CardioSim: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Birinchidan, bu mening birinchi ko'rsatma va men ingliz tilida so'zlashuvchi (yoki yozuvchi) emasman, shuning uchun past sifat uchun oldindan uzr so'rayman. Ammo, umid qilamanki, bu qo'llanma yurak urish tezligi (HR) monitor tizimidan foydalanadigan (ko'krak bezi kamarini uzatuvchi va qabul qilgichli soatdan iborat) odamlar uchun foydali bo'lishi mumkin deb umid qilaman.

tizim to'g'ri ishlamay qolganda, qaysi batareyani almashtirish kerakligini aniq bilishni xohlaysizmi (kamar ichida yoki qabul qilgich soati ichida). Odatda, foydalanuvchi ikkala batareyani ham o'zgartirishi mumkinligiga ishonch hosil qilish uchun, kamar ichidagi batareyaga og'ir yuk tushsa ham, ikkinchisiga qaraganda tezroq zaryadsizlanadi

yoki

qo'shimcha baholashlar uchun yurak urish tezligi ma'lumotlarini qayd qilish qurilmasini ishlab chiqishdan manfaatdorman (masalan, statik sharoitda HRV (yurak urish tezligi o'zgarishi) ni statistik tahlil qilish yoki kadrlar o'rtasidagi korrelyatsion tadqiqotlar va dinamik sharoitda jismoniy harakatlar). Sinov bosqichida har doim haqiqiy belbog'ni taqishdan ko'ra, ko'krak belbog '(kardio) simulyatoridan foydalanishni afzal biling

Yuqoridagi sabablarga ko'ra men o'zimni "CardioSim" deb nomladim.

1 -qadam: Bu qanday ishlaydi

Yurak urish tezligining uzatuvchi (ko'krak tasmasi) va qabul qilgich o'rtasidagi simsiz uzatilishi (maxsus soat, shuningdek, yugurish yo'lakchalari, mashq qilish moslamalari va boshqalar) past chastotali magnit aloqaga (LFMC) asoslangan. an'anaviy radiochastota.

Ushbu turdagi (analog) kuzatuv tizimlarining standart chastotasi 5,3 kHz ni tashkil qiladi. Yangi raqamli tizimlar Bluetooth texnologiyasiga asoslangan, ammo bu darslik doirasidan tashqarida.

Mavzuni chuqurlashtirishdan manfaatdor bo'lganlar uchun LFMC texnologiyasining keng qamrovli tavsifini, shu jumladan RFga nisbatan ijobiy va salbiy tomonlarini bu ilovada topishingiz mumkin.

ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/002…

Biroq, ushbu loyiha uchun, LC (ketma-ket) rezonansli elektron tomonidan ishlab chiqarilgan 5,3 kHz chastotali magnit maydon tashuvchisi oddiy OOK (On-OFF Keying) formati asosida modulyatsiya qilinganligini bilish kifoya. taxminan 10 ms davomida tashuvchini yoqadi. Signal LC rezonansli (parallel) tank tomonidan aniqlanadi (magnit maydonining rezonans chastotasi bir xil va har ikkala bobinning to'g'ri hizalanishi sharti bilan), kuchaytiriladi va o'lchov birligiga yuboriladi.

WEB -da qabul qilish sxemasining ba'zi misollarini topish mumkin bo'lsa -da, men transmitter uchun model topa olmadim, shuning uchun men ko'krak kamarim tomonidan ishlab chiqarilgan signalni tahlil qilib, uni simulyatsiya qila oladigan sxemani tuzishga qaror qildim. shunga o'xshash maydon kuchi, chastotasi va formati.

2 -qadam: sxemalar va qismlar

Zanjirlar kichik holatga mos keladigan juda kam qismlardan iborat:

• Chiziqli taxtali quti, shunga o'xshash
• Yuqori zichlikdagi ko'pikli lenta, 50x25x10 mm (ICni qadoqlash uchun ishlatiladigan kabi)
• ATTiny85-20 mikrokontroller
• Motor haydovchi L293
• Voltaj regulyatori 5V, tip 7805 yoki LD1117V50
• 2x elektrolitik kondansatör 10uF/25V
• Kondensator 22n/100V
• Milli trimpot, 10K, 1 burilish, (Arduino boshlang'ich to'plamidagi kabi)
• Qarshilik 22K
• Rezistor 220R
• LED qizil 5 mm
• 39 mH indüktans, men BOURNS RLB0913-393K ishlatardim
• 9V batareya
• mini SPDT kaliti (men eski tranzistorli radiodan AM/FM kalitini qayta ishladim)

Eng muhim komponent - bu indüktans, yuqori sifatli ferrit yadrosi va past qarshilik past rezonansli kontaktlarning zanglashiga olib kelishi uchun majburiydir.

