Báo cáo cấu kiện điện tử: Máy đo nhịp tim

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ-VIỄN THƠNG MỤC LỤC BÁO CÁO Mơn cấu kiện điện tử Đề tài: Máy đo nhịp tim Sinh viên thực hiện: Đinh Vũ Minh Tuấn 20172899 ĐTVT-03 Lại Văn Đức 20172475 ĐTVT-03 Hà Nội 11/4/2019 I GIỚI THIỆU Trong sống ngày, thường xuyên di chuyển, hoạt động làm việc liên tục Đặc biệt tuổi làm già việc thường xuyên chăm sóc theo dõi sức khỏe thường khơng quan tâm nhiều đặc biệt việt nam Hơn nữa, chủ quan đa số người dân biến đổi sinh lý thể dẫn đến trường hợp không phát bệnh kịp thời đến khám bệnh nặng Đặc biệt vấn đề tim mạch bệnh khó kiểm sốt chữa kịp thời, nên nặng gây nhiều phiền toái cho người bệnh Việc sở hữu thiết bị câm tay giá rẻ dễ sử dụng để theo dõi hoạt động tim mạch sau động mạnh, thay đổi thời tiết cảm thấy thể có dấu hiệu bất thường dễ nắm bắt bệnh tình khám kịp thời Thực tế mẹ em người có tiền sử bị bệnh tim, hở van tim nên việc phải liên tục theo dõi hoạt động sinh lý tim điều cần thiết nguy dẫn đến phát bệnh tim nặng cao Trên thị trường có nhiều loại máy đo nhịp tim với công giá thành khác nhau, ví dụ như: - Máy Fingertip pulse giá 860 VNĐ - Máy OEM giá 570 VNĐ - Oximeter & pulse giá 370 VNĐ Nhìn chung giá thành sản phẩm cao chức đo nhịp tim Từ lý nên nhóm chúng em có ý tưởng thiết kế thiết bị đo nhịp tim gọn nhẹ, giá rẻ, dễ sử dụng để tiếp cận đến đại đa số người dân tầng lớp xã hội phát triển làm tổ hợp thiết bị giúp khám sức khỏe cá nhân toàn diện giá thành hợp lý với chi phí để sản xuất sản phẩm chưa tới 200 VNĐ II CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG Đi ốt: Chỉnh lưu ½ chu kì dịng điện xoay chiều chống cắm ngược nguồn với dòng điện chiều Tụ điện: Lọc nguồn điện cấp vào trước qua LM7805 sau qua LM7805 Điện trở: R1 nối tiếp với đèn led để giảm hiệu điện nuôi đèn led Tụ gốm thạch anh: Tạo dao động ngồi để kích thích Atmega 8A-16PU làm việc LM7805: IC ổn áp dịng điện cấp vào cho mạch Màn hình: Hiển thị thông số thao tác người sử dụng Biến trở: Điều chỉnh độ tương phản cho hình LCD Nút nhấn: Biến đổi thao tác người sử dụng thành tín hiệu điện cung cấp cho IC xử lý Cảm biến nhịp tim: Để nhận giá trị nhịp tim cấp cho IC xử lý III SƠ ĐỒ KHỐI PHẦN CỨNG KHỐI NGUỒN Nguồn cấp cho toàn hệ thống loại nguồn có điện áp dao động khoảng (Khuyến cáo) 6-12V Vì linh kiện mạch thiết kế để hoạt động điện áp 5V nên để đảm bảo nguồn cấp vào cho mạch chúng em thiết kế mạch nguồn cho mạch gồm: - Ic ổn áp LM7805: tác dụng ổn định dòng điện từ 6-35V 5V - tụ hóa 16v-220 microfara lắp chân input output ic LM7805 để lọc nguồn - Một bóng led để báo hiệu cấp nguồn IC LM7805 ic ổn áp với đặc điểm nguồn cấp vào dao động từ 6-40V