5Universidad Manuela Beltrn. Tirado Juan Sebastin y Amaya Mara
Tatiana. Monitoreo De Presin Y Temperatura En Un Neonatal Por Medio
De Arduino
MONITOREO DE PRESION Y TEMPERATURA EN UN NEONATAL POR MEDIO DE
ARDUINO
RESUMEN
Tirado, Juan Sebastin y Amaya, Mara
[email protected],
[email protected]
Universidad Manuela Beltrn Este proyecto describe los pasos
necesarios para el diseo y desarrollo de un prototipo de monitoreo
neonatal, el cual utilizara sensores tanto de presin como de
temperatura. Este proyecto consiste en obtener un dispositivo
programado por un microcontrolador el cual tendr dos sensores y una
alarma que nos indique si algn parmetro medido se encuentra fuera
del rango establecido, tambin debe detectar si el sensor de presin
no responde durante un tiempo de 10 segundos, dando as una
respuesta de resucitadora de respiracin con la ayuda de un pequeo
motor. Mostrando de esta manera una lectura confiable de la
temperatura y la presin por medio de la pantalla de un LCD.
Abstract At the end of the last century, generated knowledge and
proposals about the electrooculography applications from the work
by Marg in 1951 and the teacher Dubois Reymond in 1849. This
technique consists of recording and measuring the resting potential
of the retina. Since the measurement of eye movements provide
information about a visual fixation process depends on the
treatment that the subject does not perceived information in
correspondence with the knowledge that moves in visual processing.
With this work we want to design a electrooculogram for the
acquisition and processing of EOG signals in real time.Palabras
Clave Sensor Lm35, Temperatura, Arduino, Celsius. E
I. INTRODUCCINn la actualidad existen diversos problemas de
salud que conllevan a complicaciones graves, problemas que pueden
ser detectados por medio de la medicin de presin arterial y/o
temperatura corporal (signos vitales).
El presente trabajo tiene como propsito principal desarrollar un
prototipo de un equipo mdico y su respectivo sistema de integracin.
Con el cual se pueda medir presin arterial y temperatura corporal,
y en el debido caso detectar cualquier anomala en el cuerpo de
estudio proyectando una respuesta inmediata en la pantalla
indicadora junto con una alarma para que el personal asistencial
pueda actuar de manera inmediata a dicha respuesta del
equipo.OBJETIVOS Objetivo General Disear y fabricar en protoboard
un circuito capaz de adquirir y procesar la medicin de dos sensores
para el mejoramiento del neonato, en tiempo real.Objetivos
Especficos
Determinar las caractersticas de la presin arterial y
temperatura corporal. Caracterizar los sensores de presin y
temperatura que se utilizaran en el proyecto.
Construir un prototipo de monitoreo de signos vitales que cense
los valores de presin arterial y temperatura corporal del paciente
e indique alguna variacin fuera del rango establecido con una
alarma visible y sonora y aparezca reflejado en la pantalla LCD.II.
MARCO TEORICO
Escalas demedicinde la temperaturaLas dos escalas de temperatura
de uso comn son Celsius y Fahrenheit. Estas se encuentran definidas
en trminos de la escala Kelvin, la cual es la escala fundamental de
temperatura en laciencia [3].
El LM35 es un sensor de temperatura con una precisin calibrada
de 1C. Puede medir temperaturas en el rango que abarca desde -55 a
150C. La salida es muy lineal y cada grado centgrado equivale a 10
mV en la salida [3].
Ilustracin 1: Alimentacin del sensor
Este sensor utiliza una relacin minivolt-Celsius, cuando el pin
de alimentacin tiene un voltaje de 10mv entonces el voltaje
arrojado por el sensor ser equivalente a 1C
III. METODOLOGIA Esta investigacin fue dividida en dos fases por
corte, para al final del semestre poder unirlas y entregar el
prototipo planteado en un inicio. La primera parte costa de un
registrador de temperatura en cierto rango determinado mediante un
sensor lm35, el cual permitir ver la variacin de temperatura
mediante las condiciones climatolgicas en las cuales se encuentre
el medio ambiente.Led RGB
El Led RBG es utilizado en este caso para medir la cantidad de
calor, por medio de la intensidad del brillo de colores especficos.
Para indicar que el sensor est manifestando calor se asigna el
color rojo como medida, en cambio en caso de que el sensor
manifieste una temperatura baja se obtendr un color azul as la
intensidad de cada color ser directamente proporcional a el aumento
o disminucin de temperatura. Para realizar las conexiones del led
RBG se hizo uso de resistencias de 330homs, solo en los pines azul
y rojo.
Ilustracin 2: Conexin de RGB Para color azul y rojo
El pin uno y tres del led irn conectados al arduino por medio de
las resistencias y los cables, En este caso se us un led de ctodo
comn por lo que el pin dos deba ir conectado a tierra. Para lograr
que se presentara un cambio de color se debi hacer uso de los
canales PWM.
Para que arduino lea esta conexin se debe tener en cuenta
colocar el pin cinco y seis como variables de entrada, que son las
salidas de los colores rojo y azul respectivamente.
Ilustracin 3 Almacenamiento en arduino de los pines del RGB
El led RGB puede arrojar diferentes tonalidades y combinaciones
de colores. En este caso se pudo apreciar una combinacin entre azul
y rojo, ya que la temperatura que registro el sensor no es ni fra
ni baja, esta entre un rango que hace parte del color rojo y
azul.
FOTO
Sensor de temperatura LM35El sensor utilizado en la prctica fue
calibrado para evidenciar si los datos que arrojaba eran cercanos a
la temperatura ambiente del lugar.
Ilustracin 4: Calibracin del Sensor por medio de arduinoPara
poder llevar a cabo esta calibracin fue necesario seguir los
modelos establecidos en diferentes portales web. Las tres pines del
LM35 constan de una conexin especfica, para que el arduino pueda
detectar este sensor se debe conectar el pin del medio a el pin del
arduino anlogo, el sensor a su vez debe ser alimentado por un
voltaje y una referencia.
El sensor es almacenado en arduino como un constante de entrada.
Adems de esto se tiene que definir una comunicacin serial, que
puede establecer la velocidad de datos en bit por segundo
(baudios).Otra de sus funciones importante es que sirve de ayuda
para la comunicacin por los pines uno y cero, en este caso, se usa
un pin anlogo cero para el output del sensor. Dentro de este
montaje puede haber muchos nmeros grandes lo que hace que sea
difcil la interpretacin, es por esto que se hizo uso del comando
LONG para evitar alguno de estos nmeros.
Ilustracin 5 Comandos especiales y configuracin en Baudios.
Ilustracin 6 Pin anlogo de arduino y alimentacin de sensor.
El sensor capta la temperatura en el ambiente, pero es
temperatura es captada o trasformada por arduino en una magnitud de
voltaje, Por esta razn fue necesario cambiar el voltaje percibida
por temperatura.Lo dicho anteriormente consta de una ecuacin
general de acuerdo a los valores especficos que tiene la
temperatura en el sistema internacional de medidas.Para esto se
utiliz una operacin especial en arduino que transformo mili volts a
grados Centgrado.
Por ltimo se imprimi la temperatura en grados Centgrados a cada
segundo en una ventana como se muestra a continuacin.
Ilustracin 7 Temperatura del Sensor VS Temperatura de
BucaramangaLuego de realizar la comprobacin del sensor lm35 se
procedi a realizar el montaje de la LCD para as lograr una
visualizacin no solo en el monitor serial, si no por el contrario
en una pantalla externa del programa arduino. Este sistema utiliza
un espacio de 16 columnas por dos filas
Ilustracin 8 Montaje final de la pantalla LED y Sensor de
temperaturaEn esta seccin se tuvo en cuenta las diferentes
trasformaciones que tiene la temperatura en sus distintas escalas,
como pueden ser Kevin y Fahrenheit.
Para lograr un brillo adecuado de la pantalla se hizo uso de un
potencimetro de 10k, ya que el LED LCD contiene un pin
exclusivamente para manipular su brillo. Esta pantalla se aliment
con 5v que proporcionaba arduino y se tuvo en cuenta el siguiente
esquema para su correcta realizacin.Ilustracin 9 Conexin pantalla
LCD a arduino
Para la programacin en arduino de la pantalla led, si hizo uso
de una librera especial llama Liquidcrystal, que proporciona toda
la programacin de esta. Contiene los pines utilizados como entrada
de arduino que en este caso fueron 12, 11 y 5, 4, 3, 2 todos estos
conectados a el canal PWM.DIAGRAMA DE FLUJO
IV. CONCLUCIONES
El funcionamiento del arduino es muy bueno para lo que se
necesitaba, y la versatilidad de este permite enriquecer el
proyecto, se espera mejorar algunos aspectos durante el transcurso
de este semestre. El sensor nos permite registrar los rangos de
temperaturas, aunque es necesario tomar muchas mediciones y
realizar un anlisis riguroso y sobre todo persistente para poder
generar algn tipo se patrn climtico. La temperatura es un fenmeno
que tiene relacin con un sin nmero de situacin con las que tenemos
contacto a diario, es por ello que es importante conocer su
comportamiento y descubrir los patrones naturales inmersos en
este.
V. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
[1] S. B. d. Ercila, Fsica General 32a Edicin, Tbar, S.I..
[2] P. A. S. Miguel, Electrnica aplicada, Espaa: Paraninfo,
2010.
[3] A.P.Godse, Microcontroller y Embedded Systems, Technical
Publications Pune, 2007.
[4] H. B. Jonathan Oxer, Practical Arduino- Cool Projects for
Open Source Hardware, Technology in Action, 2009.
