גלאי קריצה: 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

מדריך זה מסביר כיצד להכין "גלאי קריצה" מחיישן AD8232 ECG (אלקטרוקרדיוגרם) שונה, מגבר מרובע LM324-N, Arduino Uno R3 ורצועת ראש תוצרת בית.

לגלאי יש שתי יציאות … אחת כאשר אתה קורץ לעין שמאל שלך … ואחת לקריצת ימין.

התעלמות מהבהובים רגילים, הכוללים את שתי העיניים.

היישומים למעגל זה כוללים:

• ממשקי משחק
• סיוע טכנולוגי

דרושים מעט כלים … רק מגהץ וסכין חדה.

שינויי החיישנים, הניתנים לביטול, מחייבים אותך:

• לחתוך שתי רצועות
• הוסף שני גשרים/מכנסיים קצרים
• הוסף קישור חוט קצר

העלות המשוערת של רכיבים היא $ 15.00

תמונות

• תמונת השער מציגה מבט מקרוב של גלאי הקריצה
• תמונה 2 מציגה את המיקום המשוער של סרט הראש.
• הסרטון מציג את גלאי הקריצה בפעולה. שלוש קריצות רצופות נעשות בכל עין.

שלב 1: רשימת חלקים

החלקים הבאים התקבלו מ-

• מודול צג לב אחד בלבד מסוג AD8232 א.ק.ג
• 1 רק Arduino Uno R3

החלקים הבאים התקבלו באופן מקומי:

• 1 רק LM324 מגבר מרובע
• רק נגד של 220K אוהם 1/8 וואט
• 2 נגדים בלבד של 120K אוהם 1/8 וואט
• נגד רק 15K אוהם 1/8 וואט
• 2 נגדים של 10K אוהם בלבד 1/8 וואט
• נגד רק 1200 אוהם 1/8 וואט

פריטים שונים כבר בהישג יד:

• קרש לחם
• חוט נחושת תקוע
• לְרַתֵך

עלות הרכיבים המשוערת היא 15 $

שלב 2: מעגל

תרשים המעגל "גלאי קריצה" מוצג בתמונה 1

המעגל כולל מודול חיישן לב EC8232 א.ק.ג שונה, מגבר מרובע LM324, Arduino Uno R3, כמה נגדים ושני נוריות LED.

צורת גל הפלט מ- AD8232 מרחפת בערך 1.5 וולט DC.

כאשר העין השמאלית קורצת צורת גל הפלט AD8232 עולה לכיוון 3.3 וולט. כאשר צורת הגל עולה על 2.8 וולט, פלט ההשוואה של קריצה שמאלה משתנה מאפס ל -5 וולט כפי שמוצג בתמונה 2.

כאשר העין הימנית קורצת צורת גל הפלט AD8232 יורדת לעבר אפס וולט. כאשר צורת הגל יורדת מתחת ל- 0.2 וולט, פלט השוואת השמאלית הימנית משתנה מאפס ל -5 וולט כפי שמוצג בתמונה 3.

להבהובים רגילים אין השפעה על הפלט מכיוון שהם מקבילים לשני קריצות סימולטניות ולא יתכן שהפלט AD8232 ילך לשני כיוונים מנוגדים בו זמנית.

ה- AD8232 מסופק עם סט רפידות א.ק.ג מצופים בג'ל. לאחר מספר שימושים הרפידות נוטות ליפול. כדי להתמודד עם זה חיברתי כמה רפידות מפלדה משומרת לסרגל העשוי משרוך ישן וולקרו. פרטים על אופן בניית רצועת הראש מתוארים במקומות אחרים במאמר זה.

שלב 3: שינויים במעגל AD8232

לוח מעגל ללא שינוי מוצג בתמונה 1

כאשר הם משמשים כניטור לב, מוליכי הא.ק.ג מחוברים כדלקמן:

• זרוע ימין מחוברת ל- RA
• זרוע שמאל מחוברת ל- LA
• רגל ימין מחוברת ל- RL

לוח מעגלים שונה מוצג בתמונה 2

לאחר השינויים הלידים הופכים ל:

• הגבה הימנית מחוברת ל- RA
• הגבה השמאלית מחוברת ל- LA
• המצח מחובר ל- RL

המעגל המקורי

תרשים בלוקים פשוט של צג הלב המקורי מוצג בתמונה 3.

דיאגרמה זו נוצרה על ידי התאמת ערכי הרכיבים בסכימאת "מוניטור הלב" של Sparkfun [1] ל"תרשים הבלוק הפונקציונלי "[2] של AD8232.

כאשר הם משמשים כצג לב, שתי הכניסות למגבר המכשור AD8232 קשורות למעקה האספקה 3.3 וולט באמצעות נגדים של 10M. עם זאת, מגבר המכשור אינו יכול לפעול אלא אם כן שני מוליכי הכניסה נמצאים סביב פוטנציאל הרכבת האמצעית.

