Hjärtslagsensor ger ett enkelt sätt att studera hjärtats funktion som kan mätas utifrån principen om psyko-fysiologisk signal som används som stimulans för virtual reality-systemet. Mängden blod i fingret förändras med avseende på tid.

Sensorn lyser en ljuslob (en liten mycket ljusdiode) genom örat och mäter ljuset som överförs till Ljusberoende motstånd . Den förstärkta signalen blir inverterad och filtrerad i kretsen. För att beräkna hjärtfrekvensen baserat på blodflödet till fingertoppen, monteras en pulssensor med hjälp av LM358 OP-AMP för övervakning av hjärtslagspulser.

Hjärtslagsensor

Funktioner i hjärtslagssensor

Indikerar hjärtslag med en LED
Ger en digital utgångssignal för ansluta till en mikrokontroller
Har kompakt storlek
Fungerar med en arbetsspänning på + 5V DC

Primära tillämpningar av hjärtslagssensor

Fungerar som en digital pulsmätare
Fungerar som ett patienthälsoövervakningssystem
Används som en Bio-Feedback-kontroll av robotapplikationer

Arbeta med en hjärtslagssensor

De hjärtslagsensor kretsschema består av en ljusdetektor och en ljusröd lysdiod. Lysdioden måste ha en superljus intensitet eftersom maximalt ljus passerar och sprider sig om ett finger som placeras på lysdioden detekteras av detektorn.

Kretsschema för hjärtslagssensor

Princip för hjärtslagssensor

Nu, när hjärtat pumpar blod genom blodkärlen, blir fingret något mer ogenomskinligt på grund av detta, mindre mängd ljus når från LED till detektorn. För varje hjärtpuls som genereras blir detektorsignalen varierad. Den varierade detektorsignalen omvandlas till en elektrisk puls. Denna elektriska signal förstärks och utlöses genom en förstärkare som ger en utgång på + 5V logisk nivåsignal. Utsignalen styrs också av en LED-display som blinkar vid varje hjärtrytm.

Låt oss förstå dess primära tillämpning genom att betrakta ett projekt som ett praktiskt exempel med hjälp av en hjärtslagssensor.

Trådlöst hälsoövervakningssystem för patienter

Huvudsyftet med detta automatiska hälsosystem är att övervaka kroppstemperatur, hjärtfrekvens och puls hos en patient och visa samma för läkaren med hjälp av RF-teknik.

På sjukhus måste patienternas kroppstemperatur och hjärtrytm övervakas regelbundet, vilket vanligtvis görs av läkare eller annan paramedicinsk personal. De observerar kroppstemperaturen och hjärtslagfrekvensen (antingen 72 gånger per minut). Läkarna och annan personal på sjukhusledningen registrerar kroppstemperatur och hjärtslag hos varje patient.

Detta hälsoövervakningssystemprojekt innehåller olika komponenter som t.ex. 8051 mikrokontroller , en 5V reglerad strömförsörjningsenhet, en temperatursensor, en hjärtslagsensor, en RF-sändare, en mottagarmodul och en LCD-skärm. Mikrokontrollern används som hjärnan i hela projektet för att övervaka hjärtslag, puls och kroppstemperatur hos patienter. Arbetet med detta övervakningssystemprojekt illustreras med hjälp av ett blockschema, som inkluderar olika block som ett strömförsörjningsblock som levererar ström till hela kretsen, en temperatursensor som beräknar patienternas kroppstemperatur och en hjärtslagsensor för övervakning av hjärtslag hos patienterna.

Blockdiagram över sändaren

“pid controller -applikation i industrin ”

I sändaravsnittet används temperatursensorn för att kontinuerligt läsa kroppstemperaturen hos patienterna och hjärtslagsensorn för att övervaka hjärtslagens hastighet hos patienterna, och sedan skickas data till 8051 mikrokontroller. Uppgifterna överförs först och kodas sedan till seriell data genom luften av en Radiofrekvensmodul . Patientens kroppstemperatur och hjärtslagspulser per minut visas på LCD-skärmen. Med hjälp av en RF-antenn placerad vid sändaränden överförs data till mottagarsektionen.

Blockdiagram över mottagaren

I mottagaravsnittet placeras en mottagare i den andra änden för att ta emot data och den mottagna datan avkodas med hjälp av en avkodare, och de överförda data (kroppstemperatur, hjärtslagpulser) jämförs med data lagrad i mikrokontrollern, och sedan visas de resulterande uppgifterna på LCD-skärmen. Mottagarens RF-modul placerad vid läkarmottagningen läser kontinuerligt patientens hälsotillstånd såsom kroppstemperatur, hjärtfrekvens och puls och visar resultatet trådlöst på LCD-skärmen.

Digital hjärtslagsmonitor med mikrokontroller

Projektet är utformat på ett sådant sätt att övervaka mätningen av hjärtslag med hjälp av en mikrokontroller med hjälp av en hjärtslagsensor.

