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दिल की धड़कन संवेदक दिल के कार्य का अध्ययन करने का एक सरल तरीका प्रदान करता है जिसे आभासी-वास्तविकता प्रणाली के लिए उत्तेजना के रूप में उपयोग किए जाने वाले मनोवैज्ञानिक-शारीरिक संकेत के सिद्धांत के आधार पर मापा जा सकता है। उंगली में रक्त की मात्रा समय के साथ बदल जाती है।

सेंसर कान के माध्यम से एक प्रकाश पालि (एक छोटी बहुत उज्ज्वल एलईडी) को चमकता है और उस प्रकाश को मापता है जो इसे प्रेषित करता है प्रकाश पर निर्भर प्रतिरोधक । प्रवर्धित संकेत सर्किट में औंधा और फ़िल्टर हो जाता है। उंगलियों के लिए रक्त प्रवाह के आधार पर हृदय की दर की गणना करने के लिए, हृदय की गति संवेदक की सहायता से इकट्ठा किया जाता है LM358 ओपी-एएमपी दिल की धड़कन दालों की निगरानी के लिए।

दिल की धड़कन संवेदक

हार्टबीट सेंसर की विशेषताएं

एक एलईडी द्वारा दिल की धड़कन का संकेत देता है
के लिए एक सीधा आउटपुट डिजिटल सिग्नल प्रदान करता है एक माइक्रोकंट्रोलर से कनेक्ट करना
संकुचित आकार
कार्यशील वोल्टेज के साथ काम करता है + 5 वी डीसी

दिल की धड़कन सेंसर के प्राथमिक अनुप्रयोग

डिजिटल हार्ट रेट मॉनिटर के रूप में काम करता है
एक रोगी स्वास्थ्य निगरानी प्रणाली के रूप में काम करता है
बायो-फीडबैक नियंत्रण के रूप में उपयोग किया जाता है रोबोट अनुप्रयोगों

हार्टबीट सेंसर का कार्य करना

दिल की धड़कन सेंसर सर्किट आरेख में एक प्रकाश डिटेक्टर और एक चमकदार लाल एलईडी शामिल है। एलईडी को सुपर-उज्ज्वल तीव्रता का होना चाहिए क्योंकि अधिकतम प्रकाश गुजरता है और फैलता है अगर एलईडी पर एक उंगली डिटेक्टर द्वारा पता लगाया जाता है।

दिल की धड़कन सेंसर सर्किट आरेख

दिल की धड़कन सेंसर सिद्धांत

अब, जब हृदय रक्त वाहिकाओं के माध्यम से रक्त पंप करता है, तो उंगली थोड़ी अधिक अपारदर्शी हो जाती है, इस कारण एलईडी से डिटेक्टर तक प्रकाश की कम मात्रा पहुंचती है। उत्पन्न होने वाली हर हार्ट पल्स के साथ, डिटेक्टर सिग्नल विविध हो जाता है। विविध डिटेक्टर सिग्नल को विद्युत नाड़ी में परिवर्तित किया जाता है। यह विद्युत संकेत एक एम्पलीफायर के माध्यम से प्रवर्धित और ट्रिगर हो जाता है जो + 5V तर्क स्तर सिग्नल का आउटपुट देता है। आउटपुट सिग्नल भी एक एलईडी डिस्प्ले द्वारा निर्देशित किया जाता है जो प्रत्येक दिल की धड़कन दर पर पलक झपकते हैं।

दिल की धड़कन सेंसर की मदद से एक परियोजना को एक व्यावहारिक उदाहरण के रूप में मानकर इसके प्राथमिक अनुप्रयोग को समझते हैं।

मरीजों के लिए वायरलेस स्वास्थ्य निगरानी प्रणाली

इस स्वचालित स्वास्थ्य प्रणाली का मुख्य उद्देश्य रोगी के शरीर के तापमान, हृदय गति और नाड़ी दर की निगरानी करना है और आरएफ तकनीक का उपयोग करके डॉक्टर को प्रदर्शित करना है।

