składniki, takie jak plik Mikrokontroler 8051 , zasilacz regulowany 5 V, czujnik temperatury, czujnik bicia serca, nadajnik RF, moduł odbiornika i wyświetlacz LCD. Mikrokontroler służy jako mózg całego projektu do monitorowania bicia serca, tętna i temperatury ciała pacjentów. Działanie tego projektu systemu monitorowania jest zilustrowane za pomocą schematu blokowego, który zawiera różne bloki, takie jak blok zasilający zasilający cały obwód, czujnik temperatury który oblicza temperaturę ciała pacjentów oraz czujnik bicia serca do monitorowania bicia serca pacjentów.

Schemat blokowy nadajnika

Schemat blokowy nadajnika

W sekcji nadajnika czujnik temperatury służy do ciągłego odczytywania temperatury ciała pacjentów, a czujnik bicia serca do monitorowania tętna pacjentów, a następnie dane są przesyłane do mikrokontrolerów 8051. Dane są najpierw przesyłane, a następnie kodowane do danych szeregowych drogą powietrzną za pomocą pliku Moduł częstotliwości radiowej . Na wyświetlaczu LCD wyświetlana jest temperatura ciała pacjentów i liczba uderzeń serca na minutę. Za pomocą anteny RF umieszczonej na końcu nadajnika dane są przesyłane do sekcji odbiornika.

Schemat blokowy odbiornika

Schemat blokowy odbiornika

W sekcji odbiornika na drugim końcu znajduje się odbiornik, który odbiera dane, a odebrane dane są dekodowane za pomocą dekodera, a przesyłane dane (temperatura ciała, impulsy bicia serca) są porównywane z danymi przechowywanymi w mikrokontrolerze, oraz następnie wynikowe dane zostaną wyświetlone na ekranie LCD. Moduł RF odbiornika umieszczony na przegrodzie lekarza w sposób ciągły odczytuje stan zdrowia pacjenta, takie jak temperatura ciała, tętno i tętno, a następnie bezprzewodowo wyświetla wynik na wyświetlaczu LCD.

Cyfrowy monitor pracy serca za pomocą mikrokontrolera

Projekt został zaprojektowany w taki sposób, aby monitorować pomiar tętna za pomocą mikrokontrolera przy pomocy czujnika bicia serca.

Opis obwodu: Schemat obwodu czujnika bicia serca oparty jest na schemacie Mikrokontroler AT89S52 i inne komponenty, takie jak czujnik bicia serca, zasilacz, obwód oscylatora kwarcowego, rezystory, kondensatory i wyświetlacz LCD.

Schemat obwodu cyfrowego monitora bicia serca

Najwięcej jest mikrokontrolera AT89S52 popularny mikrokontroler wybrany z rodziny mikrokontrolerów 8051. Do sterowania wszystkimi działaniami układu służy 8-bitowy mikrokontroler. Kontroluje również impulsy bicia serca generowane przez czujnik bicia serca.

Ten projekt wykorzystuje czujnik bicia serca używany do kontrolowania tętna pacjentów z sercem. Ponadto do wyświetlania służą wyświetlacze LCD. Mikrokontroler AT89S52 służy do ciągłego monitorowania tętna i tętna pacjenta, biorąc pod uwagę wbudowane programowanie w C. wykonane w mikrokontrolerze za pomocą oprogramowania KEIL. Cały obwód jest zasilany z różnych bloków, takich jak regulator napięcia i transformator obniżający napięcie , stosowany w obwodzie zasilania. Regulator napięcia wytwarza stałe napięcie wyjściowe 5 woltów.

Schemat obwodu cyfrowego monitora pracy serca

Schemat obwodu cyfrowego monitora pracy serca

Zastosowane komponenty:

Mikrokontroler AT89S52: Urządzenie użyte w tym projekcie to „AT89S52”, co jest typowe Mikrokontroler 8051 wyprodukowany przez Atmel Corporation. Mikrokontroler jest najważniejszym fragmentem tego projektu, ponieważ steruje wszystkimi operacjami układu, takimi jak odczytywanie danych dotyczących tętna z czujnika bicia serca.

