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humberto-andrade-dominguez
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DISEÑO E DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN IMPLEMENTACIÓN DE UN
SISTEMA DE CUNA SISTEMA DE CUNA RADIANTERADIANTE
•Verónica Soto•Pablo Jácome
PRESENTACIÓNPRESENTACIÓN
Problema y solución.Problema y solución. Objetivo.Objetivo. Control de temperatura del cuerpo Control de temperatura del cuerpo
humano.humano. Breve descripciónBreve descripción Funcionamiento.Funcionamiento. Diagrama de bloques.Diagrama de bloques. Costos.Costos. ConclusionesConclusiones
PROBLEMA Y SOLUCIÓNPROBLEMA Y SOLUCIÓN
Problema: Neonatos con poco desarrollo Problema: Neonatos con poco desarrollo de sistema cardiovascular, inmunológico y de sistema cardiovascular, inmunológico y termorregulador.termorregulador.
Consecuencias: Poco crecimiento y Consecuencias: Poco crecimiento y peligro de muerte.peligro de muerte.
Solución: Mantener al neonato en un Solución: Mantener al neonato en un ambiente termico neutral. – ambiente termico neutral. – termorregulación.termorregulación.
Equipo: Sistema de calor radiante.Equipo: Sistema de calor radiante.
OBJETIVO:OBJETIVO:
Desarrollar e implementar un sistema de Desarrollar e implementar un sistema de cuna radiante que cumpla con los cuna radiante que cumpla con los requisitos necesarios de funcionamiento requisitos necesarios de funcionamiento además ser una opción ventajosa en además ser una opción ventajosa en precios con respecto a sus similares en el precios con respecto a sus similares en el mercado.mercado.
CONTROL DE TEMPERATURA CONTROL DE TEMPERATURA DEL CUERPO HUMANODEL CUERPO HUMANO
OBTENCIÓN DE DATOS
Sensores de calor y de frío
PROCESAMIENTO DE LOS DATOS
HIPOTÁLAMOCentro del control
térmico y energético
REGULACIÓN DE LA
TEMPERATURA
Actividad muscular y/o metabólica
1. Detección térmica 2. Regulación central 3. Respuesta
El neonato :
Actividad muscular casi nula.
Metabolismo por la grasa parda.
Crítico en neonatos prematuros y de bajo peso – poca grasa parda.
BREVE DESCRIPCIÓNBREVE DESCRIPCIÓN Controla temperatura ambiental donde reposa el Controla temperatura ambiental donde reposa el
paciente.paciente. Entradas del sistema:Entradas del sistema:
Sensor.Sensor. Teclado.Teclado.
Salidas del sistema:Salidas del sistema: Despliegue visual LCD.Despliegue visual LCD. Alarmas visuales y audibles.Alarmas visuales y audibles. Control de potencia del elemento calefactor.Control de potencia del elemento calefactor.
Procesamiento microcontrolador.Procesamiento microcontrolador. Estructura.Estructura.
FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO
DIAGRAMA DE BLOQUESDIAGRAMA DE BLOQUES
SISTEMA CONTROLADORSISTEMA CONTROLADOR
Microcontrolador PIC16F877AMicrocontrolador PIC16F877A
•Puertos de I/O correspondientes a las teclas, indicadores luminosos (Leds) y pantalla LCD
•Temporizador de 8 bits con pre- escala de 256
•Interrupciones externa y de temporizador
•Conversor análogo digital 10 bits
DIAGRAMA DE FLUJO DE PROGRAMACIONDIAGRAMA DE FLUJO DE PROGRAMACION
DIAGRAMA DE FLUJO DE PROGRAMACIONDIAGRAMA DE FLUJO DE PROGRAMACIONACTIVAR: RELÉ Y TRIAC
TECLA INCREMENTAR SET
ACTIVADA?
TECLA DECREMENTAR SET
ACTIVADA?
TECLA INCREMENTAR
MINUTO ACTIVADA?
TECLA START/STOP ACTIVADA?
SEÑAL MÁXIMA POTENCIA
ACTIVADA?
TECLA DECREMENTAR
MINUTO ACTIVADA?
INCREMENTAR SET
DECREMENTAR SET
INCREMENTAR TIME
DECREMENTAR TIME
PROCEDIMIENTO START/STOP
INCREMENTAR ACOMULADOR DE 12
MINUTOS
LLEGÓ A 12 MINUTOS?
EMITIR ALARMA
NO
LIMPIAR REGISTRO
VERIFICAR ALARMA
PROCEDIMIENTO VERICAR
REVISAR TABLA
CONDICIÓN SONDA OK?
MOSTRAR MENSAJE:“FALLO DE SONDA, POR FAVOR REVISAR
PACIENTE”
si
si
si
si
si
si
si
si
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
MANEJO DE INTERRUPCIONESMANEJO DE INTERRUPCIONES INTERRUPCIÓN
SALVAR VARIABLES : W, STATUS, PCLATH
TMR0?
