Мікропроцесорний вимірювальний перетворювач біоелектричних сигналів
Введення
мікроконтролер mathcad алгоритм перетворювач
Мікропроцесор (МП) відіграє таку ж роль в обчислювальній техніці, як і центральний процесор ЕОМ. Висока серійність і надійність МП при малих габаритних розмірах і низької вартості апаратури, розробленої на їх основі, робить можливим їх широке поширення в медичних приладах і системах.
На основі МП можуть бути побудовані обчислювальні та керуючі пристрої, що дозволяють автоматизувати практично всі процеси в медицині: прийом хворого на облік в поліклініці і виділення місця в лікарні; ведення історії хвороби; обробка даних огляду і опитування хворого; проведення функціональної діагностики та клініко-лабораторного аналізу; контроль за станом хворих та їх лікуванням.
Серед численних застосувань МП в медичних приладах і системах можна виділити два основних напрямки, що опинилися найбільш плідними.
Перший напрямок полягає в удосконаленні медичних діагностичних приладів з метою зменшення обсягу рутинних операцій і спрощення взаємодії з приладом некваліфікованого персоналу. Для цього в приладах автоматизується функції управління, поліпшується форми подання вихідних даних за рахунок застосування відображення тексту і графіків на дисплеї приладу, здійснюється контроль коректності введення даних і забезпечується самоконтроль несправностей. Цей напрямок торкнулося практично всі види медичних діагностичних приладів.
Другий напрямок пов'язаний з автоматизацією збору, обробки, передачі та аналізу біологічних сигналів. Автоматичний аналіз біологічних сигналів знаходить застосування в клінічній медицині для функціональної діагностики та автоматизованого спостереження за хворими, профілактичній медицині при профоглядах і масових обстеженнях населення, авіакосмічній та спортивній медицині для контролю стану людина, що знаходиться в екстремальних умовах, і т.п.
Більшість медичних сигналів за своєю природою є безперервними (аналоговими). Широке застосування цифрових пристроїв і комп'ютерів для обробки медико-біологічних сигналів неможливо без застосування пристроїв перетворення аналогових сигналів у цифрові, тобто без перетворювачів біоелектричних сигналів.
Застосування МП дозволило вирішити одночасно завдання обробки біосигналів та взаємодії персоналу з системою. У зв'язку з важливістю контролю стану серцевої діяльності найбільше часто використовується автоматичний аналіз біопотенціал серця в реальному масштабі часу.
На основі мікропроцесорів можуть бути побудовані обчислювальні та керуючі пристрої, що дозволяють автоматизувати практично всі процеси в медицині: ведення історії хвороби, обробка даних огляду і опитування хворого, проведення функціональної діагностики та клініко-лабораторного аналізу, контроль за станом хворих та їх лікуванням.
Вимірювальний перетворювач біоелектричних сигналів.
Вимірювальний перетворювач біоелектричних сигналів використовується для реєстрації фізіологічних параметрів пацієнта і передачі їх в ПК для подальшої реалізації методик лікування за методом біологічного зворотного зв'язку (БОС) в центрах реабілітації та профілактики, в навчальних закладах. Діапазони виміру: ЧСС від 20 до 200 1/хв, похибка 1 1/хв; ЧД від 10 до 120 1/хв, похибка 1 1/хв; опору шкірного покриву від 10 до 500 кОм, похибка 5%; температури від 34 до 40 0 ??С, похибка 0,1 0 С.
У цій роботі в першому розділі описані схеми перетворювача: структурна, функціональна і принципова; у другому розділі архітектура мікроконтролера ADuC816; у третьому - аналітичний опис завдання; в четвертому - модульний принцип програмування; в п'ятому - налагодження системи в цілому; в шостому і сьомому розглянуті внутрісхемних програмування і підпрограма конфігурування контролера.
1. Структурна схема перетворювача
У цій роботі розглядається підсилювач біоелектричних сигналів. Структурна схема представлена ??на малюнку 1.
Для перетворення вимірюваної величини нам буде потрібно перетворювач, мікроконтролер і підсилювач потужності. Первинний вимірювальний перетворювач необхідний для того, щоб перетворити вимірювану величину (температуру) в напругу. Потім сигнал надходить на микроконтроллер і проходить необхідну обробку. Оброблений сигнал надходить на підсилювач потужності, який необхідний для узгодження сигналу з наступними пристроями, наприклад, з пристроєм відображення .
