Sensor degupan jantung menyediakan kaedah mudah untuk mengkaji fungsi jantung yang dapat diukur berdasarkan prinsip isyarat psiko-fisiologi yang digunakan sebagai rangsangan untuk sistem realiti maya. Jumlah darah di jari berubah mengikut masa.

Sensor memancarkan cahaya cuping (LED yang sangat terang kecil) melalui telinga dan mengukur cahaya yang dihantar ke Perintang Bergantung Cahaya . Isyarat yang dikuatkan terbalik dan ditapis, di Litar. Untuk mengira kadar degupan jantung berdasarkan aliran darah ke hujung jari, sensor denyut jantung dipasang dengan bantuan LM358 OP-AMP untuk memantau denyutan jantung.

Sensor degupan jantung

Ciri-ciri Sensor Denyutan Jantung

Menunjukkan degupan jantung dengan LED
Menyediakan isyarat digital output langsung untuk menyambung ke mikrokontroler
Mempunyai Saiz padat
Bekerja dengan Voltan berfungsi + 5V DC

Aplikasi Utama Sensor Denyutan Jantung

Berfungsi sebagai monitor Denyut Jantung Digital
Berfungsi sebagai Sistem Pemantauan Kesihatan Pesakit
Digunakan sebagai kawalan Bio-Maklum Balas aplikasi robotik

Mengendalikan Sensor Denyutan Jantung

The sensor degupan jantung gambarajah litar terdiri daripada pengesan cahaya dan LED merah terang. LED perlu mempunyai intensiti super terang kerana cahaya maksimum melintas dan menyebar jika jari yang diletakkan pada LED dikesan oleh pengesan.

Rajah Litar Sensor Denyutan Jantung

Prinsip Sensor Denyutan Jantung

Sekarang, ketika jantung mengepam darah melalui saluran darah, jari menjadi sedikit legap kerana ini, jumlah cahaya yang kurang dari LED ke pengesan. Dengan setiap denyutan jantung yang dihasilkan, isyarat pengesan akan berubah-ubah. Isyarat pengesan yang pelbagai diubah menjadi nadi elektrik. Isyarat elektrik ini diperkuat dan dipicu melalui penguat yang memberikan output dari tahap logik + 5V. Isyarat keluaran juga diarahkan oleh paparan LED yang berkedip pada setiap degup jantung.

Mari kita fahami aplikasi utamanya dengan menganggap projek sebagai contoh praktikal dengan bantuan sensor degup jantung.

Sistem Pemantauan Kesihatan Tanpa Wayar untuk Pesakit

Tujuan utama sistem kesihatan automatik ini adalah untuk memantau suhu badan, denyut jantung, dan denyut nadi pesakit dan memperlihatkan hal yang sama kepada doktor dengan menggunakan teknologi RF.

Di hospital, suhu badan pesakit dan degupan jantung perlu dipantau secara berkala, yang biasanya dilakukan oleh doktor atau kakitangan paramedik lain. Mereka memerhatikan suhu badan dan kadar degupan jantung (sama ada 72 kali seminit). Para doktor dan kakitangan pengurusan hospital lain menyimpan rekod suhu badan dan degupan jantung setiap pesakit.

Projek sistem pemantauan kesihatan ini merangkumi pelbagai komponen seperti 8051 mikrokontroler , unit catu daya yang diatur 5V, sensor suhu, sensor detak jantung, pemancar RF, modul penerima, dan layar LCD. Mikrokontroler digunakan sebagai otak keseluruhan projek untuk memantau degupan jantung, denyut nadi, dan suhu badan pesakit. Kerja projek sistem pemantauan ini digambarkan dengan bantuan gambarajah blok, yang merangkumi pelbagai blok seperti blok bekalan kuasa yang membekalkan kuasa ke seluruh litar, Pengesan suhu yang mengira suhu badan pesakit, dan sensor degup jantung untuk memantau degupan jantung pesakit.

Gambarajah Blok Pemancar

“bagaimana mencari kuasa maksimum dalam litar ”

Di bahagian pemancar, sensor suhu digunakan untuk membaca suhu tubuh pesakit secara berterusan dan sensor denyut jantung untuk memantau kadar degupan jantung pesakit, dan kemudian data dikirim ke mikrokontroler 8051. Data dihantar terlebih dahulu, dan kemudian dikodkan menjadi data bersiri melalui udara oleh a Modul Radio Frekuensi . Suhu badan pesakit dan denyutan degupan jantung seminit dipaparkan pada paparan LCD. Dengan bantuan antena RF yang ditempatkan di hujung pemancar, data dihantar ke bahagian penerima.

Blok Diagram Penerima

Di bahagian penerima, penerima ditempatkan di hujung yang lain untuk menerima data dan data yang diterima disahkod dengan menggunakan penyahkod, dan data yang dihantar (suhu badan, denyutan degupan jantung) dibandingkan dengan data yang disimpan dalam mikrokontroler, dan maka data yang dihasilkan akan dipaparkan di skrin LCD. Modul RF penerima yang diletakkan di partition doktor terus menerus membaca keadaan kesihatan Pesakit seperti suhu badan, degup jantung, dan denyutan nadi, dan memaparkan hasilnya pada LCD, secara tanpa wayar.

Monitor Denyut Jantung Digital Menggunakan Mikrokontroler

Projek ini dirancang sedemikian rupa untuk memantau pengukuran kadar degupan jantung menggunakan mikrokontroler dengan bantuan sensor degup jantung.