Kretsbeskrivning: Kretsschemat för hjärtslagssensorn är baserat på ett AT89S52 mikrokontroller och andra komponenter som hjärtslagssensor, strömförsörjning, en kristalloscillatorkrets, motstånd, kondensatorer och LCD-skärm.

Digital kretsschema för hjärtslagmonitor

AT89S52 mikrokontroller är mest populär mikrokontroller vald från en familj av 8051 mikrokontroller. En 8-bitars mikrokontroller används för att styra alla kretsoperationer. Den styr också hjärtslagspulser som genereras från hjärtslagsensorn.

Detta projekt använder sig av en hjärtslagssensor som används för att kontrollera hjärtslagspulsen hos hjärtpatienterna. Dessutom används LCD-skärmar för visning. En AT89S52-mikrokontroller används för kontinuerlig övervakning av hjärtslag och puls hos patienten, vilket görs genom att ta hänsyn till inbäddad C-programmering görs i mikrokontroller med hjälp av programvaran KEIL. Hela kretsen får ström från de olika blocken som spänningsregulatorn och avstängningstransformator , används i strömförsörjningskretsen. Spänningsregulatorn producerar en konstant utspänning på 5 volt.

Kretsschema för Digital Heartbeat Monitor

Komponenter som används:

AT89S52 mikrokontroller: Enheten som används i detta projekt är 'AT89S52', vilket är typiskt 8051 mikrokontroller producerad av Atmel Corporation. Denna mikrokontroller är det viktigaste fragmentet i detta projekt eftersom den styr alla kretsfunktioner som att läsa pulsslag för pulssensor från hjärtslagsensorn.

Strömförsörjning: Detta strömförsörjningsblock består av en nedtransformator, en brygglikriktare, en kondensator och en spänningsregulator. Enfas aktiv strömförsörjning från elnätet steg ner till ett lägre spänningsområde som återigen rättas till likström med med en brygglikriktare . Denna likriktade likström filtreras och regleras till hela kretsens arbetsområde med en kondensator respektive spänningsregulator IC.

LCD: De flesta av projekten använder sig av LCD-skärmar för att visa information som hjärtrytm, kroppstemperatur osv. Det finns olika skärmar som används i projekt som sju segment och LED-skärmar. Valet av display beror på att dessa parametrar beaktas: skärmkostnader, strömförbrukning och omgivande ljusförhållanden.

Motstånd: Motstånd definieras väl som förhållandet mellan spänningen som appliceras över dess terminaler och strömmen som passerar genom den. Motståndsvärdet beror på en fast spänning som begränsar strömmen som passerar genom den. Motståndet är en passiv komponent används för att styra strömmen i en elektronisk krets.

Kondensatorer: Huvudsyftet med en kondensator är att lagra laddning. Produkten av kapacitansvärdet och spänningen som appliceras över en kondensator är lika med laddningen lagrad i kondensatorn.

Crystal Oscillator: En kristalloscillatorkrets är en typ av elektronisk krets som använder den mekaniska resonansen hos en vibrerande krets som används för att generera elektriska signaler genom att variera frekvensen. En AT89S52-mikrokontroller kontrollerar kristallerna för att synkronisera dess funktion. Den typ av synkronisering som görs i denna krets kallas maskincykeln.

Kretsdrift

I detta system är en kristalloscillatorkrets ansluten mellan stiften 18 och 19 på AT89S52-mikrokontrollern som används för att använda instruktionsuppsättningarna vid olika klockfrekvensintervall. En maskincykel används för att mäta minimitiden för körning av den enda instruktionsuppsättningen.
Återställningskretsen är ansluten till stift 9 på AT89S52-mikrokontrollern med hjälp av en kondensator och motstånd. Motståndets andra ände är ansluten till marken (20pin) och kondensatorns andra ände är ansluten till (EA / Vpp) 31-stift. Motståndet och kondensatorn är anslutna på ett sådant sätt att de utför ett återställningsläge manuellt. Om omkopplaren stängs är återställningsstiftet högt inställt.
Hjärtslagsensor ansluten till porten 1.0-stift på mikrokontrollen används för övervakar hjärtats pulser och dessa pulssignaler skickas till mikrokontrollern och jämförs med de programmerade data som lagras i mikroprocessorn med hjälp av Keil-programvaran. När ingångens hjärtfrekvenspulser tas emot räknar räknaren i mikrokontrollen dessa pulser under en viss tidsperiod.
LCD-skärmar är anslutna till port 2-stiften på AT89S52-mikrokontrollern. Tiden för en hjärtslags puls kommer att vara en sekund, och genom att dividera 60 000 med 1000 får vi lämpligt resultat som 60, som sedan visas på LCD-skärmen.

Det här handlar om hjärtslagssensorn och dess arbete med relevanta applikationer och praktiska exempel i detalj. Vidare, för alla frågor angående detta ämne eller om det elektriska och elektroniska projekt oss genom att kommentera i kommentarsektionen nedan.

Fotokrediter: