CardioSim: 6 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Биринчиден, бул менин биринчи үйрөткүчүм жана мен англисче сүйлөгөн (же жазуучу) эмесмин, андыктан жалпы сапатынын төмөндүгү үчүн алдын ала кечирим сурайм. Бирок, мен бул окуу куралы жүрөктүн кагышын (HR) көзөмөлдөө тутумун (көкүрөк боонун кур берүүчүсү жана кабыл алуучу сааттан турган) колдонгон адамдар үчүн пайдалуу болот деп үмүттөнөм.

система туура иштебей калганда, кайсы батареяны алмаштыруу керек экенин билгиңиз келет (курдун ичинде же ресивердин ичинде). Адатта, колдонуучу аккумуляторун алмаштырып бүтөөрүнө ишенүү үчүн, курдагы бирөө оор жүккө кабылса да, экинчисине караганда тезирээк бошоп кетет

же

Жүрөктүн кагышы боюнча маалыматтарды каттоочу иштеп чыгууга кызыкдар (мен сыяктуу), мисалы, статикалык шарттарда HRVдин статистикалык анализи үчүн (Жүрөктүн Rate Variations), же HR жана физикалык аракеттердин ортосундагы корреляциялык изилдөөлөр үчүн - жана сыноо баскычтарында дайыма чын курду тагынып жүрүүнү эмес, көкүрөк боонун курун (Кардио) симуляторун колдонууну туура көрүңүз

Жогорудагы себептерден улам мен инструктивдүү "CardioSim" деп атадым

1 -кадам: Бул кантип иштейт

Жүрөктүн кагышынын импульстарын өткөргүч (көкүрөк боосу) менен алуучунун (атайын саат, ошондой эле чуркоо чыйырлары, машыгуу шаймандары ж. салттуу радио жыштык.

Бул типтеги (аналогдук) мониторинг системаларынын стандарттык жыштыгы 5,3 кГц. Жаңы санарип системалар Bluetooth технологиясына негизделген, бирок бул окуу куралынын алкагына кирбейт.

Теманы тереңдетүүгө кызыккандар үчүн, LFMC технологиясынын кеңири сүрөттөлүшүн, анын ичинде РФга каршы жакшы жана жаман жактарын, бул колдонмонун эскертмесинен тапса болот.

ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/002…

Бирок, бул долбоор үчүн, LC (серия) резонанстуу схема тарабынан чыгарылган 5.3 кГц магнит талаасы ташуучусу жөнөкөй OOK (On-OFF Keying) форматынын негизинде модуляцияланганын билүү жетиштүү, бул жерде ар бир жүрөктүн кагышы. болжол менен 10 мс үчүн ташуучуну күйгүзөт. Сигнал (параллель) LC резонанстуу танк менен аныкталат (магнит талаасынын резонанстык жыштыгы бирдей жана эки катушка тең туура тегизделген шартта), күчөтүлүп, өлчөө бирдигине жөнөтүлөт.

WEBде кабыл алгыч схемасынын кээ бир мисалдарын табууга болот, бирок мен өткөргүчтүн моделин таба алган жокмун, ошондуктан мен көкүрөк курумдун сигналын талдап, аны окшоштура турган схема түзүүнү чечтим. окшош талаанын күчү, жыштыгы жана форматы.

2 -кадам: Схема жана бөлүктөр

Микросхемалар кичинекей учурга туура келүүчү өтө аз компоненттерден турат:

• Тактасы бар корпус, ушул сыяктуу
• Жогорку тыгыздыктагы көбүк тилкеси, 50x25x10mm (ICлердин таңгагында колдонулгандай)
• ATTiny85-20 микроконтроллери
• Мотор айдоочу L293
• Voltage жөндөгүч 5V, typ 7805 же LD1117V50
• 2x электролиттик конденсатор 10uF/25V
• Конденсатор 22n/100V
• Билиги бар тримпот, 10K, 1 бурулуш, (Arduino Starter Kit сыяктуу)
• Резистор 22K
• Резистор 220R
• LED кызыл 5 мм
• Индуктивдүүлүк 39mH, мен BOURNS RLB0913-393K колдондум
• 9В батарея
• мини SPDT которгуч (мен эски транзистордук радиодон AM/FM которууну кайра иштеттим)

Эң маанилүү компонент индуктивдүүлүк, жогорку сапаттагы феррит өзөгү жана төмөн каршылык аны кичине кармап туруу жана резонанстык схеманын жакшы Сапат факторун алуу үчүн милдеттүү.

