CardioSim: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Біріншіден, бұл менің бірінші нұсқаулық, мен ағылшын тілінде сөйлейтін (немесе жазушы) емеспін, сондықтан сапасының төмендігі үшін алдын ала кешірім сұраймын. Дегенмен, бұл оқулық жүрек соғу жиілігін (HR) бақылау жүйесін қолданатын адамдарға (кеудеге арналған белбеу таратқыш пен қабылдағыш сағатынан тұрады) және олар үшін пайдалы болады деп үміттенемін:

Жүйе дұрыс жұмыс істемей қалғанда, қай батареяны ауыстыру керектігін білгіңіз келеді (белбеудің ішінде немесе қабылдағыштың ішінде). Әдетте, пайдаланушы екі батареяны да өзгерте алатынына сенімді болу үшін, егер белбеудегілер үлкен жүктемеге ұшыраса да, екіншісіне қарағанда тез таусылады

немесе

әрі қарай бағалау үшін жүрек соғу жиілігі туралы деректерді тіркеушіні әзірлеуге қызығушылық танытады (мысалы, статикалық жағдайда HRV (жүрек соғу жиілігінің өзгеруі) статистикалық талдауы үшін немесе кадрлар арасындағы корреляциялық зерттеулер мен динамикалық жағдайларда физикалық күштер). тестілеу кезеңінде әрқашан шындықты тағуды емес, кеудеге арналған белбеу (Cardio) тренажерін қолданған жөн

Жоғарыда айтылған себептерге байланысты мен нұсқаулықты «CardioSim» деп атадым.

1 -қадам: Бұл қалай жұмыс істейді

Таратқыш (кеудеге арналған белбеу) мен қабылдағыш арасындағы жүрек соғу импульсінің сымсыз берілуі (арнайы сағат, сонымен қатар жүгіру жолдары, жаттығу құрылғылары және т.б.) төмен жиілікті магниттік байланысқа негізделген (LFMC). дәстүрлі радиожиілік.

Осы типтегі (аналогты) бақылау жүйелерінің стандартты жиілігі 5,3 кГц құрайды. Жаңа цифрлық жүйелер Bluetooth технологиясына негізделген, бірақ бұл оқулықтан тыс.

Тақырыпты тереңдетуге қызығушылық танытқандар үшін LFMC технологиясының толық сипаттамасын, соның ішінде РФ -ға қарсы жағымды және жағымсыз жақтарын осы қосымшаның жазбасынан табуға болады.

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

Алайда, бұл жоба үшін LC (сериялы) резонанстық тізбектен шығарылатын 5,3 кГц магнит өрісінің тасымалдаушысы қарапайым OOK (On-OFF Keying) форматының негізінде модуляцияланғанын білу жеткілікті, онда әрбір жүрек импульсі. тасымалдаушыны шамамен 10 м қосады. Сигналды (параллель) LC резонансты резервуар (магнит өрісінің резонанстық жиілігі бірдей және екі катушка дұрыс тураланған жағдайда) анықтайды, күшейтеді және өлшеу қондырғысына жібереді.

WEB -те қабылдағыш тізбегінің кейбір мысалдарын табуға болатынына қарамастан, мен таратқыштың үлгісін таба алмадым, сондықтан мен кеуде белбеуім шығаратын сигналды талдап, оны имитациялай алатын схема құруды шештім. ұқсас өрістің күші, жиілігі мен форматы.

2 -қадам: схемалық және бөлшектер

Схемалар кішкене корпуста орналасуы мүмкін өте аз компоненттерден тұрады:

• Жолақ тақтасы бар корпус, осы сияқты
• 50x25x10 мм жоғары тығыздықтағы көбік жолағы
• ATTiny85-20 микроконтроллері
• L293 мотор жүргізушісі
• Кернеу реттегіші 5В, типі 7805 немесе LD1117V50
• 2x электролиттік конденсатор 10uF/25V
• Конденсатор 22n/100V
• Білікпен тримпот, 10K, 1 бұрылыс, (Arduino бастапқы жинағындағыдай)
• Резистор 22K
• Резистор 220R
• Қызыл жарықдиодты 5 мм
• Индуктивтілік 39mH, мен BOURNS RLB0913-393K қолдандым
• 9В батарея
• шағын SPDT қосқышы (мен ескі транзисторлық радиодан AM/FM қосқышын қайта өңдедім)

Ең маңызды компонент - индуктивтілік, жоғары сапалы феррит өзегі мен төмен қарсылық резонанстық тізбектің жақсы сапа факторын алу үшін міндетті болып табылады.

