Circuito de estetoscópio Bluetooth

Em situações tão críticas quanto uma pandemia de COVID-19, o médico é a equipe mais suscetível de se infectar com o vírus de um paciente.

Portanto, os médicos são continuamente oferecidos e equipados com muitos dispositivos avançados e de alta tecnologia, em um esforço para garantir a máxima segurança para sua vida e saúde.

O kit de EPI, como sabemos, é a primeira e principal linha de defesa que os médicos obtêm para protegê-los de um paciente com COVID-19. Apesar disso, no entanto, os médicos podem ser infectados por um motivo básico, que é a proximidade frequente dos pacientes durante o diagnóstico.

O procedimento de diagnóstico mais básico que qualquer médico deve implementar é verificar a freqüência cardíaca de um paciente com um estetoscópio.

E enquanto estiver usando um estetoscópio, o médico inevitavelmente deve ficar a uma distância precariamente próxima da boca e do corpo do paciente.

Definitivamente, isso pode representar um alto risco para o ditador, principalmente se o paciente for suspeito de COVID.

No entanto, a ciência e a tecnologia são um campo que nunca fica sem idéias, e a situação acima não é exceção.

Um estetoscópio bluetooth pode ser um daqueles dispositivos que permitem que um médico ou qualquer pessoal médico monitore os batimentos cardíacos de um paciente a uma distância segura usando um fone de ouvido móvel comum.

Do que você vai precisar

Para fazer um circuito de monitor cardíaco bluetooth, você precisará dos seguintes ingredientes básicos:

  • Um circuito transmissor Bluetooth com um adaptador de jack de 3,5 mm
  • Um circuito amplificador MIC
  • Estojo adequado para as unidades acima, que podem ser conectadas com uma alça de fita.

O transmissor Bluetooth pode ser comprado pronto em qualquer loja online. Um exemplo padrão é semeado abaixo:

circuito de estetoscopio bluetooth projetos de circuitos domesticos

Conceito de trabalho

O diagrama de blocos a seguir explica os principais estágios essenciais do amplificador MIC.

circuito de estetoscopio bluetooth projetos de circuitos domesticos

O conceito de operação do circuito de estetoscópio sem fio bluetooth proposto é bastante simples:

  1. Os pulsos sonoros do coração atingem o MIC, que os converte em pulsos elétricos equivalentes.
  2. Esses pulsos elétricos são amplificados por um estágio integrado de amplificador operacional nos níveis apropriados.
  3. Os sinais amplificados são alimentados em uma entrada do transmissor bluetooth que os converte em sinais sem fio bluetooth.
  4. Os sinais bluetooth transmitidos são capturados por um telefone celular sintonizado que os transforma novamente em sinais sonoros.
  5. Os dados do Bluetooth convertidos pelos fones de ouvido móveis são usados ​​por um médico em causa para diagnosticar a freqüência cardíaca do paciente e doenças relacionadas.

Frequência cardíaca e trabalho

O som do nosso batimento cardíaco está na forma de ondas semi-periódicas geradas devido ao movimento turbulento do sangue quando o coração bate.

Normalmente, o batimento cardíaco de uma pessoa saudável é gerado por dois pulsos subsequentes, chamados o primeiro som do coração (S1) e o segundo som do coração (S2), conforme revelado na figura a seguir:

1590504234 497 circuito de estetoscopio bluetooth projetos de circuitos domesticos

Um exemplo típico de uma forma de onda do som do coração. S1 significa o primeiro som do coração S2 significa o segundo som do coração.

Imagem de cortesia: forma de onda de batimento cardíaco

Cada conjunto desses pulsos dura aproximadamente 100 ms, o que é realmente suficiente para qualquer análise médica relevante.

Além disso, como a frequência dos pulsos está entre 20 e 150 Hz, é conveniente examinar a forma de onda na primeira e na segunda oitava da música.

Isso requer um filtro passa-baixo projetado de acordo com as especificações de freqüência cardíaca, conforme explicado abaixo:

Projetando o filtro passa-baixo

Muitas vezes, um som cardíaco pode ser acompanhado por vários ruídos de fundo gerados por outros sons de órgãos do corpo. Como resultado, o condicionamento dos dados se torna um trabalho essencial para garantir que o fluxo de áudio seja processado com eficiência.

O motivo básico para a inclusão de um filtro passa-baixo é garantir que o sistema amplifique apenas a freqüência cardíaca genuína e que as outras frequências indesejadas sejam bloqueadas.

Além disso, os sons do coração podem conter várias frequências mais altas que têm maiores variações. Por esse motivo, filtrar e cancelar o ruído de pulso imprevisível se torna uma tarefa crucial. A maneira mais fácil de fazer isso é através de um filtro passa-baixo.

Um filtro passa-baixo projetado com fpass = 250Hz e fstop = 400Hz fornece uma boa faixa para controlar o cenário explicado acima.

Como já temos um amplificador ativo baseado em op amp, o estágio de passa-baixo pode ser alcançado com o filtro passivo RC comum, como abaixo:

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No circuito de filtro passa-baixo acima, qualquer frequência maior que 350Hz será severamente atenuada.

O resultado do corte pode ser ajustado ou verificado usando a seguinte fórmula;

FC= 1 / (2πRC), onde R estará em ohms e C estará em farads.

Projetando o Amplificador MIC Crucial

O design do amplificador MIC é crucial e deve garantir que ele amplifique apenas a frequência cardíaca de baixa frequência e bloqueie outros distúrbios de frequência mais alta.

Para o MIC, usamos o popular eletreto MIC, que é o dispositivo recomendado para todas as aplicações de circuitos baseados em microfone.

Para o amplificador, usamos um circuito padrão de amplificador baseado em IC LM386.

O circuito completo do circuito transmissor do estetoscópio bluetooth é mostrado abaixo:

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Como funciona o circuito

O transmissor de som de pulsação do bluetooth funciona da seguinte maneira:

O batimento cardíaco que bate no eletrodo MIC é convertido em pequenos sinais elétricos, na junção de R1, C1.

R1 funciona como resistor de polarização para o FET interno do MIC.

C2 garante que apenas o conteúdo AC dos pulsos MIC passe para o próximo estágio, enquanto o conteúdo DC estiver bloqueado.

Os pulsos CA equivalentes ao som da pulsação do coração são alimentados à entrada de um circuito do amplificador LM386 através de um potenciômetro de controle de volume R2 e o filtro passa-baixa subsequente usando R4, C6.

O filtro passa-baixo garante que o circuito LM386 amplifique apenas as verdadeiras frequências de pulsação e que as entradas indesejadas restantes sejam suprimidas.

A saída amplificada é gerada através do terminal C4 negativo e da linha de aterramento.

Um transmissor Bluetooth integrado com saída de palco do amplificador LM386 pode ser visualizado para a conversão sem fio Bluetooth planejada de sinais de batimentos cardíacos amplificados.

Como testar o circuito do estetoscópio Bluetoooth

Como o módulo transmissor Bluetooth é uma unidade testada e pronta, sua operação é garantida.

Portanto, a única coisa que precisa ser testada e confirmada é o circuito LM386.

Isso é feito verificando a saída do amplificador através de um par de fones de ouvido, como mostrado abaixo.

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O MIC deve estar firmemente conectado perto da área do peito da pessoa, onde o som dos batimentos cardíacos é mais proeminente.

Agora, assim que o circuito for ligado, o som do batimento cardíaco deverá ser audível através dos fones de ouvido.

Se o som estiver com problemas ou pouco claro, tente otimizar os parâmetros até que o som esteja claramente nítido. Isso pode ser feito ajustando o potenciômetro de controle de volume e / ou o valor do capacitor C2. A tensão de alimentação do circuito também pode ser modificada para ele.

Deve-se tomar cuidado para que o MIC não oscile ou esfregue contra o corpo da pessoa a quem está conectado, o que de outra forma pode criar muito desconforto desnecessário na saída, obscurecendo o som real dos batimentos cardíacos.

Confirmação de resultados em um telefone celular

Depois que o teste do fone de ouvido for concluído com êxito, os fones de ouvido poderão ser substituídos pelo transmissor Bluetooth.

Em seguida, o transmissor Bluetooth deve ser emparelhado com a unidade receptora, que pode ser um smartphone ou qualquer telefone celular.

Uma vez emparelhados e energizados, os sinais do amplificador serão capturados pela unidade Bluetooth e transmitidos ao ar para um dispositivo Bluetooth próximo para receber os dados.

O celular emparelhado agora funcionará como um estetoscópio sem fio Bluetooth remoto que permite que um médico ou profissional médico analise o batimento cardíaco do paciente sem a necessidade de um exame prático do paciente. Este dispositivo garante ao pessoal médico 100% de segurança contra uma possível infecção causada por um paciente que pode estar sofrendo de uma doença contagiosa como COVID 19 ou similar.

  • Atenção: Esse conceito não foi praticamente testado, no entanto, como a idéia é muito básica, o autor acredita que o circuito funcionará e produzirá os resultados esperados com alguns pequenos ajustes.
  • Além disso, este circuito não pode ser usado como um dispositivo médico para tratar ou diagnosticar pacientes reais, a menos e até que o circuito seja testado e aprovado por um laboratório licenciado.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

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