Monitor Cardiaco Expandible

Este circuito es un monitor cardíaco que como lo dice la palabra monitorea los pulsos del corazón
El funcionamiento es fácil, el transductor es solo un LDR y un LED (rojo), y la señal de salida se ve en un led.
El circuito es el siguiente:


El LED y el LDR van uno seguido del otro ya que ahí debemos apoyar nuestro dedo, de esta forma el LED emite luz roja (roja para que tenga la menor atenuación en la long de onda que nos interesa) y el LDR recibe esta luz emitida por el LED, pero la idea es acondicionar esa señal recibida, osea cuando el corazón bombea sangre y llega al dedo, este se llena de sangre diminutamente este bombeo genera una diferencia de luz recibida por el LDR y una vez censada la diferencia se amplifica y se proyecta en el LED de salida. De esta forma logramos ver los latidos del corazón en el led de salida.
Claro no tienen nada de divertido ver un led parpadeando al ritmo del corazón, por eso al no ser un circuito digital la salida del led que proyecta los latidos es análoga, por ende se puede acoplar esta salida por ejemplo a un ordenador entrando por su Line-In y analizando este “sonido” con algún programa ej. Audacity (free) podemos detallar la forma de onda de los latidos del corazón
A continuación se mostrara la forma de montar el LED y LDR.



-->Este es un ejemplo del dispositivo conectado a la placa se sonido analizado con el Audacity.


Aquí nos muestra que desde el segundo 50 al 55 tenia 8 pulsaciones, osea 96ppm medida standard :)


Actualización Digital.


En esta actualización a diferencia del post inicial, no se utiliza una salida análoga, por ejemplo para ver la forma de onda de los latidos y demás, sino que se incorpora un timer monoestable que cumple la función de filtro de burst, el cual cumple la función de temporizar aproximadamente 160ms tras detectar un nivel alto en su disparo, este se utiliza para eliminar el posible burst que existe como ruido eléctrico.
Como podemos ver en el gráfico del osciloscopio podemos apreciar la señal que sale del bloque amplificador y comparador, en este caso ha sido una prueba de laboratorio donde la señal se encuentra limpia y sin burst pero en otros ambientes el test ha sido distinto y el timer monoestable de 160ms de delay ha desechado ese ruido eléctrico quedando así una salida que permanecerá a nivel alto durante 160ms que luego mediante la salida 3 del 555 "OUT" podremos ingresarla a un microcontrolador, o un contador, un Led, un Buzzer, etc...
El potenciometro "Trigger" sera para ajustar la sensibilidad.


61 comentarios:

  1. HOla, como les va?, saben keria hacer el medidor, y me preguntaba que ldr usaron, ya que tengo entendido que tiene valores, ojalá pudieras responder a la brevedad, gracias amigos, los felicito!! está muy bueno!!

    MJCT

    mj_calbul@hotmail.com

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  2. Hola como estas, mira el LDR que se uso en este proyecto es:
    (LDR 5MM 45MW 100 V ROS=0.3M)
    Saludos!

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  3. me podrían decir en que parte va colocado el cable usb y el cable plug de audio en el circuito?? me imagino que el de usb va en la alimentacion de 5v pero el de audio en donde va??

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  4. Hola, disculpe olvide esa modificación, en un momento lo subiré.
    Le voy adelantando, el USB solo se usa para alimentar el circuito ya que el mismo se usa con la PC por ende se trato de alimentar todo con la PC.
    El cable de audio es solamente una conexión entre uno de los dos canales (el que usted desee) mas un capacitor de desacople de DC conectado a la salida del ultimo operacional (pin 7).
    Saludos

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  5. Listo, el circuito ya fue modificado.
    Espero que le sirva.
    Saludos!

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  6. muchas gracias,
    excelente aporte
    ahora a armar el circuito esperemos que todo funcione bien

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  7. Hola "Elect GPL" hice el circuito y funciona muy bien, se prende el LED y además le puse un Buzzer para que tenga un "beep" en cada latido. Pero el problema es que al conectar a la entrada de audio, la señal que tengo no es parecida a la que te genera a vos, a mi me aparece esta señal: http://s2.subirimagenes.com/fondosycapturas/4048295pulso-90.jpg
    Yo desearia tener una señal como la que tu tienes para poder contar con un microcontrolador los pulsos, ya que con la señal que yo tengo, el microcontrolador me cuenta mal los pulsos , aunque el LED se prende correcatamente en cada latido del corazón.
    Gracias por tu circuito.
    Saludos!!!!

