El sensor de latidos proporciona una forma sencilla de estudiar la función del corazón que se puede medir basándose en el principio de la señal psicofisiológica utilizada como estímulo para el sistema de realidad virtual. La cantidad de sangre en el dedo cambia con el tiempo.

El sensor hace brillar un lóbulo de luz (un pequeño LED muy brillante) a través del oído y mide la luz que se transmite al Resistencia dependiente de la luz . La señal amplificada se invierte y se filtra en el circuito. Para calcular la frecuencia cardíaca en función del flujo sanguíneo a la yema del dedo, se ensambla un sensor de frecuencia cardíaca con la ayuda de LM358 OP-AMP para monitorear los pulsos del corazón.

Sensor de latido del corazón

Características del sensor de latidos del corazón

Indica el latido del corazón mediante un LED
Proporciona una señal digital de salida directa para conectando a un microcontrolador
Posee tamaño compacto
Funciona con un voltaje de trabajo de + 5 V CC

Aplicaciones principales del sensor de latidos

Funciona como un monitor de frecuencia cardíaca digital
Funciona como un sistema de control de la salud del paciente
Se utiliza como control de Bio-Feedback de aplicaciones robóticas

Funcionamiento de un sensor de latidos

los sensor de latidos El diagrama de circuito comprende un detector de luz y un LED rojo brillante. El LED debe tener una intensidad súper brillante porque la luz máxima pasa y se propaga si el detector detecta un dedo colocado en el LED.

Diagrama del circuito del sensor de latidos

Principio del sensor de latidos

Ahora, cuando el corazón bombea sangre a través de los vasos sanguíneos, el dedo se vuelve un poco más opaco debido a esto, llega menos cantidad de luz desde el LED al detector. Con cada pulso cardíaco generado, la señal del detector varía. La señal variada del detector se convierte en un pulso eléctrico. Esta señal eléctrica se amplifica y dispara a través de un amplificador que da una salida de señal de nivel lógico de + 5V. La señal de salida también es dirigida por una pantalla LED que parpadea con cada frecuencia cardíaca.

Entendamos su aplicación principal considerando un proyecto como un ejemplo práctico con la ayuda de un sensor de latidos.

Sistema de monitoreo de salud inalámbrico para pacientes

El propósito principal de este sistema de salud automático es monitorear la temperatura corporal, la frecuencia cardíaca y la frecuencia del pulso de un paciente y mostrárselo al médico mediante el uso de tecnología de RF.

En los hospitales, la temperatura corporal de los pacientes y la frecuencia de los latidos del corazón deben controlarse con regularidad, lo que generalmente lo realizan médicos u otro personal paramédico. Observan la temperatura corporal y la frecuencia cardíaca (ya sea 72 veces por minuto). Los médicos y demás personal administrativo del hospital mantienen un registro de la temperatura corporal y los latidos del corazón de cada paciente.

Este proyecto de sistema de monitoreo de la salud incluye varios componentes, como un Microcontrolador 8051 , una unidad de fuente de alimentación regulada de 5V, un sensor de temperatura, un sensor de latidos, un transmisor de RF, un módulo receptor y una pantalla LCD. El microcontrolador se utiliza como el cerebro de todo el proyecto para monitorear los latidos del corazón, la frecuencia del pulso y la temperatura corporal de los pacientes. El funcionamiento de este proyecto de sistema de monitoreo se ilustra con la ayuda de un diagrama de bloques, que incluye varios bloques, como un bloque de fuente de alimentación que suministra energía a todo el circuito, un sensor de temperatura que calcula la temperatura corporal de los pacientes y un sensor de latidos para monitorear los latidos de los pacientes.

Diagrama de bloques del transmisor

“se usa un megóhmetro para medir ”

En la sección del transmisor, el sensor de temperatura se utiliza para leer la temperatura corporal de los pacientes de forma continua y el sensor de latidos del corazón para monitorear la frecuencia de los latidos del corazón de los pacientes, y luego los datos se envían a los microcontroladores 8051. Los datos se transmiten primero y luego se codifican en datos en serie a través del aire por un Módulo de radiofrecuencia . La temperatura corporal de los pacientes y los pulsos por minuto se muestran en la pantalla LCD. Con la ayuda de una antena de RF colocada en el extremo del transmisor, los datos se transmiten a la sección del receptor.

Diagrama de bloques del receptor

En la sección del receptor, se coloca un receptor en el otro extremo para recibir los datos y los datos recibidos se decodifican utilizando un decodificador, y los datos transmitidos (temperatura corporal, pulsos del corazón) se comparan con los datos almacenados en el microcontrolador, y luego, los datos resultantes se muestran en la pantalla LCD. El módulo de RF del receptor colocado en la partición del médico lee continuamente las condiciones de salud del paciente, como la temperatura corporal, la frecuencia cardíaca y la frecuencia del pulso, y muestra el resultado en la pantalla LCD de forma inalámbrica.

Monitor de latido digital con microcontrolador

El proyecto está diseñado para monitorear la medición de la frecuencia cardíaca utilizando un microcontrolador con la ayuda de un sensor de latidos.