अस्पतालों में, मरीजों के शरीर के तापमान और दिल की धड़कन की दर को नियमित रूप से मॉनिटर करने की आवश्यकता होती है, जो आमतौर पर डॉक्टरों या अन्य पैरामेडिकल स्टाफ द्वारा किया जाता है। वे शरीर के तापमान और दिल की धड़कन की दर (चाहे प्रति मिनट 72 बार) का निरीक्षण करते हैं। डॉक्टर और अन्य अस्पताल प्रबंधन कर्मचारी हर मरीज के शरीर के तापमान और दिल की धड़कन का रिकॉर्ड रखते हैं।

इस स्वास्थ्य निगरानी प्रणाली परियोजना में विभिन्न घटक शामिल हैं जैसे कि ए 8051 माइक्रोकंट्रोलर , एक 5 वी विनियमित बिजली की आपूर्ति इकाई, एक तापमान संवेदक, एक दिल की धड़कन संवेदक, एक आरएफ ट्रांसमीटर, एक रिसीवर मॉड्यूल और एक एलसीडी डिस्प्ले। माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग हृदय की धड़कन, नाड़ी की दर और रोगियों के शरीर के तापमान की निगरानी के लिए पूरी परियोजना के मस्तिष्क के रूप में किया जाता है। इस निगरानी प्रणाली परियोजना के काम को एक ब्लॉक आरेख की मदद से चित्रित किया गया है, जिसमें विभिन्न ब्लॉक शामिल हैं जैसे कि बिजली की आपूर्ति ब्लॉक जो पूरे सर्किट को बिजली की आपूर्ति करता है, तापमान सेंसर जो रोगियों के शरीर के तापमान और रोगियों के दिल की धड़कन की निगरानी के लिए दिल की धड़कन सेंसर की गणना करता है।

ट्रांसमीटर के ब्लॉक आरेख

“एक ओममीटर प्रतिरोध को कैसे मापता है ”

ट्रांसमीटर सेक्शन में, मरीजों के शरीर के तापमान को लगातार पढ़ने के लिए तापमान संवेदक का उपयोग किया जाता है और रोगियों के दिल की धड़कन की दर की निगरानी के लिए दिल की धड़कन सेंसर, और फिर डेटा को 8051 माइक्रोकंट्रोलर को भेजा जाता है। डेटा पहले प्रसारित होता है, और फिर हवा द्वारा धारावाहिक डेटा में एनकोड किया जाता है रेडियो फ्रीक्वेंसी मॉड्यूल । रोगियों के शरीर का तापमान और प्रति मिनट दिल की धड़कन दालों को एलसीडी डिस्प्ले पर प्रदर्शित किया जाता है। ट्रांसमीटर अंत में रखे गए एक RF एंटीना की मदद से डेटा को रिसीवर सेक्शन में प्रेषित किया जाता है।

प्राप्तकर्ता का ब्लॉक आरेख

रिसीवर अनुभाग में, डेटा प्राप्त करने के लिए दूसरे छोर पर एक रिसीवर रखा जाता है और प्राप्त डेटा को डिकोडर का उपयोग करके डिकोड किया जाता है, और प्रेषित डेटा (शरीर का तापमान, दिल की धड़कन की दालों) की तुलना माइक्रोकंट्रोलर में संग्रहीत डेटा से की जाती है, और फिर परिणामी डेटा एलसीडी स्क्रीन पर प्रदर्शित होता है। डॉक्टर के विभाजन पर रखा गया रिसीवर आरएफ मॉड्यूल रोगी के स्वास्थ्य की स्थिति जैसे शरीर का तापमान, हृदय गति और नाड़ी की दर को लगातार पढ़ता है, और एलसीडी पर परिणाम को वायरलेस तरीके से प्रदर्शित करता है।

माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके डिजिटल हार्टबीट मॉनिटर

प्रोजेक्ट को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि दिल की धड़कन सेंसर की मदद से माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके दिल की धड़कन की दर माप पर नज़र रखे।