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  8. Hola como estas, sabes que ese es un tema del programa de audio y la pc. porque a mi me hacia lo mismo, pero tras estar un rato tocando el programa y probando distintas frecuencias de muestreo en el programa, y desde el administrador de la placa de sonido, empezo a verse bien, pero eso tenes que testearlo, despues lo voy a volver a conectar desde cero en mi pc con el porgrama desce cero por si tengo que setear algo especial, asi te lo comento. pero es configuracion del programa.

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  9. Hola, la diferencia que se ve en las imagenes es la original 8000Hz y esta ultima a 44100Hz, podrian empezar viendo eso. Saludos Daniel.

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  10. Hola Una pregunta, ya tengo el circuito, pero cuando lo energizo, el lm 358 se calienta, otra pregunta, el led que esta próximo al ldr es infrarrojo? se puede sustituir el potenciometro con una resistencia de algún valor?

    saludos!

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    1. Hola como estas?, si se te calienta el operacional (LM358) es porque esta mal conectado o bien mal alimentado, no debería calentar, antes de que lo cambies por otro y se queme el otro también medí los pines, fijate que la alimentación sea correcta en sus pines de alimentación (tanto la tensión como la polaridad de la misma), después revisa el circuito si lo tenes soldado que no existan bolitas de estaño cortocircuitando pistas y demás. El led es ROJO, se usa un led rojo porque este dispositivo reacciona con la sangre del dedo, es decir, el led emite luz roja y el LDR la recibe, cuando el corazón late genera un mínimo movimiento circulatorio de la sangre en el dedo entonces ese mínimo movimiento hace que la sangre pase de mas clara a mas oscura, por ende el LDR capta esa diferencia y es ahí donde encuentra el latido. En algunos medidores se utiliza led infrarrojo pero para medir el nivel de oxigeno, estos casi siempre tienen dos leds, el rojo y el infrarrojo porque miden pulsación y nivel de oxigeno en sangre se llaman "Saturometros" pero medir el nivel de oxigeno en sangre es un proceso mas complejo que este y aparte tendríamos que tener un saturometro que funcione para poder calibrar el nuestro. Por eso solo se realizo el medidor de pulsaciones.
      El potenciómetro debe estar ya que es para ajustar la sensibilidad, podes cambiarlo por un preset del mismo valor (es mas chico).
      Saludos.

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    2. Muchas gracias por tu respuesta Sebastian,
      creo que mi problema con el potenciometro es que no lo se conectar, por que, tiene tres pines, uno lo conecto a 5v, otro a gnd, y el tercero al lm358 (pin 6), como se cual pin es debería ser del potenciometro? me refiero al pin que va al lm358,
      Saludos

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    3. Por nada!, el potenciometro se conecta fisicamente de la misma forma que aparece en el diagrama, pin de la izquierda a gnd, pin central al pin 6 del lm358, y el pin de la derecha a 5v. si lo pones al rebes osea pin derecho a gnd y pin izquierdo a 5v, da lo mismo, solo que en lugar de girar el pote para un lado lo tendras que hacer para el otro, lo importante es el del medio que es donde esta la referencia.

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    4. Muchas gracias Sebastian, creo que ya funciona, solo me falta calibrarlo, parece que eso sera un poco complicado, porque solo detecto si hay no no luz en la habitación. hay una forma de hacerlo mas sensible?

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    5. Mira si te falta mas sensibilidad (mas amplificacion) la resistencia que se encarga de ello es la de 100k que va del pin 1 al 2 del LM358. mientras mas grande sea mas ganancia/sensibilidad tendra. Pero lo testeaste con tu dedo y nada?, la idea es que una vez que lo tenes montado y funcionando le pongas tu dedo como esta en la foto y varies el potenciometro para buscar el lugar donde capta los latidos. Saludos.