LIMPIAR BANDERA INTERRUMPCIÓN RB0_INT
HABILITAR INTERRUPCIÓN POR TMR0
TMR0 !VAR
INCREMENTAR SEGUNDO
SEGUNDO = 120?
SALVAR VARIABLES:W, STATUS,PCLATH
A SUS VALORES ORIGINALES
LIMPIAR BANDERA DE INTERRUPCIÓN TMR0
RETFIE
ACTIVAR TRIAC
PROCEDIMIENTO RETARDO (1mseg)
DESACTIVAR TRIAC
PROCEDIMIENTO ADQUIRIR
STOP=1?
PROCEDIMIENTO DEC_SEG
PROCEDIMIENTO REV_SEG
LIMPIAR SEGUNDO
NO
NO
NO
si
si
si
DETECCIÓN TÉRMICADETECCIÓN TÉRMICA
Sensor LM35, escala lineal de Sensor LM35, escala lineal de 10mV/ ºC, 10mV/ ºC, ±±0.5 ºC de 0.5 ºC de precisiónprecisión
OPA4342, acopla la señal OPA4342, acopla la señal para procesamiento en el para procesamiento en el microcontrolador. (duplica la microcontrolador. (duplica la señal)señal)
Referencia de Voltaje de Referencia de Voltaje de 2.048VDC (seguidor de 2.048VDC (seguidor de voltaje)voltaje)
CÁLCULO DEL TAMAÑO DE PASO DEL CÁLCULO DEL TAMAÑO DE PASO DEL CONVERSOR ANALÓGICO DIGITALCONVERSOR ANALÓGICO DIGITAL
# de bits del CAD # de bits del CAD = 10= 10VrefVref = 2.048V= 2.048VTamaño de paso Tamaño de paso = 2.048 V/1024 bits= 2.048 V/1024 bits
= 2mV/bit= 2mV/bitEscala de LM35Escala de LM35 = 2mV/0.1 ºC= 2mV/0.1 ºC
Temp.Temp. SalidaSalida
Sensor x 2Sensor x 2
ConversiónConversión
0ºC0ºC 0V0V 0000000000 0000000000
0.1ºC0.1ºC 2mV2mV 00000000010000000001
0.2ºC0.2ºC 4mV4mV 00000000100000000010
36.5 ºC36.5 ºC 730 mV730 mV 01011011010101101101
SISTEMA CALENTADORSISTEMA CALENTADOR
• DETECTOR DE CRUCE POR CERO.
• RELÉ, TRIAC Y SHUNT.
Relé protector de 20A con bobina de 12VDC.
Bobina Shunt y comparador LM311
Triac 40A y opto-triac MOC3021
Opto-transistor 4N32
Rectificador de onda completa
DETECTOR DE CRUCE POR CERODETECTOR DE CRUCE POR CERO
RELÉ, TRIAC Y SHUNTRELÉ, TRIAC Y SHUNT
..
FUENTE DE ALIMENTACIÓNFUENTE DE ALIMENTACIÓN
•Transformador con derivación central, de 120VAC a 12-0-12VAC.
•Regulador LM7812.
•Regulador LM7805.
•Indicador de tierra abierta.
Pantalla LCD.Pantalla LCD.
Alarma Sonora, desconexión de línea y Alarma Sonora, desconexión de línea y batería baja.batería baja.
Indicadores luminosos y teclado.Indicadores luminosos y teclado.
INTERFAZ - OPERADORINTERFAZ - OPERADOR
PANTALLA LCDPANTALLA LCD Pantalla LCD de Pantalla LCD de
20 caracteres por 20 caracteres por 2 filas.2 filas.
Back Light.Back Light.
ALARMAS IALARMAS I
Sonora, desconexión de línea y Batería bajaSonora, desconexión de línea y Batería baja..
•Integrado 555 en configuración Astable.
•Comparador LM358.
•Transistor PNP 2N3906.
•Alarmas: Desconexión de línea y batería baja.
ALARMAS IIALARMAS II
INDICADORES LUMINOSOS Y TECLADOINDICADORES LUMINOSOS Y TECLADO
COSTOCOSTO
Costo total del proyecto: $229,00Costo total del proyecto: $229,00
Costo de equipo en el mercado: desde Costo de equipo en el mercado: desde $1500,00 a $2000,00 dependiendo de la $1500,00 a $2000,00 dependiendo de la marca y el modelo.marca y el modelo.
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
El microcontrolador realiza la función del El microcontrolador realiza la función del hipotálamo en el cuerpo humano.hipotálamo en el cuerpo humano.
El calor emitido por el elemento calefactor El calor emitido por el elemento calefactor es la respuesta termorreguladora.es la respuesta termorreguladora.
El proceso de detección térmica del El proceso de detección térmica del neonato es realizado por el sensor. neonato es realizado por el sensor.
El equipo realiza la función vital de El equipo realiza la función vital de termorregulación.termorregulación.
CaloríasCaloríasDesarrollo.Desarrollo.
FIN.FIN.