सर्किट विवरण: दिल की धड़कन सेंसर सर्किट आरेख एक पर आधारित है AT89S52 माइक्रोकंट्रोलर और अन्य घटक जैसे कि दिल की धड़कन सेंसर, बिजली की आपूर्ति, एक क्रिस्टल थरथरानवाला सर्किट, प्रतिरोधों, कैपेसिटर और एलसीडी डिस्प्ले।

डिजिटल हार्टबीट मॉनिटर सर्किट डायग्राम

AT89S52 माइक्रोकंट्रोलर सबसे अधिक है लोकप्रिय माइक्रोकंट्रोलर 8051 माइक्रोकंट्रोलर के एक परिवार से चयनित। सर्किट के सभी संचालन को नियंत्रित करने के लिए एक 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया जाता है। यह दिल की धड़कन सेंसर से उत्पन्न दिल की धड़कन दालों को भी नियंत्रित करता है।

यह परियोजना हृदय रोगियों के दिल की धड़कन को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले दिल की धड़कन सेंसर का उपयोग करती है। इसके अलावा, एलसीडी डिस्प्ले के लिए उपयोग किया जाता है। एक AT89S52 माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग हृदय की धड़कन की दर और रोगी की पल्स दर की निरंतर निगरानी के लिए किया जाता है जिसे ध्यान में रखकर किया जाता है एम्बेडेड सी प्रोग्रामिंग KEIL सॉफ्टवेयर का उपयोग करके माइक्रोकंट्रोलर में किया जाता है। पूरे सर्किट को वोल्टेज नियामक और जैसे विभिन्न ब्लॉकों से शक्ति मिलती है ट्रांसफार्मर नीचे कदम , बिजली की आपूर्ति सर्किट में इस्तेमाल किया। वोल्टेज नियामक 5 वोल्ट का एक निरंतर आउटपुट वोल्टेज पैदा करता है।

डिजिटल हार्टबीट मॉनिटर के सर्किट आरेख

प्रयुक्त घटक:

AT89S52 माइक्रोकंट्रोलर: इस परियोजना में प्रयुक्त उपकरण in AT89S52 ’है, जो एक विशिष्ट है 8051 माइक्रोकंट्रोलर Atmel निगम द्वारा उत्पादित। यह माइक्रोकंट्रोलर इस परियोजना का सबसे महत्वपूर्ण टुकड़ा है क्योंकि यह सर्किट के सभी संचालन को नियंत्रित करता है जैसे कि दिल की धड़कन सेंसर से दिल की धड़कन दर दालों के डेटा को पढ़ना।

बिजली की आपूर्ति: इस पावर सप्लाई ब्लॉक में स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर, एक ब्रिज रेक्टिफायर, एक कैपेसिटर और एक वोल्टेज रेगुलेटर होता है। मुख्य से एकल-चरण सक्रिय वर्तमान बिजली की आपूर्ति एक कम वोल्टेज रेंज के लिए नीचे है जिसे फिर से डायरेक्ट करंट द्वारा ठीक किया जाता है पुल सुधारक का उपयोग करना । यह रेक्टिफाइड डायरेक्ट करंट क्रमशः एक संधारित्र और वोल्टेज नियामक आईसी के साथ पूरे सर्किट ऑपरेटिंग रेंज को फ़िल्टर और विनियमित किया जाता है।

एलसीडी: अधिकांश परियोजनाएं उपयोग करती हैं एलसीडी डिस्प्ले दिल की धड़कन की दर, शरीर का तापमान इत्यादि जैसी जानकारी प्रदर्शित करने के लिए, सात-खंड डिस्प्ले और एलईडी डिस्प्ले जैसी परियोजनाओं में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न डिस्प्ले हैं। प्रदर्शन का चयन इन मापदंडों पर विचार करने पर निर्भर करता है: प्रदर्शन लागत, बिजली की खपत और परिवेश प्रकाश की स्थिति।

