18
Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico Acadêmico: Catiano Plaquitken Orientador: Adriano L. Toazza Universidade de Passo Fundo Curso de Engenharia Elétrica

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Embed Size (px)

DESCRIPTION

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

Citation preview

Page 1: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Acadêmico: Catiano PlaquitkenOrientador: Adriano L. Toazza

Universidade de Passo FundoCurso de Engenharia Elétrica

Page 2: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

2

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.

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Page 3: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

3

Justificativas:

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

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Page 4: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

4

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.

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Esboço do sinal de ECG.

Page 5: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

5

Estudo Teórico:

Derivações eletrocardiográficas:As três derivações bipolares periféricas.

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Pontos para medir as três derivações

Page 6: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

6

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.

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Page 7: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

7

Desenvolvimento do Projeto:

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

EntradaAI

AI

AI

Teste

MuxAnalógico Filtros AGP

ADC

Micro-contro-lador

TecladoDisplayGráfico

RTC

Carregador de bateria Baterias

Diagrama de blocos do sistema.

Page 8: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

8

Desenvolvimento do Projeto:

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

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Proteção para a entrada.

D 2

DO PACIENTE ..

D 1

.

AO CIRCUITO

.

R 1

Page 9: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

9

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);

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Page 10: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

10

Desenvolvimento do Projeto:

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Diagrama interno do INA102

Page 11: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

11

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.

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

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.

Page 12: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

12

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.

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Page 13: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

13

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

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Page 14: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

14

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.

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Page 15: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

15

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.

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Page 16: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

16

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.

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

Page 17: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

17

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.

Page 18: Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico

18

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.

Monitor Cardíaco com Interface com Display Gráfico