Circuit stetoscop Bluetooth

În situații la fel de critice ca o pandemie COVID-19, medicul este cel care este cel mai sensibil la infectarea cu virusul de la un pacient.

Prin urmare, medicilor li se oferă continuu și sunt echipate cu multe dispozitive avansate și de înaltă tehnologie, în efortul de a garanta siguranța maximă a vieții și sănătății lor.

Trusa EPI, așa cum știm, este prima, prima linie de apărare pe care medicii o primesc pentru a-i proteja de un pacient cu COVID-19. Cu toate acestea, în ciuda acestui fapt, medicii se pot infecta din cauza unui motiv de bază, care este apropierea lor frecventă de pacienți, în timp ce diagnosticau.

Cea mai de bază procedură de diagnosticare pe care orice medic trebuie să o implementeze este verificarea ritmului cardiac al unui pacient cu stetoscop.

Și în timp ce folosește un stetoscop, medicul trebuie să vină inevitabil la o distanță precară de gura și corpul pacientului.

Acest lucru poate reprezenta cu siguranță un risc ridicat pentru dictor, mai ales dacă pacientul este suspect de COVID.

Cu toate acestea, știința și tehnologia sunt un domeniu care nu este niciodată în afara ideilor, iar situația de mai sus nu face excepție de la acesta.

Un stetoscop bluetooth poate fi un astfel de dispozitiv care poate permite medicului sau oricărui personal medical să verifice bătăile inimii unui pacient de la o distanță sigură folosind un set cu cască mobil obișnuit.

Ce vei avea nevoie

Pentru a realiza un circuit de monitorizare a ritmului cardiac bluetooth, veți avea nevoie de următoarele ingrediente de bază:

• LA Bluetooth circuit transmițător cu un adaptor jack de 3,5 mm
• Un circuit amplificator MIC
• Carcasă adecvată pentru unitățile de mai sus, care poate fi conectată cu o curea de curea.

Transmițătorul Bluetooth poate fi achiziționat gata realizat din orice magazin online. Un exemplu standard este semănat mai jos:

Conceptul de lucru

Următoarea diagramă bloc explică principalele etape esențiale ale amplificatorului MIC.

Conceptul de lucru al circuitului de stetoscop wireless Bluetooth propus este destul de simplu:

1. Inimile bătăilor inimii lovesc MIC, care le transformă în impulsuri electrice echivalente.
2. Aceste impulsuri electrice sunt amplificate de un amplificator op amplificator integrat la niveluri adecvate.
3. Semnalele amplificate sunt alimentate către o intrare a emițătorului bluetooth care le transformă în semnale bluetooth fără fir.
4. Semnalele bluetooth transmise sunt captate de un telefon mobil reglat, care îl convertește înapoi în semnale sonore.
5. Datele bluetooth convertite prin căștile mobile sunt utilizate de un medic în cauză pentru diagnosticarea ritmului cardiac al pacienților și a afecțiunilor aferente.

Inima bate frecvența și funcționează

Sunetul bătăilor inimii noastre se prezintă sub formă de forme de undă semi-periodice care sunt generate datorită mișcării turbulente a sângelui atunci când inima bate.

În mod normal, un sunet al bătăilor inimii unei persoane sănătoase este generat cu două impulsuri ulterioare, denumite primul sunet al inimii (S1) și al doilea sunet al inimii (S2), după cum se arată în figura următoare:

Un exemplu tipic de formă de undă sonoră a inimii . S1 semnifică primul sunet al inimii S2 semnifică al doilea sunet al inimii.

Amabilitatea imaginii: forma de undă a bătăilor inimii

Fiecare set al acestor impulsuri durează aproximativ 100 ms, ceea ce este de fapt suficient pentru orice analiză medicală relevantă.

De asemenea, deoarece frecvența impulsurilor este cuprinsă între 20 și 150 Hz, devine convenabil să examinați forma de undă în prima și a doua octavă muzicală.

Acest lucru necesită un filtru trece jos proiectat în conformitate cu specificațiile de frecvență ale ritmului cardiac, așa cum se explică mai jos:

Proiectarea filtrului Low Pass

Adesea, un sunet al inimii poate fi însoțit de diverse zgomote de fundal generate de sunete ale altor organe ale corpului. Ca urmare, condiționarea datelor devine o treabă esențială pentru a se asigura că transmisia audio este procesată eficient.

Motivul de bază al includerii unui filtru trece jos este să vă asigurați că doar frecvența autentică a bătăilor inimii este amplificată de sistem, iar celelalte frecvențe nedorite sunt blocate.

În plus, sunetele inimii pot conține mai multe frecvențe mai mari, având variații mai mari. Din acest motiv, filtrarea și anularea zgomotului impulsurilor imprevizibile devin o întreprindere crucială. Cel mai simplu mod de a realiza acest lucru printr-un filtru low-pass.

Un filtru trece-jos proiectat cu o trecere f = 250 Hz și fstop = 400 Hz oferă un interval bun pentru controlul scenariului explicat mai sus.

Deoarece avem deja un amplificator activ bazat pe amplificator op în proiectare, etapa de trecere joasă ar putea fi realizată cu un filtru pasiv RC obișnuit, după cum se arată mai jos:

În circuitul de filtrare trece jos de mai sus, orice frecvență de peste 350 hz va fi sever atenuată.

Rezultatul limită poate fi ajustat sau verificat folosind următoarea formulă

fc = 1 / (2πRC) , unde R va fi în ohmi și C va fi în farade.

Proiectarea amplificatorului MIC Crucial

Designul amplificatorului MIC este crucial și trebuie să se asigure că amplifică doar frecvența cardiacă de joasă frecvență și blochează alte perturbări de frecvență mai mare.

Pentru MIC, folosim popularul electret MIC , care este dispozitivul recomandat pentru toate aplicațiile de circuite bazate pe microfoane.

Pentru amplificator, folosim un standard Circuit amplificator bazat pe IC LM386 .

Întregul circuit al emițătorului stetoscopului bluetooth este prezentat mai jos:

Cum funcționează circuitul

Transmițătorul de sunet bluetooth funcționează în modul următor:

Sunetele bătăilor inimii care lovesc electricul MIC sunt transformate în semnale electrice minuscule, la joncțiunea R1, C1.

R1 funcționează ca rezistor de polarizare pentru FET-ul interior al MIC.

C2 se asigură că numai conținutul de curent alternativ al impulsurilor MIC este permis să treacă la etapa următoare, în timp ce conținutul de curent continuu este blocat.

Impulsurile de curent alternativ echivalente cu sunetul bătăilor inimii sunt alimentate la intrarea unui circuit amplificator LM386 printr-un pot de control al volumului R2 și filtrul de trecere ulterior ulterior utilizând R4, C6.

Filtrul trece jos asigură faptul că doar frecvențele adevărate ale bătăilor inimii sunt amplificate de circuitul LM386, iar intrările rămase nedorite sunt suprimate.

Ieșirea amplificată este generată pe terminalul negativ C4 și pe linia de masă.

Un transmițător Bluetooth poate fi văzut integrat cu ieșirea etapei amplificatorului LM386 pentru conversia wireless Bluetooth intenționată a bătăi de inimă amplificate semnale.

Cum se testează circuitul stetoscopului Bluetoooth

Deoarece modulul emițător Bluetooth este o unitate testată gata făcută, funcționarea sa este asigurată.

Prin urmare, singurul lucru care trebuie testat și confirmat este circuitul LM386.

Acest lucru se realizează verificând ieșirea amplificatorului printr-o pereche de căști, așa cum se arată mai jos.

MIC trebuie să fie strâns îngrijit lângă zona toracică a persoanei, unde sunetul bătăilor inimii este cel mai important.

Acum, de îndată ce circuitul este alimentat, sunetul bătăilor inimii ar trebui să fie audibil pe cască.

Dacă sunetul are probleme sau nu este clar, încercați să optimizați parametrii până când sunetul este clar clar. Acest lucru se poate face prin ajustarea potului de control al volumului și / sau a valorii condensatorului C2. Tensiunea de alimentare a circuitului ar putea fi, de asemenea, modificată pentru același lucru.

Trebuie avut grijă ca MIC să nu oscileze sau să nu se frece de corpul persoanei la care este atașat, ceea ce ar putea crea altfel o perturbare inutilă la ieșire, ascunzând sunetul real al bătăilor inimii.

Confirmarea rezultatelor pe un telefon mobil

Odată ce testul căștilor este finalizat cu succes, căștile ar putea fi înlocuite cu transmițătorul Bluetooth.

Apoi, transmițătorul Bluetooth va trebui să fie asociat cu unitatea receptor care poate fi un telefon inteligent sau orice telefon mobil.

Odată cuplate și alimentate, semnalele de la amplificator vor fi captate de unitatea Bluetooth și transmise în aer pentru un dispozitiv Bluetooth din apropiere pentru primirea datelor.

Mobilul asociat va funcționa acum ca un stetoscop fără fir Bluetooth la distanță, permițând unui medic sau unui medic să analizeze bătăile inimii pacienților fără a fi nevoie de o examinare practică a pacientului. Acest dispozitiv asigură personalului medical o siguranță de 100% împotriva unei posibile infecții cauzate de un pacient care poate suferi de o boală contagioasă precum COVID 19 sau similar.

• Avertizare : Acest concept nu a fost testat practic, totuși, deoarece ideea este foarte simplă, autorul consideră că circuitul va funcționa și va produce rezultatele dorite cu unele modificări minore.
• De asemenea, acest circuit nu poate fi utilizat ca dispozitiv medical pentru tratarea sau diagnosticarea pacienților reali, decât dacă și până când circuitul nu este testat și aprobat de un laborator autorizat.