3 -qadam: O'chirish tavsifi va kodi

Chizmada ko'rsatilgan LC sxemasining formulasini qo'llash, L = 39mH va C = 22nF bilan, natijada paydo bo'lgan chastota 5,4 kHz atrofida bo'ladi, bu 5,3 kHz standart qiymatiga etarlicha yaqin. LC tanki IC L293 dvigatelining 1 va 2 yarim ko'priklaridan tashkil topgan H-ko'prikli inverter bilan boshqariladi. Tashuvchi chastotasi TINY85 mikrokontroller tomonidan ishlab chiqariladi, u ham HRni simulyatsiya qiluvchi modulyatsion signalni boshqaradi. Trimpot A1 analogli kirish orqali yurak urish tezligini 40 dan 170 bar / s gacha (daqiqada urish tezligi) o'zgartirish mumkin, bu haqiqiy havaskor sportchilar uchun etarli deb hisoblanadi. Ko'prikni ikkita qarama -qarshi to'rtburchaklar to'lqinlar boshqarishi kerak bo'lganligi uchun (va ATTiny Assembler kodini cheklangan bilimlarim bilan men faqat bittasini yaratishga muvaffaq bo'ldim), men inverter sifatida yarim brigadani 3 ishlatardim.

Bu oddiy vazifalar uchun 16 MGts ichki soat etarli, lekin men oldindan o'z chipim uchun kerakli kalibrlash omilini o'lchab, sozlash bo'limiga "OSCCAL" buyruq qatorini qo'ydim. Eskizni ATTiny -ga yuklab olish uchun men ArduinoISP kodi yuklangan Arduino Nano -dan foydalandim. Agar siz bu ikki qadamni bilmasangiz, Internetda ko'plab misollar bor, agar kimdir qiziqsa, men o'z so'rovlarim bo'yicha o'z versiyalarimni ishlab chiqdim. ATTiny kodi biriktirilgan:

4 -qadam: davrani yig'ish

Qopqoqning yuqori qopqog'ida 5 mm teshik bor edi, u Led uchun juda mos edi va men faqat trimpotning o'qi uchun birinchisiga moslashtirilgan 6 mmli ikkinchi teshikni burg'ulashim kerak edi. Men komponentlarning joylashishini shunday o'rnatdimki, batareya trimpot va TO-220 voltaj regulyatori o'rtasida ushlab turiladi va yuqori qopqog'iga yopishtirilgan ko'pikli lenta bilan o'z o'rnida mahkam yopiladi.

Ko'rib turganingizdek, indüktans gorizontal ravishda o'rnatiladi, t.i. o'qi taxtaga parallel. Bu qabul qiluvchining indüktansi ham xuddi shu yo'nalishda yotadi degan taxmin ostida. Qanday bo'lmasin, optimal uzatish uchun har doim ham ikkala o'qning parallel (bir xil fazoviy tekislikda bo'lishi shart emas) va bir -biriga perpendikulyar emasligiga ishonch hosil qiling.

O'rnatish oxirida elektron tekshirgich bilan barcha ulanishlarni elektron tekshirgich bilan yaxshilab tekshirib ko'ring.

5 -qadam: O'chirish tizimini tekshiring

O'chirish uchun eng yaxshi sinov vositasi - bu kadrlar monitoringi qabul qilish soati:

1. Soatni CardioSim yoniga qo'ying.
2. Trimpotni o'rta holatiga qo'ying va jihozni yoqing.
3. Qizil LED taxminan 1 soniya oralig'ida (60bmp) miltillashi kerak. Bu LC rezonator tankining to'g'ri quvvatlanganligini va ishlayotganligini ko'rsatadi. Agar bunday bo'lmasa, barcha ulanishlarni va payvandlash nuqtalarini ikki marta tekshiring.
4. Agar avtomatik ravishda yoqilmagan bo'lsa, soatni qo'lda yoqing.
5. Soat o'lchangan HR ko'rsatadigan signalni qabul qilishni boshlashi kerak.
6. To'liq kadrlar diapazonini tekshirish uchun trimpotni har ikki yo'nalishda ham oxirgi holatga burish (+/- 5% diapazon chegaralariga bardoshli)

Barcha qadamlar videoda ko'rsatilgan

6 -qadam: Ogohlantirish

Xavfsizlik bo'yicha yakuniy maslahat sifatida shuni bilingki, ushbu oddiy formatda amalga oshirilgan LFMC bir xil maydon oralig'idagi turli birliklarga murojaat qilishga imkon bermaydi, demak, agar CardioSim ham, haqiqiy o'lchash kamari ham o'z signallarini bir xil qabul qiluvchiga yuborsa. Qabul qilgich tiqilib qoladi, natijani oldindan aytib bo'lmaydi.

Agar siz jismoniy ko'rsatkichlaringizni oshirsangiz va kadrlar sonini hisobga olgan holda harakatlaringizni maksimal darajada oshirmoqchi bo'lsangiz, bu xavfli bo'lishi mumkin. CardioSim faqat boshqa bo'linmalarni sinab ko'rish uchun ishlatiladi va mashg'ulot uchun emas!

Hammasi shu, "Ko'rsatmalarimni" o'qiganingiz uchun tashakkur, har qanday tasma qabul qilinadi!