하트 비트 센서는 가상 현실 시스템의 자극으로 사용되는 심리 생리 학적 신호의 원리를 기반으로 측정 할 수있는 심장의 기능을 연구하는 간단한 방법을 제공합니다. 손가락의 혈액량은 시간에 따라 변합니다.

센서는 귀를 통해 광엽 (작은 매우 밝은 LED)을 비추고 귀로 전달되는 빛을 측정합니다. 빛 의존 저항기 . 증폭 된 신호는 회로에서 반전되고 필터링됩니다. 손가락 끝으로 흐르는 혈류를 기준으로 심박수를 계산하기 위해 심박수 센서가 다음과 같이 조립됩니다. LM358 OP-AMP 심장 박동 펄스를 모니터링합니다.

하트 비트 센서

하트 비트 센서의 특징

LED로 하트 비트 표시
직접 출력 디지털 신호를 제공합니다. 마이크로 컨트롤러에 연결
Compact Size 보유
+ 5V DC의 작동 전압에서 작동

하트 비트 센서의 주요 애플리케이션

디지털 심박수 모니터로 작동
환자 건강 모니터링 시스템으로 작동
바이오 피드백 제어로 사용 로봇 응용

하트 비트 센서 작동

그만큼 하트 비트 센서 회로도는 광 감지기와 밝은 빨간색 LED로 구성됩니다. LED에 손가락을 대면 감지기가 감지하면 최대 빛이 통과하고 퍼지기 때문에 LED는 매우 밝아 야합니다.

하트 비트 센서 회로도

하트 비트 센서 원리

이제 심장이 혈관을 통해 혈액을 펌핑 할 때 이로 인해 손가락이 약간 더 불투명 해지며 LED에서 감지기로 도달하는 빛의 양이 줄어 듭니다. 심장 박동이 생성 될 때마다 감지기 신호가 다양해집니다. 다양한 검출기 신호는 전기 펄스로 변환됩니다. 이 전기 신호는 + 5V 로직 레벨 신호의 출력을 제공하는 증폭기를 통해 증폭되고 트리거됩니다. 출력 신호는 또한 각 심박수에서 깜박이는 LED 디스플레이에 의해 지시됩니다.

심장 박동 센서의 도움을 받아 프로젝트를 실제 사례로 고려하여 주요 응용 프로그램을 이해하겠습니다.

환자를위한 무선 건강 모니터링 시스템

이 자동 건강 시스템의 주요 목적은 환자의 체온, 심박수 및 맥박수를 모니터링하고 RF 기술을 사용하여 의사에게 표시하는 것입니다.

병원에서는 환자의 체온과 심박수를 정기적으로 모니터링해야하며 일반적으로 의사 나 기타 준 의료 직원이 수행합니다. 그들은 체온과 심박수 (분당 72 회)를 관찰합니다. 의사 및 기타 병원 관리 직원은 모든 환자의 체온과 심장 박동을 기록합니다.

이 상태 모니터링 시스템 프로젝트에는 다음과 같은 다양한 구성 요소가 포함됩니다. 8051 마이크로 컨트롤러 , 5V 조정 전원 공급 장치, 온도 센서, 하트 비트 센서, RF 송신기, 수신기 모듈 및 LCD 디스플레이. 마이크로 컨트롤러는 환자의 심장 박동, 맥박 및 체온을 모니터링하기위한 전체 프로젝트의 두뇌로 사용됩니다. 이 모니터링 시스템 프로젝트의 작업은 전체 회로에 전원을 공급하는 전원 공급 장치 블록과 같은 다양한 블록을 포함하는 블록 다이어그램의 도움으로 설명됩니다. 온도 센서 환자의 체온을 계산하고 환자의 심장 박동을 모니터링하는 심박 센서입니다.

송신기의 블록 다이어그램

“3상 전기란 무엇인가 ”

송신기 섹션에서는 온도 센서를 사용하여 환자의 체온을 지속적으로 판독하고 심장 박동 센서를 사용하여 환자의 심박수를 모니터링 한 다음 데이터를 8051 마이크로 컨트롤러로 전송합니다. 데이터가 먼저 전송 된 다음 공기를 통해 직렬 데이터로 인코딩됩니다. 무선 주파수 모듈 . 환자의 체온과 분당 심박수가 LCD 디스플레이에 표시됩니다. 송신기 끝에 배치 된 RF 안테나의 도움으로 데이터가 수신기 섹션으로 전송됩니다.

수신기 블록 다이어그램

수신기 섹션에서는 수신기를 다른 쪽 끝에 배치하여 데이터를 수신하고 수신 된 데이터를 디코더를 사용하여 디코딩하고 전송 된 데이터 (체온, 심장 박동 펄스)를 마이크로 컨트롤러에 저장된 데이터와 비교합니다. 그러면 결과 데이터가 LCD 화면에 표시됩니다. 의사 칸막이에 배치 된 수신기 RF 모듈은 체온, 심박수, 맥박과 같은 환자 건강 상태를 지속적으로 읽고 그 결과를 LCD에 무선으로 표시합니다.

마이크로 컨트롤러를 사용한 디지털 하트 비트 모니터

이 프로젝트는 하트 비트 센서의 도움으로 마이크로 컨트롤러를 사용하여 하트 비트 속도 측정을 모니터링하는 방식으로 설계되었습니다.

회로 설명 : 하트 비트 센서 회로도는 AT89S52 마이크로 컨트롤러 및 심장 박동 센서, 전원 공급 장치, 수정 발진기 회로, 저항기, 커패시터 및 LCD 디스플레이와 같은 기타 구성 요소.