פוטנציאל המסילה האמצעית מתקבל על ידי הזרקת זרם זעיר (10uA) מה- RLD (הנעה ברגל ימין) לרגל שלך. יצרנו למעשה מחלק מתח באמצעות הגוף שלך כאחד הנגדים.

המטרה בפועל של ה- Lead Lead RLD מוסברת בגיליון הנתונים של AD8232 … אני רק מסתכל על זה מנקודת מבט אחרת.

המעגל שהשתנה

בלוח סכמטי של שינויי המעגל מוצג בתמונה 3.

במקום לחפש פעימות לב, גלאי הקריצה מחפש הבדלים בפוטנציאל החשמלי. ככזה הוא צריך להיות תפעולי במלואו בכל עת … שתי הכניסות של מגבר המכשור חייבות להיות קשורות לפוטנציאל מסילה באמצע כמו Vref (1.5 וולט)

הדבר מושג על ידי חיתוך המסלול המחבר את שני הנגדים של 10M לאספקת 3.3 וולט והצטרפות קצה החיתוך ל- Vref באמצעות קישור תיל קטן. שתי הכניסות של מגבר האבזור נמצאות כעת בפוטנציאל מסילת אמצע, מה שאומר שפלט AD8232 מרחף בערך 1.5 וולט DC.

כמו כן, איננו זקוקים להובלת ה- RLD … בואו נשתמש בלייד זה כדי לשפר את ה- CMRR (יחס הדחייה של מצב רגיל) של המערכת על ידי העלאת גופכם לפוטנציאל מסילת הביניים. זה מושג על ידי חיתוך המסלול לסיכה AD8232 RLD והצטרפות קצה החיתוך ל- Vref.

גיליון הנתונים של AD8232 ממליץ לקצר את סיכות ה- RLD ו- RLDF (משוב כונן רגל ימין) בעת שימוש במעגל דו-מוליכי. זה מושג על ידי קיצור הקבל המצטרף לשני הסיכות הללו.

הפניות

[1]

cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Biomet…

[2]

www.analog.com/media/en/technical-document…

שלב 4: הסרט

סרט הראש מעוצב מתוך שרוך ישן, באורך של סקוטש, וכמה ווי וולקו. פרטי הבנייה מוצגים בתמונות 1..4

הרפידות עשויות מצלחת פח דקה … השתמשתי בתחתית פחית צבע ישנה … ומחוברות לשרוך על ידי לשוניות צרות שנחתכות מאותה צלחת פח. זה מאפשר לרפידות להחליק סביב סרט הראש.

משעממים את הקצוות של כריות המתכת בעזרת קובץ ומשייפים קלות את משטחי המגע. הלחמת צג הלב מובילה ללשוניות המתכת החשופות.

חשוב שהרפידות יצרו מגע טוב עם העור … מומלץ ג'ל מגע רפואי אך גיליתי שגם קרם לחות ידיים פועל.

גודל הרפידה אינו קריטי … מאז הפחתתי את הרוחב תוך התנסות במרווח קרוב יותר לרפידות … מחצית הגודל לא השפיע.

שלב 5: תוכנה

הוראות

העלה את הקובץ המצורף "wink_detector_4.ino" ל- Arduino שלך והפעל.

הערות

הקוד פשוט להפליא … הוא פשוט בוחן כל אחת משתי יציאות גלאי הקריצות ומבהב את הנורית המתאימה בכל פעם שמשווה משנה את המצב.

אבל יש תפס … קריצות חזקות עלולות לגרום להבהב הנורית הנגדית.

העקיבה העליונה בתמונה 1 מציגה את פלט AD8232 היורד לאפס וולט בעקבות קריצה חזקה של עין שמאל. משווה העין הימנית (עקבות תחתונות) רואה בכך קריצה ימנית ויוצר פלט שווא.

תמונה 2 מציגה את שתי יציאות המשווה לקריצת שמאל חזקה. המשווה הימני עדיין מייצר פלט שווא 800mS לאחר תחילת הקריצה השמאלית.

פתרון תוכנה משמש לעקוף את זה … הגלאי הראשון שרואה קריצה משבית את הגלאי השני למשך שנייה אחת. תקופה זו ניתנת להתאמה בכותרת הקוד,

שלב 6: סיכום

מדריך זה מסביר כיצד להמיר "צג לב" של Sparkfun AD8232 ל"גלאי קריצה ".

מסופקים גם פרטי בנייה לרצועת ראש מתכווננת.

קוד ה- Arduino מבטל טריגרים שקריים עקב הצגה מופרזת מהפלט AD8232 בנוכחות קריצות חזקות.

היישומים למעגל זה כוללים:

• ממשקי משחק
• סיוע טכנולוגי

העלות המשוערת של רכיבים היא $ 15.00

לחץ כאן לצפייה במדריכים האחרים שלי.