कार्डियोसिम: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

सबसे पहले, यह मेरा पहला निर्देश है, और मैं मूल अंग्रेजी वक्ता (या लेखक) नहीं हूं, इसलिए मैं समग्र निम्न गुणवत्ता के लिए अग्रिम रूप से क्षमा चाहता हूं। हालांकि, मुझे उम्मीद है कि यह ट्यूटोरियल उन लोगों के लिए मददगार हो सकता है जो हृदय गति (एचआर) मॉनिटर सिस्टम (चेस्ट स्ट्रैप बेल्ट ट्रांसमीटर और रिसीवर वॉच द्वारा रचित) का उपयोग कर रहे हैं और जो या तो:

जब सिस्टम ठीक से काम करना बंद कर देता है, तो जानना चाहते हैं कि कौन सी बैटरी को बदलने की जरूरत है (बेल्ट के अंदर या रिसीवर घड़ी के अंदर)। आम तौर पर, यह सुनिश्चित करने के लिए कि उपयोगकर्ता दोनों बैटरी बदल देता है, भले ही बेल्ट में एक भारी भार के अधीन हो और इसलिए दूसरे की तुलना में तेज़ी से निर्वहन हो

या

आगे के मूल्यांकन के लिए हृदय गति डेटा लॉगर विकसित करने में रुचि रखते हैं (जैसा कि मैं हूं) - उदाहरण के लिए स्थिर स्थितियों में एचआरवी (हृदय गति भिन्नता) के सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए, या एचआर के बीच सहसंबंध अध्ययन और गतिशील परिस्थितियों में शारीरिक प्रयासों के लिए - तथा चेस्ट स्ट्रैप बेल्ट (कार्डियो) सिम्युलेटर का उपयोग करना पसंद करते हैं, बजाय इसके कि परीक्षण चरणों के दौरान हर समय असली पहनें।

उपरोक्त कारणों से मैंने अपने निर्देशयोग्य को "कार्डियोसिम" कहा

चरण 1: यह कैसे काम करता है

ट्रांसमीटर (छाती का पट्टा बेल्ट) और रिसीवर (समर्पित घड़ी, साथ ही चलने वाले ट्रेडमिल, कसरत उपकरण इत्यादि) के बीच हृदय गति दालों का वायरलेस ट्रांसमिशन कम आवृत्ति चुंबकीय संचार (एलएफएमसी) पर आधारित है, और नहीं एक पारंपरिक रेडियो फ्रीक्वेंसी।

इस प्रकार की (एनालॉग) निगरानी प्रणाली के लिए मानक आवृत्ति 5.3kHz है। नए डिजिटल सिस्टम ब्लूटूथ तकनीक पर आधारित हैं, लेकिन यह इस ट्यूटोरियल के दायरे से बाहर है।

विषय को गहरा करने में रुचि रखने वालों के लिए, इस ऐप नोट पर पेशेवरों और विपक्ष बनाम आरएफ सहित एलएफएमसी तकनीक का व्यापक विवरण पाया जा सकता है।

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

हालांकि, इस परियोजना के लिए, यह जानने के लिए पर्याप्त होना चाहिए कि एलसी (श्रृंखला) अनुनाद सर्किट द्वारा उत्पन्न 5.3kHz चुंबकीय क्षेत्र वाहक एक साधारण ओओके (ऑन-ऑफ कीइंग) प्रारूप के आधार पर संशोधित होता है, जहां प्रत्येक हृदय नाड़ी लगभग 10ms के लिए कैरियर को चालू करता है। सिग्नल को एक (समानांतर) एलसी रेज़ोनेंट टैंक (चुंबकीय क्षेत्र की समान अनुनाद आवृत्ति के साथ, और बशर्ते कि दोनों कॉइल ठीक से गठबंधन हो) द्वारा पता लगाया जाता है, बढ़ाया जाता है और मापने वाली इकाई को भेजा जाता है।