3 -қадам: Схеманың сипаттамасы және коды

Сызбада көрсетілген LC схемасының формуласын қолдана отырып, L = 39mH және C = 22nF кезінде алынған жиілік шамамен 5,4 кГц құрайды, бұл стандартты мәнге 5,3 кГц жеткілікті жақын. LC цистернасы IC L293 қозғалтқышының 1 және 2 жарты көпірлерінен тұратын H көпірлі инвертормен басқарылады. Тасымалдаушы жиілігін TINY85 микроконтроллері жасайды, ол сонымен қатар HR имитациялық модуляциялық сигналды басқарады. A1 аналогты кірісіне қосылған Trimpot арқылы жүрек соғу жиілігін шамамен 40 -тан 170 bmp -ге дейін өзгертуге болады (минутына соққы) - бұл шын мәнінде әуесқой спортшылардың көпшілігі үшін қолайлы деп саналады. Көпір екі қарама -қарсы шаршы толқынмен қозғалуы керек болғандықтан (және ATTiny Assembler коды туралы менің шектеулі біліміммен мен тек біреуін ғана құра алдым), мен инвертор ретінде 3 -жартылай бригаданы қолдандым.

Бұл қарапайым тапсырмалар үшін 16 МГц ішкі сағаты жеткілікті, бірақ мен өз чипіме қажетті калибрлеу коэффициентін өлшедім және оны орнату бөліміне «OSCCAL» пәрмен жолын қойдым. Эскизді ATTiny -ге жүктеу үшін мен ArduinoISP коды жүктелген Arduino Nano қолдандым. Егер сіз бұл екі қадамды білмесеңіз, Интернетте көптеген мысалдар бар, егер біреу қызығушылық танытса, мен сұраныс бойынша бере алатын өз нұсқаларымды жасадым. ATTiny кодын тіркеді:

4 -қадам: схеманы жинау

Корпустың жоғарғы қақпағында 5мм тесік бар, ол Led үшін өте қолайлы болды, мен тек тримпоттың білігіне арналған 6 мм екінші тесікті бұрғылауым керек болды. Мен компоненттердің орналасуын аккумулятор тримпот пен TO-220 кернеу реттегіші арасында ұсталатындай етіп орналастырдым және жоғарғы қақпақшаға бекітілген көбік жолағымен мықтап бекітілді.

Байқағаныңыздай, индуктивтілік көлденеңінен орнатылған, t.i. осі тақтаға параллель. Бұл қабылдағыш индуктивтілігі де сол бағытта жатыр деген болжам бойынша. Қалай болғанда да, оңтайлы беру үшін әрқашан екі осьтің параллельдігіне (бір кеңістік жазықтықта болуы міндетті емес) және бір -біріне перпендикуляр емес екеніне көз жеткізіңіз.

Жинау аяқталғаннан кейін тізбекті тексерушімен барлық қосылымдарды тексеруші көмегімен мұқият тексеріңіз.

5 -қадам: схеманы тексеріңіз

Схема үшін ең жақсы сынақ құралы - бұл HR бақылау қабылдағыш сағаты:

1. Сағатты CardioSim жанына қойыңыз.
2. Тримпотты ортаңғы орынға қойып, құрылғыны қосыңыз.
3. Қызыл жарық диоды шамамен 1 сек интервалда жыпылықтай бастайды (60м / с). Бұл LC резонатор резервуарының дұрыс қуатталғанын және жұмыс істейтінін көрсетеді. Егер бұлай болмаса, барлық қосылыстар мен дәнекерлеу нүктелерін екі рет тексеріңіз.
4. Егер автоматты түрде қосылмаса, сағатты қолмен қосыңыз.
5. Сағат өлшенген HR көрсететін сигналды қабылдай бастайды.
6. Толық HR диапазонын тексеру үшін тримпотты екі бағытта соңғы күйге бұру (диапазон шектерінің +/- 5% төзімділігі төзімді)

Барлық қадамдар бейнеде көрсетілген

6 -қадам: Ескерту

Қауіпсіздік бойынша соңғы кеңес ретінде, бұл қарапайым форматта енгізілген LFMC бір өрістегі әр түрлі қондырғыларды өңдеуге мүмкіндік бермейтінін біліңіз, бұл CardioSim де, нақты өлшеу белбеуі де сигналдарды бір қабылдағышқа жіберетінін білдіреді. құрылғыда қабылдағыш кептеліп қалады, бұл күтпеген нәтижеге әкеледі.

Егер сіз физикалық өнімділікті жоғарылататын болсаңыз және HR -ге негізделген күш -жігеріңізді арттыратын болсаңыз, бұл қауіпті болуы мүмкін. CardioSim жаттығу үшін емес, басқа қондырғыларды тестілеуге ғана арналған!

Барлығы, менің нұсқаулықты оқығаныңыз үшін рақмет, кез келген кері байланыс рұқсат етіледі!