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  11. hola, me podrían explicar el funcionamiento del circuito, que lo hice para un trabajo de la escuela y me piden que explique el funcionamiento del circuito y no tengo mucha idea de como funciona.
    desde ya muchas, saludos

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    1. hola, lo que hace este dispositivo es medir la variacion de luz en el LDR, se usa el LED rojo (es rojo para que la luz no se atenue con el color de la sangre), se emite luz en el interior del dedo y esta luz a su vez es recibida por el LDR y amplificada por el amplificador operacional que luego es conectada mediante audio al PC, la variacion de luz se produce ya que cuando el corazon bombea sangre la misma aumenta y disminuye en el lugar donde se esta midiendo con el LDR, y esta pequeña variacion se puede ver a la salida del amplificador operacional. Es basicamente eso, si no entendes algo decime. Saludos

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    2. hola, lo que hace este dispositivo es medir la variacion de luz en el LDR, se usa el LED rojo (es rojo para que la luz no se atenue con el color de la sangre), se emite luz en el interior del dedo y esta luz a su vez es recibida por el LDR y amplificada por el amplificador operacional que luego es conectada mediante audio al PC, la variacion de luz se produce ya que cuando el corazon bombea sangre la misma aumenta y disminuye en el lugar donde se esta midiendo con el LDR, y esta pequeña variacion se puede ver a la salida del amplificador operacional. Es basicamente eso, si no entendes algo decime. Saludos

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  12. Hola (:
    Disculpa si quisiera darle una salida para arduino ¿cual seria?, gracias.

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    1. Hola, desde el pin 7 del operacional (la salida del segundo operacional) podes ingresarlo a un ADC del microcontrolador.
      Saludos.

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  13. Hola, quisiera saber cuantos ohms de diferencia hay mas o menos en el LDR entre cada latido y si se puede ver esta diferencia en un tester, armé el circuito y no me funcionó :/

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    1. Hola, la variación se encuentra en el orden de los 100 ohms (en el LDR que utilice yo), pero depende de muchos factores ya que no todos los LDR reponen igual, y también depende cuan iluminado se encuentre el dedo por el led rojo. Esto también varia según como apoyes el dedo sobre ambos.
      Saludos.

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  14. Amigo como hago con la salida de audio como es? y como configuro el audacity para que se vea la frecuencia?

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    1. Hola, este circuito tiene una salida de audio que se conecta en la entrada de linea de la placa de sonido de la pc (o en la entrada de microfono, si no tiene entrada de linea). El audacity es solo un programa editor de audio, podes usar el que quieras, yo use ese proque es gratis. Basicamente tenes que poner a grabar desde la entrada de la placa de sonido y el programa comienza a grabar lo que escucha por ahi, en donde se conecta el monitor cardiaco y se graban los latidos.

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  15. Hola una pregunta al memento de conectar el potenciometro de que configuración se trata es un comparador?¡?¿?¡

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    1. Hola, es correcto. Ese potenciometro se encuentra en el amplificador operacional configurado como comparador.
      La idea de esto es que el primer amplificador eleva la señal que capta el LDR y el segundo amplificador compara esta salida del primero con una referencia que le da el potenciometro con el fin de ajustarlo para que el led encienda solamente con un pulso, o bien para que se corriga la señal si lo vas a leer con una PC como en este caso.
      Saludos.

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  16. Hola!! ya lo ee coentado muchas veces y no me funciona, me podrias dar una foto del crcuito armado pofavor

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    1. Hola cual de los dos circuitos? el de arriba o el de abajo?
      Si queres pasame una foto de tu montaje asi te puedo ayudar del porque no te funciona.
      Saludos.

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  17. Hola!! ya lo ee coentado muchas veces y no me funciona, me podrias dar una foto del crcuito armado pofavor

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    1. Hola cual de los dos circuitos? el de arriba o el de abajo?
      Si queres pasame una foto de tu montaje asi te puedo ayudar del porque no te funciona.
      Saludos.

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  18. Hola amigo,muy bien hecho.una consulta ;tengo dudas con el C11 Y C7 supongo que deben ser de 47 y 22 microfaradios respectivamente? .Felicidades muy buen trabajo.

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    1. Buen día, exactamente, fíjate que dice 4u7 y 2u2 (la u en el medio es en realidad la letra griega "mu" que representa la notación "micro"), al igual que en las resistencias cuando pones 4k7 estas usando el multiplicador k "kilo" como una coma. entonces 4k7 pasa a ser 4.7k o 4700 Ohms. En el caso del capacitor 4u7 es lo mismo que 4.7uF. en el caso de 2u2 es 2.2uF
      Saludos!

