Transcript Project PPT Presentation

เครื่องวัดชีพจรแบบไร้ สาย
Wireless Heart Rate Monitor
รายงานโครงการหมายเลข EE2010/1-21
นาย ปฤณ ธีรมงคล รหัส 503040433-1
นาย วีรากร ฝ่ าฝน รหัส 503040939-9
1
หลักการและเหตุผล
ในปั จจุบนั เครื่ องมือทางการแพทย์ต้องการความถูกต้ อง ความแม่นยา
และความสะดวกรวดเร็วในการใช้ งาน เป็ นที่ต้องการอย่างมากสาหรับบุคลากร
ทางการแพทย์ ทังนี
้ ้เป็ นเพราะว่าเครื่ องมือเหล่านี ้มีสว่ นต่อชีวิตของมนุษย์ แต่ใน
บางครัง้ ระยะทางที่ไกลเป็ นเหตุที่ไม่เอื ้ออานวยความสะดวกรวดเร็ วในการรักษา
ผู้ป่วย ในปั จจุบนั จึงได้ มีการพัฒนาอุปกรณ์ ทางการแพทย์ที่มีความพร้ อมที่จะ
ดูแล รักษาผู้ป่วยได้ ทนั ท่วงที
2
วัตถุประสงค์
•
•
•
•
ศึกษาการส่งข้ อมูลแบบไร้ สายโดยใช้ Microwave Module
เขียนโปรแกรมรับส่งข้ อมูล
เรี ยนรู้หลักการทางานของเครื่ องมือวัดทางการแพทย์
ออกแบบวงจรวัดสัญญาณ ECG
3
ขอบเขตการศึกษา
•
•
•
•
•
ออกแบบรูปแบบการทางานของเครื่ องส่งสัญญาณ
การใช้ ตวั รับและตัวส่งสัญญาณ TRW-2.4G
ศึกษาการทางานของเครื่ องมือวัดชีพจร
เขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมตัว TRW-2.4G โดยใช้ Microcontroller
ทาการส่งสัญญาณและแก้ ไขการทางานให้ มีประสิทธิภาพสูงสุด
4
ผลที่คาดว่ าจะได้ รับ
•
•
•
•
•
ทาการรับ-ส่งสัญญาณอย่างมีประสิทธิภาพ
ได้ เรี ยนรู้และเข้ าใจเกี่ยวกับเครื่ องมือทางการแพทย์
ได้ เรี ยนรู้กบั การแก้ ปัญหาที่เกิดขึ ้นต่างๆในการทาโปรเจค
ได้ ทาการออกแบบวงจร ECG
เขียนโปรแกรมควบคุมภายใน ไมโครคอนโทลเลอร์ เพื่อควบคุมภาครับ
และภาคส่ง และทาให้ โปรแกรมทางานอย่างมีประสิทธิภาพ
5
เครื่องวัดชีพจรแบบไร้ สาย
6
โครงสร้ างการรับส่ งสัญญาณ
7
TRW-2.4G
8
Transmit Mode
•
•
•
•
•
ใช้ Pin - CE, CLK1, DATA
เมื่อมี data จะส่ง CE จะถูกเซ็ตเป็ น high
Microcontroller จะโหลด address, payload data
หลังจากนันจะค
้ านวณ CRC
preamble
9
Receive Mode
• ใช้ Pin – CE, CLK1, DATA, DR1
• เซ็ต CE เป็ น high TRW-2.4G จะค้ นหาสัญญาณจาก Tx
• เมื่อได้ รับ package ที่ถกู ต้ อง TRW-2.4G จะทาการตัด
สัญญาณ preamble, address, CRC
• TRW-2.4G จะส่ง interrupt จาก pin DR1 ไปยัง
Microcontroller
• Microcontroller จะ clock แต่ payload data ออกมา
10
ECG - Electrocardiography
• ทาแขนที่จะต่อเข้ าอิเล็กโทรดด้ วยเกลือเพื่อลดความต้ านทานของผิวหนัง
• ต่ออิเล็กโทรดเข้ าที่แขนสองข้ าง ที่ตอ่ กับ Instrument amplifier
• ทาการวัดค่า อ่านค่าจากกราฟ
11
ECG - Electrocardiography
Instrument amplifier circuit
การวัดชีพจร
Gain ของวงจรที่ใช้ วดั สัญญาณ ECG มีคา่ เป็ น 10,500 เท่า
12
คลื่นสัญญาณ ECG ที่วัดได้ จากการทดลอง
13
การทดลองรับส่ งสัญญาณ
ระยะ(m)
ที่โล่ ง
ระหว่ างห้ อง
10
/
/
30
/
x
50
/
x
70
/
x
90
/
x
110
130
150
170
/
/
x
x
x
x
x
x
14
เครื่องส่ งและเครื่องรับ
15
ปั ญหาที่พบและแนวทางแก้ ไข
1. การเขียนโปรแกรม Configuration ของ TRW-2.4G มีความซับซ้ อน จึง
ใช้ เวลาในส่วนนี ้มากกว่าที่วางแผนเอาไว้
2. วงจร Instrument amplifier ที่ใช้ วดั สัญญาณ ECG พบปั ญหา จึงได้ ทา
การปรับแก้ วงจรแต่ก็ยงั ไม่สามารถเอาสัญญาณที่ได้ มาคานวณ จึงต้ อง
สร้ างสัญญาณ pulse ที่มีความถี่ใกล้ เคียงกับสัญญาณชีพจร เพื่อทาการ
ทดสอบการรับส่งข้ อมูล
16
สรุ ป
โครงการนี ้เป็ นโครงการที่ทาการออกแบบและสร้ างเครื่ องส่งสัญญาณ
ที่จะช่วยส่งอัตราการเต้ นของหัวใจ โดยเป็ นการนาเอาเครื่ องส่งสัญญาณ
ไมโครเวฟมาเป็ นตัวรับและตัวส่ง และทาการออกแบบวงจร Instrument
amp เพื่อวัดสัญญาณ ECG
17