प्रतिरोध: प्रतिरोध को अच्छी तरह से परिभाषित किया जाता है क्योंकि इसके टर्मिनलों पर लागू वोल्टेज और इसके माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान के अनुपात। रोकनेवाला मान एक निश्चित वोल्टेज पर निर्भर करता है जो इसके माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान को सीमित करता है। रोकनेवाला एक निष्क्रिय घटक है इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में करंट को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

कैपेसिटर: संधारित्र का मुख्य उद्देश्य चार्ज को स्टोर करना है। संधारित्र मूल्य और संधारित्र के पार लगाए गए वोल्टेज संधारित्र में संग्रहीत आवेश के बराबर है।

क्रिस्टल थरथरानवाला: एक क्रिस्टल थरथरानवाला सर्किट एक प्रकार का इलेक्ट्रॉनिक सर्किट है जो आवृत्ति को अलग करके विद्युत संकेतों को उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कंपन सर्किट के यांत्रिक अनुनाद का उपयोग करता है। एक AT89S52 माइक्रोकंट्रोलर इसके संचालन को सिंक्रनाइज़ करने के लिए क्रिस्टल को नियंत्रित करता है। इस सर्किट में बने सिंक्रनाइज़ेशन के प्रकार को मशीन चक्र के रूप में जाना जाता है।

सर्किट ऑपरेशन

इस प्रणाली में, एक क्रिस्टल थरथरानवाला सर्किट विभिन्न घड़ी आवृत्ति रेंज में निर्देश सेट के संचालन के लिए उपयोग किए जाने वाले AT89S52 माइक्रोकंट्रोलर के पिन 18 और 19 के बीच जुड़ा हुआ है। एक मशीन चक्र का उपयोग एकल निर्देश सेट को निष्पादित करने के लिए न्यूनतम समय को मापने के लिए किया जाता है।
संधारित्र और रोकनेवाला की मदद से रीसेट सर्किट AT89S52 माइक्रोकंट्रोलर के पिन 9 से जुड़ा हुआ है। रोकनेवाला का दूसरा छोर ग्राउंड (20pin) से जुड़ा हुआ है और कैपेसिटर का दूसरा सिरा (EA / Vpp) 31 पिन से जुड़ा है। रोकनेवाला और संधारित्र इस तरह से जुड़े होते हैं कि वे मैन्युअल रूप से ऑपरेशन का रीसेट मोड करते हैं। यदि स्विच बंद हो जाता है, तो रीसेट पिन उच्च सेट है।
माइक्रोकंट्रोलर के पोर्ट 1.0 पिन से जुड़े हार्टबीट सेंसर का उपयोग किया जाता है दिल के दालों की निगरानी करना , और ये पल्स सिग्नल माइक्रोकंट्रोलर को भेजे जाते हैं और केइल सॉफ्टवेयर का उपयोग करके माइक्रोकंट्रोलर में संग्रहीत प्रोग्राम किए गए डेटा के साथ तुलना की जाती है। जब भी इनपुट की हृदय गति दालों को प्राप्त होती है, तो माइक्रोकंट्रोलर में काउंटर एक निश्चित समयावधि के लिए इन दालों को गिनता है।
एलसीडी डिस्प्ले AT89S52 माइक्रोकंट्रोलर के पोर्ट 2 पिन से जुड़े होते हैं। एक दिल की धड़कन की नाड़ी की समय अवधि एक सेकंड होगी, और 60,000 को 1000 से विभाजित करके हमारे पास 60 के रूप में उपयुक्त परिणाम होगा, जिसे बाद में एलसीडी पर प्रदर्शित किया जाएगा।

यह सब दिल की धड़कन सेंसर और प्रासंगिक अनुप्रयोगों और विस्तार में व्यावहारिक उदाहरणों के साथ काम करने के बारे में है। इसके अलावा, इस विषय के बारे में या बिजली पर किसी भी प्रश्न के लिए और इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं हमें नीचे दिए गए टिप्पणी अनुभाग में टिप्पणी करके।

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