Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

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Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico Acadêmico: Catiano Plaquitken Orientador: Adriano L. Toazza Universidade de Passo Fundo Curso de Engenharia Elétrica

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Universidade de Passo Fundo Curso de Engenharia Elétrica. Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico. Acadêmico: Catiano Plaquitken Orientador: Adriano L. Toazza. Objetivos:. Adquirir o sinal de ECG. Converter o sinal de analógico para digital. - PowerPoint PPT Presentation

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Acadêmico: Catiano PlaquitkenOrientador: Adriano L. Toazza

Universidade de Passo FundoCurso de Engenharia Elétrica

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Objetivos:

Adquirir o sinal de ECG.Converter o sinal de analógico para digital.Mostrar no display gráfico a forma de onda do sinal adquirido.Tornar o equipamento final prático, versátil e confiável.

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Justificativas:

O monitor cardíaco é atualmente essencial nos hospitais.Não existe monitor digital equivalente no mercado.Modelos analógicos não são portáteis.

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Estudo Teórico:

Sinais bioelétricos. Gerados por células nervosas e musculares. Esses sinais criam um campo elétrico. O campo elétrico propaga-se pelos tecidos do corpo. Essa atividade elétrica pode ser medida na superfície corporal.

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Esboço do sinal de ECG.

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Estudo Teórico:

Derivações eletrocardiográficas:As três derivações bipolares periféricas.

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Pontos para medir as três derivações

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Estudo Teórico:

Eletrodos para aquisição de sinais bioelétricos:São de metal recobertos por cloridrato de prata.Para um melhor acoplamento entre pele e eletrodo utiliza-se gel eletrólito.A resistência DC entre a pele e o eletrodo fica em torno de 2 a 10 kΩ.

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Desenvolvimento do Projeto:

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EntradaAI

AI

AI

Teste

MuxAnalógico Filtros AGP

ADC

Micro-contro-lador

TecladoDisplayGráfico

RTC

Carregador de bateria Baterias

Diagrama de blocos do sistema.

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Desenvolvimento do Projeto:

Entrada:Deve proteger o restante do circuito contra descargas elétricas de desfibriladores e bisturis elétricos.

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Proteção para a entrada.

D 2

DO PACIENTE ..

D 1

.

AO CIRCUITO

.

R 1

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Desenvolvimento do Projeto:

Amplificador de instrumentação:É utilizado o CI INA102, pois possui:Alta impedância de entrada (1010 Ω);Alta rejeição em modo comum (CMR) (90dB);Baixa tensão de offset (100µV);Alto ganho (1000);

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Desenvolvimento do Projeto:

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Diagrama interno do INA102

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Desenvolvimento do Projeto:

Multiplexador analógico:É utilizado o CI 4052.Tem por função selecionar a derivação a ser filtrada, convertida para digital e mostrada no display.

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DERIVACAO I

PORTRIGHT-R

U2

4052

12141511

15246

109

13

3

168

7

X0X1X2X3

Y0Y1Y2Y3INHAB

X

Y

VDD

VSS VEE

PORTRIGHT-R

VCC

DERIVACAO IIDERIVACAO III

PORTRIGHT-R

PARA O FILTRO

PORTRIGHT-RPORTRIGHT-R

-Vcc

PORTRIGHT-R

SELECAO 1SELECAO 0

PORTRIGHT-L

TESTE

Esquema elétrico do Mux analógico.

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Desenvolvimento do Projeto:

Etapa do filtro:É utilizado um filtro Passa Alta de 0,05 Hz de ordem dois e um filtro Passa Baixa de 15 Hz de quarta ordem.Utiliza-se o CI UAF42.Para o cálculo dos componentes externos foi utilizado o software Filter42.exe.

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Desenvolvimento do Projeto:Etapa do AGP:

É utilizado na configuração inversor para ganhos fixos de 1/2, 1, 2 e 4.Constituído por um amplificador operacional auxiliar do UAF42 e o CI AH0015.

SG

1

SG

2

.

1 2 .

1 2

R 1

R

.

1 2

V in

R 2 0 , 5 R

V o u t

R 5 4 R

.

1 2

SG

0

R 4 2 R

+

-

.

3

26

SG

3

R 3 R

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Desenvolvimento do Projeto:

Microcontrolador:Efetua todo o controle lógico do monitor.Utilizado o microcontrolador AT89S8252 da Atmel.É compatível com a família MCS-51.Tem 8 k bytes de memória flash de programa.Tem 2k bytes de memória EEPROM não volátil.Possui 256 bytes de memória RAM de dados.Apresenta três contadores/temporizadores de 16 bits.

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Desenvolvimento do Projeto:

Conversor Analógico para Digital:Utilizado um conversor de 8 bits de resolução e dois canais analógicos de entrada.É feita a conversão do sinal de ECG e da tensão das baterias.O CI utilizado é o ADC0832.Este CI possui interface serial padrão TTL para conexão com o microcontrolador.O mínimo período de conversão é de 32 µs.

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Desenvolvimento do Projeto:

Display Gráfico:É um display de cristal líquido (LCD) que conta com 128 x 64 pontos (dots).Permite uma área visível de 6,6 x 3,2 cm.Comunica-se com o microcontrolador através de 8 bits de dados e mais 6 bits para controle.Apresenta área de memória RAM apenas para modo gráfico.

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Testes e Resultados

Testada a capacidade de corte dos filtros;O software, através do AGP configura o ganho mais adequado;O software detecta o pico do complexo QRS e calcula o número de batimentos por minuto (BPM);A etapa de pré- amplificação está instável.

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Discussão e Conclusão:

O estudo teórico foi de fundamental importância para o entendimento da forma do sinal.A etapa de filtro é muito importante.De forma geral apresentou bons resultados.Próximos passos:

Desenvolvimento do carregador de bateria.Efetuar mais testes e analisar os resultados obtidos.

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