Descripción del circuito: el diagrama del circuito del sensor de latidos se basa en un Microcontrolador AT89S52 y otros componentes como el sensor de latidos, la fuente de alimentación, un circuito oscilador de cristal, resistencias, condensadores y pantalla LCD.

Diagrama de circuito del monitor de latido digital

El microcontrolador AT89S52 es el más microcontrolador popular seleccionados de una familia de microcontroladores 8051. Se utiliza un microcontrolador de 8 bits para controlar todas las operaciones del circuito. También controla los pulsos de latidos generados por el sensor de latidos.

Este proyecto hace uso de un sensor de latidos que se utiliza para controlar los pulsos de los pacientes cardíacos. Además, las pantallas LCD se utilizan para la visualización. Se utiliza un microcontrolador AT89S52 para monitorear continuamente la frecuencia cardíaca y la frecuencia del pulso del paciente, lo cual se realiza teniendo en cuenta el programación C integrada hecho en microcontrolador usando el software KEIL. Todo el circuito recibe energía de los diferentes bloques como el regulador de voltaje y transformador reductor , utilizado en el circuito de suministro de energía. El regulador de voltaje produce un voltaje de salida constante de 5 voltios.

Diagrama de circuito del monitor digital de latidos

Componentes utilizados:

Microcontrolador AT89S52: El dispositivo utilizado en este proyecto es 'AT89S52', que es un Microcontrolador 8051 producido por Atmel Corporation. Este microcontrolador es el fragmento más importante de este proyecto, ya que controla todas las operaciones del circuito, como la lectura de datos de pulsos de frecuencia cardíaca del sensor de latidos cardíacos.

Fuente de alimentación: Este bloque de fuente de alimentación consta de un transformador reductor, un puente rectificador, un condensador y un regulador de voltaje. La fuente de alimentación de corriente activa monofásica de la red se reduce a un rango de voltaje más bajo que nuevamente se rectifica a corriente continua mediante usando un puente rectificador . Esta corriente continua rectificada se filtra y regula a todo el rango de funcionamiento del circuito con un condensador y un regulador de voltaje IC, respectivamente.

LCD: La mayoría de los proyectos utilizan Pantallas LCD para mostrar información como frecuencia cardíaca, temperatura corporal, etc. Hay varias pantallas utilizadas en proyectos como pantallas de siete segmentos y pantallas LED. La selección de la pantalla depende de considerar estos parámetros: costo de las pantallas, consumo de energía y condiciones de iluminación ambiental.

Resistencias: La resistencia está bien definida como la relación entre el voltaje aplicado a través de sus terminales y la corriente que lo atraviesa. El valor de la resistencia depende de un voltaje fijo que limita la corriente que lo atraviesa. La resistencia es un componente pasivo. utilizado para controlar la corriente en un circuito electrónico.

Condensadores: El propósito principal de un condensador es almacenar carga. El producto del valor de capacitancia y el voltaje aplicado a través de un capacitor es igual a la carga almacenada en el capacitor.

Oscilador de cristal: Un circuito oscilador de cristal es un tipo de circuito electrónico que hace uso de la resonancia mecánica de un circuito vibratorio utilizado para generar señales eléctricas al variar la frecuencia. Un microcontrolador AT89S52 controla los cristales para sincronizar su funcionamiento. El tipo de sincronización que se realiza en este circuito se conoce como ciclo de la máquina.

Operación del circuito

En este sistema, un circuito oscilador de cristal está conectado entre las clavijas 18 y 19 del microcontrolador AT89S52 utilizado para operar los conjuntos de instrucciones en un rango de frecuencia de reloj diferente. Se usa un ciclo de máquina para medir el tiempo mínimo para ejecutar el conjunto de instrucciones individuales.
El circuito de reinicio se conecta al pin 9 del microcontrolador AT89S52 con la ayuda de un condensador y una resistencia. El otro extremo del resistor está conectado a tierra (20 pines) y el otro extremo del condensador está conectado al (EA / Vpp) 31 pines. La resistencia y el condensador están conectados de tal manera que realizan un modo de operación de reinicio manualmente. Si el interruptor se cierra, entonces el pin de reinicio se establece en alto.
El sensor de latido conectado al puerto 1.0 pin del microcontrolador se utiliza para monitoreando los pulsos del corazón , y estas señales de pulso se envían al microcontrolador y se comparan con los datos programados almacenados en el microcontrolador mediante el software Keil. Siempre que se reciben los pulsos de frecuencia cardíaca de la entrada, el contador del microcontrolador cuenta estos pulsos durante un cierto período de tiempo.
Las pantallas LCD están conectadas al puerto 2 pines del microcontrolador AT89S52. La duración del pulso de un latido será de un segundo, y al dividir 60,000 por 1000 tendremos el resultado apropiado como 60, que luego se mostrará en la pantalla LCD.

Se trata del sensor de latidos y su funcionamiento con aplicaciones relevantes y ejemplos prácticos en detalle. Además, para cualquier consulta relacionada con este tema o sobre la eléctrica y proyectos electronicos nosotros comentando en la sección de comentarios que figura a continuación.

Créditos fotográficos: