Карманный кардиограф на sd-карте

Министерство образования  и науки Российской Федерации

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)

 

Кафедра конструирования узлов и деталей РЭА (КУДР)

 

 

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой КУДР

д-р физ. мат. наук, профессор

________С. Г. Еханин

«_______»__________2013 г.

 

 

КАРМАННЫЙ КАРДИОГРАФ НА SD-КАРТЕ

 

ОТЧЁТ ПО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ  РАБОТЕ

РКФ ДП. 941311.001

 

 

СОГЛАСОВАНО

 

Консультант по экономике     

доцент кафедры экономики, 

кандидат экономических  наук    Студент группы 238-2

 

___________Р. В. Черская               ________#.#.########

«_______»__________2013 г.             «_____»_________2013 г.

 

 

 

Консультант по безопасности    

жизнедеятельности      Руководитель

доцент кафедры РЭТЭМ,     профессор каф. КУДР,

кандидат химических наук     доктор физ.-мат. наук

__________И. А. Екимова     ________С. Г. Еханин

«______»___________2013 г.     «_____»_________2013 г.

 

 

 

 

 

2013

 

Министерство образования и  науки Российской Федерации

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)

 

Кафедра конструирования  узлов и деталей РЭА (КУДР)

 

 

 

 

 

КАРМАННЫЙ КАРДИОГРАФ НА SD-КАРТЕ

 

ОТЧЁТ ПО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ  РАБОТЕ

РКФ ДП. 941311.001

 

 

 

 

 

СОГЛАСОВАНО

 

 

Студент группы 238-2

________#.#.########

«_____»_________2013 г.

 

 

 

 

Руководитель

профессор каф. КУДР,

доктор физ.-мат. наук

________С. Г. Еханин

«_____»_________2013 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

2013

 

РЕФЕРАТ

Отчет 18 с., 4 рис., 5 источников.

 

КАРДИОГРАФЫ КАРДИОГРАММЫ ПОРТАТИВНАЯ  МЕДИЦИНСКАЯ ТЕХНИКА БИОМЕДИЦИНСКАЯ АППАРТАУРА

Объектом исследования являются устройства для построения кардиограмм.

Цель работы: усовершенствование существующих кардиографов, их миниатюризация.

В результате проведенного литературно-патентного анализа предлагается усовершенствованный прибор, приспособленный для ношения и помещающийся с собой. Результатами расчетов является схема электрическая принципиальная.

 

Содержание

Содержание	3
1 Анализ технического  задания	10
1.1 Определение состава  установки	10
1.2 Определение последовательности  измерений и испытаний	10
1.3 Описание работы  установки	11
1.3.1 Описание конструкции  и работы карманного кардиографа	11
1.4 Проектирование ПУ	15
1.4.1 Схемотехнические  требования на ПУ	15
1.4.2 Конструктивные ограничения  на ПУ	15
1.4.3 Эксплуатационные  ограничения на ПУ	16
1.4.4 Выбор типа ПП	16
1.4.5 Технологические ограничения  на ПУ	17
Список используемых источников	18

   

 

 

Министерство образования и науки  Российской Федерации

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 «ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)

 

РАДИОКОНСТРУКТОРСКИЙ  ФАКУЛЬТЕТ

 

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой КУДР,

профессор, д. ф.-м. н.

_________С. Г. Еханин

«___»________2013 г.

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на дипломный проект «Установка для комплексного исследования деградации гетероструктур светодиодов»

Этап работы: эскизный проект

Исполнитель: студент гр. 238-2 (Ф. И. О, полностью)

оканчивающий университет по специальности 210201

приказ ректора № 4012 от 20.04.2012 г.

Дата сдачи законченного проекта (работы) на кафедру _____________________

Руководитель  дипломного проекта (работы): профессор кафедры КУДР,

доктор  физ.-мат. наук, Еханин Сергей Георгиевич

Официальные консультанты:

по экономике – доцент каф. экономики, кандидат экономических наук,

Черская Регина Васильевна,     

по безопасности жизнедеятельности – доцент кафедры РЭТЭМ, кандидат хим. наук, Екимова Ирина Анатольевна.    

 

 

 

СОГЛАСОВАНО

Методист  дипломного

проектирования  каф. КУДР

д. т. н., профессор   ___________  В. Ф. Агафонников

 

 

 

 

 

 

 

2013

1 Наименование и область применения

Устройство применяется в медицинских учреждениях, физическими лицами для проведения функциональной диагностики сердечнососудистой системы.

2 Основание для разработки

Задание на дипломный проект. Приказ № 4012, ТУСУР, кафедра КУДР.

 

3 Цель и назначение  разработки

3.1 Разработка имеет целью создание конструкции малогабаритного, переносного устройства для снятия электрокардиограмм.

3.2 Разработка выполняется с применением САПР.

3.3 Изделие предназначено для работ диагностической направленности в кардиологии.

 

4 Источники разработки

4.1 Ламберг И. Г. ЭКГ при различных заболеваниях. Расшифровываем быстро и точно. Феникс, 2013 г. – 288 стр.

4.2   Струтынский А. В. Электрокардиограмма. Анализ и интерпретация. МЕДпресс-информ, 2012. – 224 с.

4.3 Заец Н. И.  Радиолюбительские конструкции на PIC-микроконтроллерах. Книга 1 (+ CD-ROM). Корона-Век, МК-Пресс, 2009 г. – 304 стр.

4.4 Сид Катцен. PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать. Додэка XXI 2008 г. – 656 стр.

4.5 Опадчий Ю. Ф., Глудкин О. П., Гуров А. И. Аналоговая и цифровая электроника. М.: Горячая линия – Телком, 2005. – 768 с.: ил.

 

5 Технические требования

5.1 Состав изделия и требований к конструкции устройства

5.2 Установка собирается из стандартной комплектующей базы. Электрокардиограф должен быть выполнен в покупном корпусе.

5.2.1 В корпусе должны быть предусмотрены разъёмы для подключения электродов, зарядного устройства и установки SD-карты.

5.2.2 Печатный узел (ПУ) должен быть выполнен на жёсткой односторонней печатной плате (ОПП).

5.2.3 Площадь ПП выбирается на усмотрение разработчика. Класс точности проводящего рисунка – 3 по ГОСТ 23751-86.

 

5.3 Технические показатели

Параметры блока карманного кардиографа:

Напряжение питания 3,6 В

Род питающего тока –  постоянный

Максимальный поддерживаемый объём памяти SD-карты 4 Гбайт

 

5.4 Требования к надёжности

5.4.1 Срок службы изделия – 50 000 ч.

5.4.2 Время непрерывной работы – 24 ч.

5.4.3 Значения вероятности безотказной работы прибора в течение срока службы и времени непрерывной работы по 5.4.1, 5.4.2 должны быть определены в процессе разработки и подлежат согласованию с Заказчиком. Средняя наработка на отказ уточняется в процессе разработки на стадии эскизного проекта.

 

5.5 Условия эксплуатации

Условия эксплуатации должны отвечать следующим требованиям  по ГОСТ 16962-71.

По вибрационным нагрузкам  степень жёсткости I диапазон частот 1-35 Гц, максимальное ускорение 0,5 g;

По ударным многократным нагрузкам степень жёстокости I ускорение не более 15 g длительность удара 2-15 мс;

По одиночным ударным  нагрузкам степень жёсткости I ускорение более 4 g, длительность удара 40-60 мс;

По линейным (центробежным) нагрузкам степень жёсткости I ускорение равно 10 g;

По температуре воздуха при эксплуатации степень жёсткости I – нижнее значение плюс 1^оС;

По температуре воздуха  при эксплуатации степень жёсткости I – верхнее значение плюс 40^оС;

По температуре воздуха  при транспортировке и хранении степень жёсткости I нижнее значение минус 50^оС;

По температуре воздуха  при транспортировке и хранении степень жёсткости I верхнее значение плюс 50^оС.

 

5.6 Требования к технологичности

Общая трудоёмкость изделия  должна быть минимальной: уточняется в  процессе разработки  изготовления макетов на стадии разработки рабочей документации опытного образца.

 

5.7 Требования к уровню унификации  и стандартизации

В изделии должны быть максимально использованы конструктивные решения, используемые промышленностью. Разработка и применение оригинальных деталей подлежит согласованию с заказчиком.

 

5.8 Эстетические и эргономические  требования

5.8.1 Конструкция должна соответствовать общим требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.007.0 – 75 – «Эстетические и эргономические требования».

5.8.2 Компоновка органов управления, контроля и настройки; конструкция передней панели должна соответствовать современным требованиям эргономики и технической эстетики.

 

6 Экономические показатели

Себестоимость изделия должна быть минимально возможной.

 

7 Стадии и этапы  разработки

Стадия разработки – эскизный проект.

 

8 Материалы, предъявляемые  по окончании работы

8.1 Пояснительная записка с подробной проработкой следующих вопросов:

1. аналитический обзор;
2. анализ ТЗ;
3. определение состава установки;
4. определение последовательности измерений и испытаний;
5. описание работы установки;
6. конструкторские расчёты;
7. технологическое обоснование;
8. технико-экономическое обоснование проекта;
9. разработка вопросов охраны труда при производстве;
10. список использованных источников;

 

8.2 Прочие документы  (схемы, чертежи и т. п.):

1. структурная схема устройства;
2. демонстрационный лист (внешний вид и состав установки);

3. схема электрическая принципиальная блока электрокардиографа

4. схема сборочного состава блока электрокардиографа;
5. печатный узел блока электрокардиографа – сборочный  чертёж;
6. сборочный чертёж блока электрокардиографа;
7. чертежи отдельных деталей;
8. технологическая схема сборки;
9. экономическая часть.

 

8.3 Требования к предъявляемым  материалам

Все предъявленные материалы  должны соответствовать требованиям  действующих стандартов, методических указаний по дипломному проектированию и образовательным стандартам ОС ТУСУР 6.1 – 97.

 

 

 

 

Заказывающее подразделение Руководитель дипломного

проекта,

зав. каф. КУДР, профессор кафедры КУДР, 

профессор кафедры КУДР доктор физ.-мат. наук 

__________С. Г. Еханин ____________С. Г. Еханин 

«____»__________2013 г. «___»_________2013 г.

Исполнитель (дипломник)

Студент гр. 238-2

____________#. #. #######

«____»_________2013 г. 

 

1 Анализ технического задания

1.1 Определение состава установки

Карманный кардиограф состоит из следующих частей:

1. электрокардиограф;
2. персональный компьютер (ПК);
3. SD-карта;
4. электроды;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – электроды; 2 – УНЧ; 3 – активный фильтр; 4 – SD-карта; 5 – МК;

6 – датчик температуры; 7 – источник питания; 8 – акселерометр;

9 – RS-232;

Рисунок 1.1 – Функциональная схема установки

 

1.2 Определение последовательности измерений и испытаний

1. Закрепление электродов в области сердца.
2. Подключение кардиографа к ПК, проверка его работоспобности.
3. Запуск измерения ЭКГ.
4. После снятия показаний, производится их перенос в ПК.
5. Расшифровка ЭКГ.

1.3 Описание работы установки

1.3.1 Описание конструкции и работы карманного кардиографа

 

 

Рисунок 1.2 – Схема  электрическая принципиальная карманного кардиографа

Рассматривается простой кардиограф, схема которого изображена на рисунке 1.2, обеспечивающий регистрацию электрокардиограммы (частоты пульса), температуры и положения тела человека. Эти параметры запоминаются на карте памяти micro SD, откуда в последствии могут быть переписаны на персональный компьютер (ПК) и при помощи специальной программы отображены в виде графиков (привязанных к времени и дате съемки) для детального изучения.