हालांकि वेब में रिसीवर सर्किट के कुछ उदाहरण मिल सकते हैं, मैं ट्रांसमीटर के लिए एक मॉडल नहीं ढूंढ पा रहा था, इसलिए मैंने अपने चेस्ट बेल्ट द्वारा उत्पन्न सिग्नल का विश्लेषण करने और एक सर्किट बनाने का फैसला किया जो इसे अनुकरण कर सकता है, एक समान क्षेत्र शक्ति, आवृत्ति और प्रारूप।

चरण 2: योजनाबद्ध और भाग

सर्किट बहुत कम घटकों से बना होता है जिन्हें एक छोटे से मामले में फिट किया जा सकता है:

• स्ट्रिप बोर्ड के साथ केस, इस तरह से
• उच्च घनत्व फोम पट्टी, 50x25x10 मिमी (जैसे आईसी की पैकेजिंग के लिए उपयोग की जाने वाली)
• माइक्रोकंट्रोलर ATTiny85-20
• मोटर चालक L293
• वोल्टेज नियामक 5V, टाइप 7805 या LD1117V50
• 2x इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र 10uF/25V
• संधारित्र 22n/100V
• शाफ्ट के साथ ट्रिम्पोट, 10K, 1 मोड़, (जैसे Arduino Starter Kit में)
• प्रतिरोधी 22K
• प्रतिरोधी 220R
• एलईडी लाल 5 मिमी
• अधिष्ठापन 39mH, मैंने एक BOURNS RLB0913-393K. का उपयोग किया
• 9वी बैटरी
• मिनी एसपीडीटी स्विच (मैंने पुराने ट्रांजिस्टर रेडियो से एएम/एफएम स्विच को पुनर्नवीनीकरण किया)

सबसे महत्वपूर्ण घटक अधिष्ठापन है, एक उच्च गुणवत्ता वाला फेराइट कोर और कम प्रतिरोध इसे छोटा रखने और अनुनाद सर्किट का एक अच्छा गुणवत्ता कारक प्राप्त करने के लिए अनिवार्य है।

चरण 3: सर्किट विवरण और कोड

ड्राइंग में दिखाए गए एलसी सर्किट के सूत्र को लागू करना, एल = 39 एमएच और सी = 22 एनएफ के साथ परिणामी आवृत्ति लगभग 5.4 किलोहर्ट्ज़ है, जो 5.3 किलोहर्ट्ज़ के मानक मान के काफी करीब है। एलसी टैंक एक एच-ब्रिज इन्वर्टर द्वारा संचालित होता है जो मोटर चालक आईसी एल२९३ के २ आधे पुल १ और २ से बना होता है। वाहक आवृत्ति TINY85 माइक्रोकंट्रोलर द्वारा उत्पन्न होती है, जो एचआर को अनुकरण करने वाले मॉड्यूलेट सिग्नल को भी चलाती है। एनालॉग इनपुट ए1 से जुड़े ट्रफ द ट्रफ द हार्ट रेट को लगभग 40 से 170 बीएमपी (बीट्स प्रति मिनट) में बदला जा सकता है - जो कि वास्तविक परिस्थितियों में अधिकांश शौकिया खिलाड़ियों के लिए पर्याप्त माना जाता है। चूंकि पुल को दो विपरीत वर्ग तरंगों द्वारा संचालित करने की आवश्यकता है (और एटीटीनी के असेंबलर कोड के मेरे सीमित ज्ञान के साथ मैं केवल एक ही उत्पन्न करने में सक्षम था), मैंने इन्वर्टर के रूप में आधा ब्रिज 3 का उपयोग किया।

इन सरल कार्यों के लिए 16 मेगाहर्ट्ज की आंतरिक घड़ी पर्याप्त है, हालांकि मैंने अपनी चिप के लिए आवश्यक अंशांकन कारक को पहले से मापा और इसे सेटअप अनुभाग में कमांड लाइन "OSCCAL" डाल दिया। स्केच को ATTiny में डाउनलोड करने के लिए मैंने ArduinoISP कोड के साथ लोड किए गए एक Arduino नैनो का उपयोग किया। यदि आप इन दो चरणों से परिचित नहीं हैं, तो वेब में कई उदाहरण हैं, यदि कोई दिलचस्पी लेता है तो मैंने अपने स्वयं के संस्करण विकसित किए हैं जिन्हें मैं अनुरोध पर प्रदान कर सकता हूं। ATTiny के लिए कोड संलग्न करें:

चरण 4: सर्किट को असेंबल करना

मामले में पहले से ही शीर्ष कवर पर 5 मिमी का छेद था जो कि एलईडी के लिए एकदम सही था, और मुझे केवल एक दूसरा 6 मिमी छेद ड्रिल करना था, जो पहले वाले के साथ संरेखित था, ट्रिम्पोट के शाफ्ट के लिए। मैंने घटकों के लेआउट को इस तरह से व्यवस्थित किया है कि बैटरी ट्रिम्पोट और TO-220 वोल्टेज नियामक के बीच में है, और शीर्ष कवर से चिपके फोम स्ट्रिप द्वारा अपनी स्थिति में मजबूती से अवरुद्ध है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, अधिष्ठापन क्षैतिज रूप से घुड़सवार है, t.i. इसकी धुरी बोर्ड के समानांतर है। यह इस धारणा के तहत है कि रिसीवर अधिष्ठापन भी उसी दिशा में झूठ बोल रहा है। किसी भी मामले में, इष्टतम संचरण के लिए, हमेशा सुनिश्चित करें कि दोनों अक्ष समानांतर हैं (जरूरी नहीं कि एक ही स्थानिक तल पर हों) और एक दूसरे के लंबवत न हों।

संयोजन के अंत में एक सर्किट परीक्षक के साथ एक सर्किट परीक्षक के साथ सभी कनेक्शनों की अच्छी तरह से जांच करें।

चरण 5: सर्किट का परीक्षण करें

सर्किट के लिए सबसे अच्छा परीक्षण उपकरण एचआर मॉनिटरिंग रिसीवर घड़ी है:

1. घड़ी को कार्डियोसिम के बगल में रखें।
2. ट्रिंपोट को बीच की स्थिति में सेट करें और यूनिट को चालू करें।
3. लाल एलईडी को लगभग 1 सेकंड के अंतराल (60bmp) पर चमकना शुरू कर देना चाहिए। यह इंगित करता है कि एलसी रेज़ोनेटर टैंक ठीक से सक्रिय और काम कर रहा है। यदि ऐसा नहीं है, तो सभी कनेक्शनों और वेल्डिंग बिंदुओं की दोबारा जांच करें।
4. यदि पहले से स्वचालित रूप से चालू नहीं है, तो घड़ी को मैन्युअल रूप से चालू करें।
5. घड़ी को मापा एचआर दिखाते हुए संकेत प्राप्त करना शुरू करना चाहिए।
6. पूर्ण एचआर रेंज की जांच करने के लिए दोनों दिशाओं में ट्रिंपोट को अंतिम स्थिति में बदलना (+/- 5% सीमा सीमा सहनीय है)

संलग्न वीडियो में सभी चरण दिखाए गए हैं

चरण 6: चेतावनी

अंतिम सुरक्षा सलाह के रूप में, इस बात से अवगत रहें कि इस सरल प्रारूप में लागू LFMC एक ही फील्ड रेंज में विभिन्न इकाइयों को संबोधित करने की अनुमति नहीं देता है, इसका मतलब है कि यदि कार्डियोसिम और एक वास्तविक मापने वाला बेल्ट दोनों एक ही रिसीवर को अपने सिग्नल भेज रहे हैं। इकाई, अप्रत्याशित परिणामों के साथ, रिसीवर जाम हो जाएगा।

यह खतरनाक हो सकता है यदि आप अपने शारीरिक प्रदर्शन को बढ़ाने जा रहे हैं और मापा एचआर के आधार पर अपने प्रयासों को अधिकतम कर सकते हैं। कार्डियोसिम का उपयोग केवल अन्य इकाइयों के परीक्षण के लिए किया जाना है, प्रशिक्षण के लिए नहीं!

बस इतना ही, मेरे इंस्ट्रक्शनल को पढ़ने के लिए धन्यवाद, किसी भी फीडबैक का स्वागत है!