เครื่องวัดชีพจรแบบไร้สาย W ireless Heart Rate Monitor

1. เครื่องวัดชีพจรแบบไร้สายWireless Heart Rate Monitor รายงานโครงการหมายเลข EE2010/1-21 นาย ปฤณ ธีรมงคล รหัส 503040433-1 นาย วีรากร ฝ่าฝน รหัส 503040939-9 1

2. หลักการและเหตุผล ในปัจจุบันเครื่องมือทางการแพทย์ต้องการความถูกต้องความแม่นยำ และความสะดวกรวดเร็วในการใช้งาน เป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับบุคลากรทางการแพทย์ ทั้งนี้เป็นเพราะว่าเครื่องมือเหล่านี้มีส่วนต่อชีวิตของมนุษย์ แต่ในบางครั้งระยะทางที่ไกลเป็นเหตุที่ไม่เอื้ออำนวยความสะดวกรวดเร็วในการรักษาผู้ป่วย ในปัจจุบันจึงได้มีการพัฒนาอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่มีความพร้อมที่จะดูแล รักษาผู้ป่วยได้ทันท่วงที 2

3. วัตถุประสงค์ • ศึกษาการส่งข้อมูลแบบไร้สายโดยใช้ Microwave Module • เขียนโปรแกรมรับส่งข้อมูล • เรียนรู้หลักการทำงานของเครื่องมือวัดทางการแพทย์ • ออกแบบวงจรวัดสัญญาณ ECG 3

4. ขอบเขตการศึกษา • ออกแบบรูปแบบการทำงานของเครื่องส่งสัญญาณ • การใช้ตัวรับและตัวส่งสัญญาณ TRW-2.4G • ศึกษาการทำงานของเครื่องมือวัดชีพจร • เขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมตัว TRW-2.4G โดยใช้ Microcontroller • ทำการส่งสัญญาณและแก้ไขการทำงานให้มีประสิทธิภาพสูงสุด 4

5. ผลที่คาดว่าจะได้รับ • ทำการรับ-ส่งสัญญาณอย่างมีประสิทธิภาพ • ได้เรียนรู้และเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องมือทางการแพทย์ • ได้เรียนรู้กับการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นต่างๆในการทำโปรเจค • ได้ทำการออกแบบวงจรECG • เขียนโปรแกรมควบคุมภายใน ไมโครคอนโทลเลอร์เพื่อควบคุมภาครับและภาคส่ง และทำให้โปรแกรมทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ 5

6. เครื่องวัดชีพจรแบบไร้สายเครื่องวัดชีพจรแบบไร้สาย 6

7. โครงสร้างการรับส่งสัญญาณโครงสร้างการรับส่งสัญญาณ 7

8. TRW-2.4G 8

9. Transmit Mode • ใช้ Pin - CE, CLK1, DATA • เมื่อมี data จะส่ง CE จะถูกเซ็ตเป็น high • Microcontroller จะโหลด address, payload data • หลังจากนั้นจะคำนวณ CRC • preamble 9

10. Receive Mode • ใช้ Pin – CE, CLK1, DATA, DR1 • เซ็ต CE เป็น high TRW-2.4G จะค้นหาสัญญาณจากTx • เมื่อได้รับ package ที่ถูกต้อง TRW-2.4G จะทำการตัดสัญญาณ preamble, address, CRC • TRW-2.4G จะส่ง interrupt จาก pin DR1 ไปยัง Microcontroller • Microcontroller จะ clock แต่ payload data ออกมา 10

11. ECG - Electrocardiography • ทาแขนที่จะต่อเข้าอิเล็กโทรดด้วยเกลือเพื่อลดความต้านทานของผิวหนัง • ต่ออิเล็กโทรดเข้าที่แขนสองข้างที่ต่อกับ Instrument amplifier • ทำการวัดค่า อ่านค่าจากกราฟ 11

12. ECG - Electrocardiography Instrument amplifier circuit การวัดชีพจร Gain ของวงจรที่ใช้วัดสัญญาณ ECG มีค่าเป็น 10,500 เท่า 12

13. คลื่นสัญญาณECGที่วัดได้จากการทดลองคลื่นสัญญาณECGที่วัดได้จากการทดลอง 13

14. การทดลองรับส่งสัญญาณ 14

15. เครื่องส่งและเครื่องรับเครื่องส่งและเครื่องรับ

16. ปัญหาที่พบและแนวทางแก้ไขปัญหาที่พบและแนวทางแก้ไข • การเขียนโปรแกรม Configuration ของ TRW-2.4G มีความซับซ้อน จึงใช้เวลาในส่วนนี้มากกว่าที่วางแผนเอาไว้ • วงจร Instrument amplifier ที่ใช้วัดสัญญาณ ECG พบปัญหา จึงได้ทำการปรับแก้วงจรแต่ก็ยังไม่สามารถเอาสัญญาณที่ได้มาคำนวณ จึงต้องสร้างสัญญาณ pulse ที่มีความถี่ใกล้เคียงกับสัญญาณชีพจร เพื่อทำการทดสอบการรับส่งข้อมูล 16

17. สรุป โครงการนี้เป็นโครงการที่ทำการออกแบบและสร้างเครื่องส่งสัญญาณที่จะช่วยส่งอัตราการเต้นของหัวใจ โดยเป็นการนำเอาเครื่องส่งสัญญาณไมโครเวฟมาเป็นตัวรับและตัวส่ง และทำการออกแบบวงจร Instrument amp เพื่อวัดสัญญาณ ECG 17