DC đầu 5V 1A (thực tế đo dòng đầu tối đa khoảng 800mA) Nếu cấp điện nhỏ 6V đầu khơng có dịng điện IC 7805 thiết kế có mạch so ánh áp, điện áp cấm vào nhỏ 6V IC LM7805 khơng hoạt động mạch nguồn thiết kế thêm bóng led nối vào chân OUTPUT IC LM7805 để điện áp cấp vào có mạch đủ tiêu chuẩn ( khoảng 6-40V mạch ổn áp hoạt động led sáng KHỐI NHẬP DỮ LIỆU Vì mạch hoạt động với tùy chỉnh người sử dụng nên chúng em thiết kế khối nút điều khiển gồm nút nhấn nối vưới chân input ic atmega8A-16PU có nhiệm vụ đọc thao tác tay người dung điều khiển chương trình Nút nhấn: mạch sử dụng nút (SWITH chân hình) Nút nhấn lắp đặt theo nguyên tắc cầu nối chân VCC Vi Điều Khiển chân INPUT VĐK quy định code Khi nhấn nút, dòng điện từ nhân VCC truyền tới chân INPUT, chương trình hiểu nút nhấn thực thi lệnh gán với nút nhấn tương ứng KHỐI HIỂN THỊ Để thị thông tin kết đo lên hình cho người dung dễ theo dõi thao tác, chúng em sử dụng hình LCD 16x2 hình Với ưu điểm dễ sử dụng, giá thành rẻ độ bền cao hình đáp ứng tốt công việc mà chúng em thiết kế cho Thơng số kỹ thuật: - Điện áp hoạt động: 5V - Kích thước: 80 x 36 x 12.5 mm - Chữ trắng, xanh - Khoảng cách hai chân kết nối 0.1 inch - Đèn led dùng biến trở PWM điều chình độ sáng thích hợp - Có thể điều khiển với dây tín hiệu - VSS: cực âm nguồn cho LCD - GND: 0V - VDD: cực dương nguồn LCD - 5V - Constrast Voltage (Vo): điều khiển độ sáng hình - Register Select (RS): lựa chọn ghi o RS=0 chọn ghi lệnh o RS=1 chọn ghi liệu - Read/Write (R/W) o R/W=0 ghi liệu o R/W=1 đọc liệu - Enable: Cho phép ghi vào LCD - D0 - D7: chân trao đổi liệu với vi điều khiển, với chế độ sử dụng o Chế độ bit: Dữ liệu truyền đường, với bit MSB bit DB7 o Chế độ bit : Dữ liệu truyền đường từ DB4 tới DB7, bit MSB DB7 - Backlight (Backlight Anode (+) Backlight Cathode (-)): Tắt bật đèn hình LCD KHỐI ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM Tất liệu sau tiếp nhân đưa xử lý trung tâm để xử lý trả kết lưu trữ lại kết lần đo gần người dung tiện theo dõi so sánh Ở chúng em sử dụng ic atmega8A16pu sử dụng thạch anh ngoại 16MHZ Ưu điểm giá thành rẻ phù hợp với dự án Thông số kỹ thuật: - AVR bit - Timer/Counter : – bit, – 16 bit - kênh ADC 10 bit - Bộ so sánh analog on chip : - Giao diện kết nối : SPI, USART, 2-Wire - Kiểu chân : PDIP28 - Xung nhịp lớn nhất: 20Mhz - Bộ nhớ chương trình (FLASH): 32KB - Bộ nhớ EEPROM: 1KB - Bộ nhớ RAM: 2KB - Điện áp hoạt động rộng: 1.8V - 5.5V - Số timer: timer gồm timer 8-bit timer 16-bit - Số kênh xung PWM: kênh (1timer kênh) KHỐI CẢM BIẾN NHỊP TIM Sử dụng cảm biến nhịp tim pulsensor để đo tín hiệu co giãn mạch máu từ tính nhịp tim Thơng số kỹ thuật: Nguồn: 3-5V - Dòng tiêu thụ: