elektronika w urządzeniach medycznych - zum.put.poznan.pl · schemat 2 rozmieszczenie ścieżek...

of 9/9
Elektronika w urządzeniach medycznych Projekt Temat: Urządzenie do pomiaru zgięcia stawu kolanowego Wykonawca: Marek Piotrowski Prowadzący: Mgr inż. Roman REGULSKI

Post on 28-Feb-2019

214 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Elektronika w urzdzeniach medycznych

Projekt

Temat:

Urzdzenie do pomiaru zgicia stawu

kolanowego

Wykonawca: Marek Piotrowski

Prowadzcy:

Mgr in. Roman REGULSKI

1. Schemat oglny urzdzenia

Rysunek 1 Schemat oglny urzdzenia

Mikrokontroler po inicjalizacji yroskopw odczytuje z nich dane z czstotliwoci 20Hz.

Nastpnie wysya je po wirtualnym RS232 do komputera i tam dane obsuguje program

wizualizujcy.

Ukad mona podzieli na dwa gwne elementy:

a) pytka prototypowa z przejciwk USB-RS232,

b) yroskopy.

2. Pytka prototypowa

Schemat 1 Pytka prototypowa

Schemat 2 Rozmieszczenie cieek pytki prototypowej

Zaoenia konstrukcyjne pytki prototypowej:

- wyprowadzenie wszystkich nek mikrokontrolera na goldpiny,

- przycisk resetu mikrokontrolera,

- atwa komunikacja z komputerem,

- dioda wykorzystywana do analizy dziaania programu,

- dioda sygnalizujca zasilanie ukadu,

- programowanie mikrokontrolera przez ISP.

3. yroskopy Pomiar kta zosta zrealizowany na podstawie yroskopw MPU-6050 wykonanych

w technologii MEMS (mikrosystemw elektromechanicznych).

Rysunek 2. MPU-6050 [4]

Przykady budowy mikrosystemw elektromechanicznych:

Rysunek 1. MEMS rdo: www.mikrokontroler.pl

Rysunek 2. Ukad MEMS rdo: www.sbanalyzer.pl

Rysunek 3 Opis yroskopu MPU6050

Zasilamy yroskop 5V. Na pytce znajduje si stabilizator 3.3V, ktry zapewnia stabilne zasilanie

chipowi. Nie zaobserwowaem problemw z dopasowaniem napi na liniach komunikacyjnych.

Rysunek 4 Schemat poczenia ukadu

yroskopy czymy z pytk prototypow pinami o identycznych nazwach: VCC, GND, SCL, SDA.

Rnice wystpuj przy poczeniu INT i AD0. yroskop nr 1 poczony jest z INT0 i nie ma

podcignicia do AD0. yroskop nr 2 poczony jest z INT1 i ma podcignicie AD0 do VCC.

4. Programowanie Ukad zosta zaprogramowany w Eclipse. Do oprogramowania yroskopw wykorzystaem

bibliotek autorstwa Davide Gironi napisan w 2012. Aby wykorzysta dwa yroskopy

musiaem j zmodyfikowa, a take zmieni dziaanie jednej z funkcji niszego rzdu

obsugujc kolejk danych z yroskopu, poniewa zatrzymywaa dziaanie programu

czekajc na odpowiedni ilo bajtw pakietu danych.

Ze wzgldu na du ilo oblicze by uy dwa yroskopy trzeba byo wykorzysta

wbudowane w yroskopy procesory DMP (Digital Motion Processor), ktre odciyy

procesor z filtracji danych.

Obliczajc kt pomidzy yroskopami naleao uwzgldni ich ukad wsprzdnych

Rysunek 5 Obliczanie kta pomidzy yroskopami

Funkcja obliczajca kt pomidzy yroskopami:

float obliczKat(float a, float b) { float kat; int polowkaA; int polowkaB; if(a

else polowkaB = 1; if(a

5. Efekt kocowy

Rysunek 6 Dziaajcy ukad