3 -кадам: Circuit Description & Code

Чиймеде көрсөтүлгөн LC схемасынын формуласын колдонуу менен, L = 39mH жана C = 22nF менен алынган жыштык 5,4 кГц тегерегинде, бул 5,3 кГц стандарттык мааниге жакын. LC танк мотор айдоочусу IC L293 2 жарым көпүрөлөр 1 жана 2 тарабынан түзүлгөн H-көпүрө инвертор тарабынан башкарылат. Ташуучу жыштык TINY85 микроконтроллери тарабынан өндүрүлөт, ал ошондой эле HRди симуляциялоочу модуляциялык сигналды айдайт. А1 аналогдук киришине тиркелген Trimpot аркылуу жүрөктүн кагышын болжол менен 40тан 170ке чейин өзгөртө алат (мүнөтүнө сокку) - бул чыныгы шарттарда көпчүлүк ышкыбоз спортчулар үчүн адекваттуу деп эсептелет. Көпүрө эки карама -каршы төрт бурчтуу толкундар тарабынан айдалышы керек болгондуктан (жана ATTinyдин Ассемблер коду боюнча менин чектүү билимим менен мен бирөөсүн гана түзө алдым), мен жарым бригаданы 3 инвертор катары колдондум.

Бул жөнөкөй тапшырмалар үчүн ички саат 16 МГц адекваттуу, бирок мен чип үчүн керектүү калибрлөө коэффициентин өлчөдүм жана аны орнотуу бөлүмүнө "OSCCAL" буйрук сабына койдум. Эскизди ATTinyге жүктөө үчүн мен ArduinoISP коду жүктөлгөн Arduino Nano колдондум. Эгерде сиз бул эки кадам менен тааныш болбосоңуз, Интернетте көптөгөн мисалдар бар, эгер кимдир бирөө кызыкдар болсо, мен өзүмдүн өтүнүчүм боюнча бере турган өз версияларымды иштеп чыктым. ATTiny коду тиркелди:

4 -кадам: Районду чогултуу

Корпустун үстүңкү капкагында 5мм тешиги бар болчу, ал Лед үчүн идеалдуу болчу, мен тримпоттун огу үчүн экинчи тешикти биринчисине ылайыкташтырылган 6мм тешишим керек болчу. Мен компоненттердин жайгашуусун батарейка тримпот менен TO-220 чыңалуу жөндөгүчүнүн ортосунда кармалып тургандай кылып жайгаштырдым жана үстүңкү капкакка жабышкан көбүк тилкеси менен бекем бекитип койдум.

Сиз байкагандай, индуктивдүүлүк горизонталдуу орнотулган, t.i. анын огу менен тактайга параллель. Бул кабыл алуучу индуктивдүүлүк да ошол эле багытта жатат деген божомолдун астында. Кандай болбосун, оптималдуу берүү үчүн, дайыма эки огунун тең параллель болушун камсыз кылыңыз (сөзсүз түрдө бир эле мейкиндик тегиздигинде эмес) жана бири -бирине перпендикуляр эмес.

Жыйындын аягында чынжыр тести менен бардык байланыштарды чынжыр тести менен кылдат текшериңиз.

5 -кадам: Районду сыноо

Райондун эң мыкты сыноо куралы бул HR мониторингинин кабыл алуучу сааты:

1. Саатты CardioSimдин жанына коюңуз.
2. Тримпотту ортоңку абалга коюп, аппаратты күйгүзүңүз.
3. Кызыл LED болжол менен 1 сек аралыкта (60bmp) жаркырай башташы керек. Бул LC резонатордук танктын туура энергияланганын жана иштеп жатканын көрсөтүп турат. Эгер андай болбосо, бардык байланыштарды жана ширетүүчү пункттарды эки жолу текшериңиз.
4. Эгер автоматтык түрдө күйгүзүлбөсө, саатты кол менен күйгүзүңүз.
5. Саат ченелген HRди көрсөткөн сигналды ала башташы керек.
6. Тримпотту HR диапазонун текшерүү үчүн эки багытта тең акыркы абалга которуу (диапазондун чектеринин +/- 5% толеранттуулугу жол берилет)

Бардык кадамдар тиркелген видеодо көрсөтүлгөн

6 -кадам: Эскертүү

Акыркы коопсуздук кеңеши катары, бул жөнөкөй форматта ишке ашырылган LFMC бир талаа диапазонунда ар кандай бирдиктерге кайрылууга мүмкүндүк бербейт, бул CardioSim жана реалдуу өлчөө куру экөө тең сигналдарын бир кабыл алуучуга жөнөтүп жатканын билдирет. бирдик, кабылдагыч тыгылып калат, күтүлбөгөн жыйынтыктар менен.

Эгер физикалык көрсөткүчтөрүңүздү жогорулатып, HRдин негизинде аракеттериңизди максималдаштыра турган болсоңуз, бул коркунучтуу болушу мүмкүн. CardioSim башка бөлүмдөрдү тестирлөө үчүн гана колдонулат жана машыгуу үчүн эмес!

Баары болду, менин Нускаманы окуганыңыз үчүн рахмат, ар кандай feedabck кабыл алынат!