디지털 하트 비트 모니터 회로도

AT89S52 마이크로 컨트롤러는 인기있는 마이크로 컨트롤러 8051 마이크로 컨트롤러 제품군에서 선택되었습니다. 8 비트 마이크로 컨트롤러는 회로의 모든 동작을 제어하는 데 사용됩니다. 또한 하트 비트 센서에서 생성 된 하트 비트 펄스를 제어합니다.

이 프로젝트는 심장 환자의 심장 박동 펄스를 제어하는 데 사용되는 심장 박동 센서를 사용합니다. 또한 LCD는 디스플레이에 사용됩니다. AT89S52 마이크로 컨트롤러는 환자의 심박수 및 맥박수를 지속적으로 모니터링하는 데 사용됩니다. 임베디드 C 프로그래밍 KEIL 소프트웨어를 사용하여 마이크로 컨트롤러에서 수행됩니다. 전체 회로는 전압 조정기와 같은 다른 블록에서 전력을 얻습니다. 강압 변압기 , 전원 공급 장치 회로에 사용됩니다. 전압 조정기는 5V의 일정한 출력 전압을 생성합니다.

디지털 하트 비트 모니터의 회로도

사용 된 구성 요소 :

AT89S52 마이크로 컨트롤러 : 이 프로젝트에 사용 된 장치는‘AT89S52’로 8051 마이크로 컨트롤러 Atmel Corporation에서 생산. 이 마이크로 컨트롤러는 하트 비트 센서에서 하트 비트 속도 펄스 데이터를 읽는 것과 같은 회로의 모든 작업을 제어하므로이 프로젝트에서 가장 중요한 부분입니다.

전력 공급 : 이 전원 공급 장치 블록은 강압 변압기, 브리지 정류기, 커패시터 및 전압 조정기로 구성됩니다. 주전원으로부터의 단상 유효 전류 전원 공급 장치가 더 낮은 전압 범위로 스텝 다운되고 다시 직류로 정류됩니다. 브리지 정류기 사용 . 이 정류 된 직류는 각각 커패시터 및 전압 조정기 IC를 사용하여 전체 회로 작동 범위로 필터링 및 조정됩니다.

LCD : 대부분의 프로젝트는 LCD 디스플레이 심박수, 체온 등의 정보를 표시합니다. 7 세그먼트 디스플레이, LED 디스플레이 등 프로젝트에 사용되는 다양한 디스플레이가 있습니다. 디스플레이 선택은 디스플레이 비용, 전력 소비 및 주변 조명 조건과 같은 매개 변수를 고려하여 결정됩니다.

저항기 : 저항은 단자에 적용된 전압과 통과하는 전류의 비율로 잘 정의됩니다. 저항 값은 통과하는 전류를 제한하는 고정 전압에 따라 달라집니다. 저항은 수동 부품입니다 전자 회로의 전류를 제어하는 데 사용됩니다.

커패시터 : 커패시터의 주요 목적은 전하를 저장하는 것입니다. 커패시턴스 값과 커패시터에 적용된 전압의 곱은 커패시터에 저장된 전하와 같습니다.

수정 발진기 : 수정 발진기 회로는 주파수를 변경하여 전기 신호를 생성하는 데 사용되는 진동 회로의 기계적 공명을 사용하는 전자 회로의 일종입니다. AT89S52 마이크로 컨트롤러는 동작을 동기화하기 위해 크리스탈을 제어합니다. 이 회로에서 이루어지는 동기화 유형을 기계주기라고합니다.

회로 작동

이 시스템에서 수정 발진기 회로는 다양한 클록 주파수 범위에서 명령 세트를 작동하는 데 사용되는 AT89S52 마이크로 컨트롤러의 핀 18과 19 사이에 연결됩니다. 단일 명령어 세트를 실행하기위한 최소 시간을 측정하기 위해 기계 사이클이 사용됩니다.
리셋 회로는 커패시터와 저항의 도움으로 AT89S52 마이크로 컨트롤러의 핀 9에 연결됩니다. 저항의 다른 쪽 끝은 접지 (20 핀)에 연결되고 커패시터의 다른 쪽 끝은 (EA / Vpp) 31 핀에 연결됩니다. 저항과 커패시터는 수동으로 리셋 모드를 수행하는 방식으로 연결됩니다. 스위치가 닫히면 리셋 핀이 높게 설정됩니다.
마이크로 컨트롤러의 port1.0 핀에 연결된 하트 비트 센서는 심장 맥박 모니터링 , 이러한 펄스 신호는 마이크로 컨트롤러로 전송되고 Keil 소프트웨어를 사용하여 마이크로 컨트롤러에 저장된 프로그래밍 된 데이터와 비교됩니다. 입력의 심박수 맥박이 수신 될 때마다 마이크로 컨트롤러의 카운터는 특정 시간 동안 이러한 맥박을 계산합니다.
LCD 디스플레이는 AT89S52 마이크로 컨트롤러의 포트 2 핀에 연결됩니다. 한 심장 박동의 맥박 시간은 1 초이며 60,000을 1000으로 나누면 적절한 결과가 60으로 표시되고 LCD에 표시됩니다.

이것은 심장 박동 센서와 관련 응용 프로그램 및 실제 예제와 함께 작동하는 것에 관한 것입니다. 또한이 주제 또는 전기 및 전자 프로젝트 아래의 댓글 섹션에 댓글을 달아주세요.

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