Zasilacz: Ten blok zasilacza składa się z transformatora obniżającego napięcie, prostownika mostkowego, kondensatora i regulatora napięcia. Jednofazowe zasilanie prądem czynnym z sieci jest obniżane do niższego zakresu napięcia, które jest ponownie prostowane do prądu stałego przez za pomocą prostownika mostkowego . Ten wyprostowany prąd stały jest filtrowany i regulowany w całym zakresie roboczym obwodu za pomocą odpowiednio kondensatora i regulatora napięcia IC.

LCD: Większość projektów korzysta z Wyświetlacze LCD do wyświetlania informacji, takich jak tętno, temperatura ciała, itp. Istnieją różne wyświetlacze używane w projektach, takie jak wyświetlacze siedmiosegmentowe i wyświetlacze LED. Wybór wyświetlacza uzależniony jest od uwzględnienia następujących parametrów: kosztów wyświetlaczy, poboru mocy i warunków oświetlenia otoczenia.

Rezystory: Rezystancja jest dobrze zdefiniowana jako stosunek napięcia przyłożonego do jego końcówek i przepływającego przez nie prądu. Wartość rezystora zależy od stałego napięcia, które ogranicza przepływający przez niego prąd. Rezystor jest elementem pasywnym służy do kontroli prądu w obwodzie elektronicznym.

Kondensatory: Głównym celem kondensatora jest przechowywanie ładunku. Iloczyn wartości pojemności i napięcia przyłożonego do kondensatora jest równy ładunkowi przechowywanemu w kondensatorze.

Oscylator kwarcowy: Obwód oscylatora kwarcowego to rodzaj obwodu elektronicznego, który wykorzystuje mechaniczny rezonans obwodu wibracyjnego używanego do generowania sygnałów elektrycznych poprzez zmianę częstotliwości. Mikrokontroler AT89S52 steruje kryształami w celu synchronizacji ich działania. Rodzaj synchronizacji wykonywanej w tym obwodzie nazywany jest cyklem maszynowym.

Działanie obwodu

  • W tym systemie obwód oscylatora kwarcowego jest podłączony między pinami 18 i 19 mikrokontrolera AT89S52 używanego do obsługi zestawów instrukcji w różnym zakresie częstotliwości zegara. Cykl maszynowy służy do mierzenia minimalnego czasu wykonania pojedynczego zestawu instrukcji.
  • Obwód resetowania jest podłączony do pinu 9 mikrokontrolera AT89S52 za ​​pomocą kondensatora i rezystora. Drugi koniec rezystora jest podłączony do uziemienia (20-pinowy), a drugi koniec kondensatora do 31-pinowego (EA / Vpp). Rezystor i kondensator są połączone w taki sposób, że ręcznie wykonują resetowanie. Jeśli przełącznik zostanie zamknięty, pin resetowania jest ustawiony wysoko.
  • Czujnik bicia serca podłączony do portu 1.0 pin mikrokontrolera służy do monitorowanie tętna serca i te sygnały impulsowe są wysyłane do mikrokontrolera i porównywane z zaprogramowanymi danymi przechowywanymi w mikrokontrolerze za pomocą oprogramowania Keil. Za każdym razem, gdy odbierane są impulsy tętna z wejścia, licznik w mikrokontrolerze zlicza te impulsy przez określony czas.
  • Wyświetlacze LCD są podłączone do portu 2 pinów mikrokontrolera AT89S52. Czas trwania jednego uderzenia serca wyniesie jedną sekundę, a dzieląc 60 000 przez 1000 otrzymamy odpowiedni wynik jako 60, który zostanie wyświetlony na wyświetlaczu LCD.

Chodzi o czujnik bicia serca i jego pracę z odpowiednimi aplikacjami i szczegółowymi przykładami praktycznymi. Ponadto w przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących tego tematu lub w zakresie elektrycznym i projekty elektroniczne nas, komentując w sekcji komentarzy podanej poniżej.

Kredyty fotograficzne:

  • Schemat obwodu cyfrowego monitora tętna wg 8051projects
  • Zasada działania czujnika bicia serca wg rlocman
  • Schemat obwodu czujnika bicia serca wg onlinetps