Gambaran Litar: Gambarajah litar sensor degup jantung berdasarkan pada Mikrokontroler AT89S52 dan komponen lain seperti sensor degupan jantung, bekalan kuasa, litar pengayun kristal, perintang, kapasitor, dan paparan LCD.

Diagram Litar Monitor Denyutan Jantung Digital

Mikrokontroler AT89S52 adalah yang paling banyak mikrokontroler yang popular dipilih daripada keluarga 8051 mikrokontroler. Mikrokontroler 8-bit digunakan untuk mengawal semua operasi litar. Ia juga mengawal denyutan jantung yang dihasilkan dari sensor degup jantung.

Projek ini menggunakan sensor denyut jantung yang digunakan untuk mengawal denyutan degupan jantung pesakit jantung. Lebih-lebih lagi, LCD digunakan untuk paparan. Mikrokontroler AT89S52 digunakan untuk terus memantau kadar degupan jantung dan denyut nadi pesakit yang dilakukan dengan mempertimbangkan pengaturcaraan C terbenam dilakukan dalam mikrokontroler dengan menggunakan perisian KEIL. Seluruh litar mendapat kuasa dari blok yang berbeza seperti pengatur voltan dan pengubah step-down , digunakan dalam litar bekalan kuasa. Pengatur voltan menghasilkan voltan keluaran tetap 5 Volt.

Litar Diagram Monitor Denyutan Jantung Digital

Komponen yang Digunakan:

Pengawal Mikro AT89S52: Peranti yang digunakan dalam projek ini adalah ‘AT89S52’, yang biasa digunakan 8051 mikrokontroler dihasilkan oleh Atmel Corporation. Mikrokontroler ini adalah pecahan terpenting dari projek ini kerana ia mengawal semua operasi litar seperti membaca data denyutan degupan jantung dari sensor degupan jantung.

Bekalan Kuasa: Blok bekalan kuasa ini terdiri daripada transformer step-down, penerus jambatan, kapasitor, dan pengatur voltan. Bekalan kuasa arus aktif fasa tunggal dari sesalur elektrik turun ke julat voltan yang lebih rendah yang sekali lagi diperbaiki ke arus terus oleh menggunakan penerus jambatan . Arus Langsung yang diperbaiki ini ditapis dan diatur ke seluruh rangkaian operasi litar dengan IC kapasitor dan pengatur voltan.

LCD: Sebilangan besar projek menggunakan Paparan LCD untuk memaparkan maklumat seperti degup jantung, suhu badan, dan lain-lain. Terdapat pelbagai paparan yang digunakan dalam projek seperti paparan tujuh segmen dan paparan LED. Pemilihan paparan bergantung pada mempertimbangkan parameter ini: biaya paparan, penggunaan daya, dan kondisi pencahayaan sekitar.

Perintang: Rintangan ditakrifkan dengan baik sebagai nisbah voltan yang dikenakan ke seluruh terminal dan arus yang melaluinya. Nilai perintang bergantung pada voltan tetap yang menghadkan arus yang melaluinya. Perintang adalah komponen pasif digunakan untuk mengawal arus dalam litar elektronik.

Kapasitor: Tujuan utama kapasitor adalah menyimpan cas. Produk nilai kapasitansi dan voltan yang dikenakan pada kapasitor sama dengan cas yang disimpan di dalam kapasitor.

Pengayun Kristal: Litar pengayun kristal adalah sejenis litar elektronik yang menggunakan resonans mekanikal litar bergetar yang digunakan untuk menghasilkan isyarat elektrik dengan mengubah frekuensi. Mikrokontroler AT89S52 mengawal kristal untuk menyegerakkan operasinya. Jenis penyegerakan yang dibuat dalam litar ini dikenali sebagai kitaran mesin.

Operasi Litar

Dalam sistem ini, litar pengayun kristal disambungkan antara pin 18 dan 19 mikrokontroler AT89S52 yang digunakan untuk mengendalikan set arahan pada pelbagai julat frekuensi jam. Kitaran mesin digunakan untuk mengukur masa minimum untuk melaksanakan satu set arahan.
Litar ulang disambungkan ke pin 9 mikrokontroler AT89S52 dengan bantuan kapasitor dan perintang. Hujung perintang yang lain disambungkan ke Ground (20pin) dan hujung kapasitor yang lain disambungkan ke pin (EA / Vpp) 31. Perintang dan kapasitor disambungkan sedemikian rupa sehingga mereka melakukan mod operasi semula secara manual. Sekiranya suis ditutup, maka pin tetapan semula ditetapkan tinggi.
Sensor degupan jantung yang disambungkan ke port1.0 pin mikrokontroler digunakan untuk memantau denyutan jantung , dan isyarat nadi ini dikirim ke mikrokontroler dan dibandingkan dengan data yang diprogramkan yang disimpan di mikrokontroler dengan menggunakan perisian Keil. Setiap kali denyutan denyut jantung input diterima, pembilang dalam mikrokontroler akan mengira denyutan ini untuk jangka masa tertentu.
Paparan LCD disambungkan ke port 2 pin mikrokontroler AT89S52. Tempoh masa denyut jantung satu denyut jantung adalah satu saat, dan dengan membahagi 60,000 dengan 1000 kita akan mendapat hasil yang sesuai sebagai 60, yang kemudian akan dipaparkan pada LCD.

Ini semua mengenai sensor degup jantung dan berfungsi dengan aplikasi yang relevan dan contoh praktikal secara terperinci. Selanjutnya, untuk sebarang pertanyaan mengenai topik ini atau mengenai elektrik dan projek elektronik kami dengan memberi komen di bahagian komen yang diberikan di bawah.

Kredit Foto: