블루투스 청진기 회로

COVID-19 대유행과 같이 중요한 상황에서 의사는 환자로부터 바이러스에 감염 될 가능성이 가장 높은 사람입니다.

따라서 의사들은 생명과 건강에 최대한의 안전을 보장하기 위해 지속적으로 많은 첨단 및 첨단 장치를 제공하고 갖추고 있습니다.

우리가 알고있는 PPE 키트는 의사가 COVID-19 환자로부터 보호 할 수있는 1 차 방어선입니다. 그러나 이러한 사실에도 불구하고 의사는 진단을하는 동안 환자와 자주 가까이 다가가는 한 가지 기본적인 이유 때문에 감염 될 수 있습니다.

의사가 수행해야하는 가장 기본적인 진단 절차는 청진기로 환자의 심박수를 확인하는 것입니다.

그리고 청진기를 사용하는 동안 의사는 필연적으로 환자의 입과 몸에 위태롭게 가까운 거리에 와야합니다.

이것은 특히 환자가 COVID 용의자 인 경우 의사에게 높은 위험을 초래할 수 있습니다.

그러나 과학과 기술은 결코 아이디어에서 벗어나지 않는 하나의 분야이며 위의 상황도 예외는 아닙니다.

블루투스 청진기는 의사 나 의료진이 일반 모바일 헤드셋을 사용하여 안전한 거리에서 환자의 심장 박동을 확인할 수있는 장치 중 하나 일 수 있습니다.

필요한 것

블루투스 심박수 모니터 회로를 만들려면 다음과 같은 기본 요소가 필요합니다.

• 에 블루투스 3.5mm 잭 어댑터가있는 송신기 회로
• MIC 증폭기 회로
• 스트랩 벨트로 연결할 수있는 위의 장치에 적합한 인클로저.

Bluetooth 송신기는 온라인 상점에서 즉시 구입할 수 있습니다. 하나의 표준 예가 아래에 뿌려져 있습니다.

작업 개념

다음 블록 다이어그램은 MIC 증폭기의 주요 필수 단계를 설명합니다.

제안 된 무선 블루투스 청진기 회로의 작동 개념은 다소 간단합니다.

1. 심장 박동 소리 펄스가 MIC에 도달하여 동일한 전기 펄스로 변환됩니다.
2. 이러한 전기 펄스는 통합 연산 증폭기 증폭기 단계에 의해 적절한 수준으로 증폭됩니다.
3. 증폭 된 신호는 무선 블루투스 신호로 변환하는 블루투스 송신기 입력으로 공급됩니다.
4. 전송 된 블루투스 신호는 오디오 신호로 다시 변환하는 조정 된 휴대폰에 의해 캡처됩니다.
5. 모바일 헤드폰을 통해 변환 된 블루투스 데이터는 관련 의사가 환자의 심박수 및 관련 질병을 진단하는 데 사용합니다.

심장 박동 빈도 및 작동

우리의 심장 박동 소리는 심장이 뛰었을 때 혈액의 난류 운동으로 인해 생성되는 반주기 파형 형태입니다.

일반적으로 건강한 사람의 심장 박동 음은 다음 그림과 같이 첫 번째 심장 소리 (S1)와 두 번째 심장 소리 (S2)라고하는 두 개의 후속 펄스로 생성됩니다.

전형적인 심장 소리 파형의 예 . S1은 첫 번째 심장 소리를 의미합니다. S2는 두 번째 심장 소리를 의미합니다.

이미지 제공 : 하트 비트 파형

이 펄스의 각 세트는 약 100ms 동안 지속되며 실제로 관련 의료 분석에 충분합니다.

또한 펄스의 주파수가 20 ~ 150Hz 사이이기 때문에 1, 2 악 옥타브 내에서 파형을 검사하는 것이 편리합니다.

이를 위해서는 아래 설명과 같이 심박수의 주파수 사양에 따라 설계된 저역 통과 필터가 필요합니다.

저역 통과 필터 설계

종종 심장 소리는 다른 신체 기관 소리에서 생성되는 다양한 배경 소음과 함께 나타날 수 있습니다. 결과적으로 데이터 컨디셔닝은 오디오 전송이 효율적으로 처리되도록하는 필수 작업이됩니다.

포함하는 기본적인 이유 저역 통과 필터 시스템에 의해 실제 심장 박동 주파수 만 증폭되고 다른 원치 않는 주파수는 차단됩니다.

추가적으로, 심장 소리는 더 큰 변화를 가진 몇 개의 더 높은 주파수를 포함 할 수 있습니다. 이러한 이유로 예측할 수없는 펄스의 필터링 및 노이즈 제거가 중요한 작업이됩니다. 로우 패스 필터를 통해이를 달성하는 가장 쉬운 방법입니다.

fpass = 250Hz 및 fstop = 400Hz로 설계된 저역 통과 필터는 위에서 설명한 시나리오를 제어하기위한 좋은 범위를 제공합니다.

설계에 이미 능동 연산 증폭기 기반 증폭기가 있으므로 아래에 주어진 일반 RC 수동 필터로 저역 통과 단계를 달성 할 수 있습니다.

위의 저역 통과 필터 회로에서 350hz 이상의 주파수는 심각하게 감쇠됩니다.

컷오프 결과는 다음 공식을 사용하여 조정하거나 확인할 수 있습니다.

fc = 1 / (2πRC) , 여기서 R은 옴이고 C는 패럿입니다.

Crucial MIC 증폭기 설계

MIC 증폭기 설계는 매우 중요하며 저주파 심박수 만 증폭하고 기타 고주파수 장애를 차단해야합니다.

MIC의 경우 인기있는 일렉 트릿 마이크 모든 마이크 기반 회로 애플리케이션에 권장되는 장치입니다.

증폭기의 경우 표준을 사용합니다. IC LM386 기반 증폭기 회로 .

블루투스 청진기 송신기 회로의 전체 회로는 다음과 같습니다.

회로의 작동 원리

블루투스 하트 비트 사운드 송신기는 다음과 같은 방식으로 작동합니다.

전기 MIC를 치는 심장 박동 소리는 R1, C1의 교차점에서 작은 전기 신호로 변환됩니다.

R1은 MIC의 내부 FET에 대한 바이어스 저항으로 작동합니다.

C2는 MIC 펄스의 AC 콘텐츠 만 다음 단계로 전달되도록 허용하고 DC 콘텐츠는 차단합니다.

심장 박동 소리에 해당하는 AC 펄스는 볼륨 컨트롤 포트 R2를 통해 LM386 증폭기 회로의 입력으로 공급되고 R4, C6을 사용하는 후속 로우 패스 필터로 공급됩니다.

저역 통과 필터는 LM386 회로에 의해 실제 하트 비트 주파수 만 증폭되고 나머지 원치 않는 항목은 억제됩니다.

증폭 된 출력은 C4 음극 단자와 접지선을 통해 생성됩니다.

블루투스 송신기는 의도 된 무선 블루투스 변환을 위해 LM386 증폭기 스테이지의 출력과 통합 된 것으로 볼 수 있습니다. 증폭 된 심장 박동 신호.

Bluetoooth 청진기 회로를 테스트하는 방법

Bluetooth 송신기 모듈은 준비된 테스트 장치이므로 작동이 보장됩니다.

따라서 테스트하고 확인해야 할 유일한 것은 LM386 회로입니다.

이것은 아래 그림과 같이 한 쌍의 헤드폰을 통해 앰프의 출력을 확인하여 수행됩니다.

MIC는 심장 박동 소리가 가장 두드러지는 사람의 가슴 부분 근처에 깔끔하게 고정되어야합니다.

이제 회로에 전원이 공급 되 자마자 심장 박동 소리가 헤드폰을 통해 들릴 것입니다.

사운드에 문제가 있거나 명확하지 않은 경우 사운드가 명확해질 때까지 매개 변수를 최적화 해보십시오. 이는 볼륨 컨트롤 포트 및 / 또는 커패시터 C2의 값을 조정하여 수행 할 수 있습니다. 회로에 대한 공급 전압도 동일하게 조정할 수 있습니다.

MIC가 부착 된 사람의 신체에 대해 진동하거나 문지르지 않도록주의해야합니다. 그렇지 않으면 출력에서 ​​엄청난 양의 불필요한 방해가 발생하여 실제 심장 박동 음이 가려 질 수 있습니다.

휴대폰에서 결과 확인

헤드폰 테스트가 성공적으로 완료되면 헤드폰을 Bluetooth 송신기로 교체 할 수 있습니다.

다음으로 블루투스 송신기를 스마트 폰 또는 휴대 전화 일 수있는 수신기 장치와 페어링해야합니다.

페어링되고 전원이 공급되면 증폭기의 신호가 Bluetooth 장치에 캡처되어 데이터를 수신하기 위해 근처의 Bluetooth 장치를 위해 공중으로 전송됩니다.

페어링 된 모바일은 이제 원격 무선 블루투스 청진기처럼 작동하여 의사 나 의료 전문가가 환자의 실제 검사없이 환자의 심장 박동을 분석 할 수 있습니다. 이 장치는 COVID 19 또는 이와 유사한 전염성 질환을 앓고있을 수있는 환자의 감염 가능성으로부터 의료진에게 100 % 안전을 보장합니다.

• 경고 :이 개념은 실제로 테스트되지 않았지만 아이디어가 매우 기본적이므로 저자는 회로가 작동하고 약간의 조정으로 의도 한 결과를 생성 할 것이라고 믿습니다.
• 또한이 회로는 승인 된 실험실에서 회로를 테스트하고 승인 할 때까지 실제 환자를 치료하거나 진단하기위한 의료 기기로 사용할 수 없습니다.