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    2. Estos capacitores son ceramicos no?

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    3. los polarizados son electrolíticos, los no polarizados pueden ser cerámicos. Saludos

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    4. Si son electrolíticos, ¿De cuantos volts tiene que ser?

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    5. Los electrolíticos, deben ser de una tensión mayor a la de alimentación. Podes usar 16V sin problemas.
      Saludos.

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  19. Estamos intentando implementar el circuito pero en lugar del 555 usamos un schmitt trigger, esto lo acoplamos a un arduino para que este cuenta los pulsos en alto de la salida pero el circuito nos está generando un tren de pulsos y nosotros buscamos conseguir tan solo un pulso, es normal que genere un tren de pulsos?

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    1. Hola, te debe estar metiendo ruido, por ello la compuerta schmitt trigger esta tomando el ruido y creando un pulso. Es el inconveniente de usar una compuerta antirrepique que conforma pulsos. Tendrías que evaluar usar un comparador para solo amplificar los niveles de tensión mas altos, o un detector de picos, para no tomar el error como pulso.
      Por otro lado, habría que ver como tenes configurado el Schmitt porque el 555 lo que hace en este caso es retardar el disparo para que tome valores coherentes de pulsos.
      Saludos!

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  20. Buenas tardes tengo algunos problemas con el funcionamiento del circuito, me podrías apoyar a la solución de el ?

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    1. Buen día, decirme que necesitas del proyecto, o que problemas tenes.
      Saludos!

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  21. Buenas amigo por casualidad no tienes los calculos de las ganancias del comparador y el amplificador espero su pronta respuesta

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    1. Hola como estas?, el amplificador tiene una ganancia de 1+(R6/R5), esto sera de 101 veces la tensión en la entrada.
      El comparador es lineal, no esta realizando amplificación alguna simplemente compara la tensión entre ambas entradas, en este caso la entrada que posee SetPoint sera de tensión variable en el punto central del preset de 10k.
      Saludos!

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  22. Holaaa! Oyes un pregunta de que valor es la resistencia y del capacitor de la entrada de audio , del primer circuito

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  23. hola disculpa para que se vea mejor la senial en el osiloscopio q puedo hacer porque me sale entrecortada

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    1. Hola, que estas midiendo exactamente en tu osciloscopio?, la salida del 555?, la salida final del sistema?, fíjate que tendrías que usar la base de tiempo Roll del OSC tal vez para ver los cambios ya que es muy lento.
      Saludos

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  24. Hola, como podria hacer para que en vez de conectar a la computadora para escuchar los latidos ponga un buzzer? se puede alimentar con una bateria de 9v en vez del usb?

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    1. Hola, si podes alimentarlo con 9V si queres, el buzzer tenes que ponerlo con un transistor a la salida del 555.

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    2. hola, yo te preguntaba en el primer circuito. Cual es la diferencia entre los dos??

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    3. La diferencia entre el circuito 1 y el circuito 2, es que el 2, tiene un filtro de timing, y un acondicionamiento. En resumen, el circuito 2 funciona mejor que el 1.
      Saludos.

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  25. Que es el LDR???? Y el LED rojo se refiere al LED infrarrojo?

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    1. LDR es un componente "Resistencia dependiente de la Luz", el LED rojo, es un LED rojo alta luminosidad.

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  26. Hola, no entiendo cuál de los dos led que estan en el primer circuito son el rojo y el LDR. No estaría faltando el LED en donde se visualiza los latidos? Se puede cambiar el usb por otra fuente de alimentacion?? se puede a cambiar la salida de audio por un buzzer??? Como? porfavor lo necesito para un proyecto del cole

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    1. Hola, Tenes dos leds, (en la primera imagen) uno a la izquierda que es el rojo de altobrillo que esta al lado del LDR, es sobre ellos dos donde poner el dedo. El segundo led esta la derecha a la salida del segundo amplificador operacional que es el que muestra las perturbaciones del latido.
      Te recomiendo el segundo circuito.
      Se puede usar otra fuente, el circuito esta calculado para 5V podes poner otra fuente y un regulador de 5V si queres.
      Se puede poner a la salida del 555 un transistor que controle un buzzer activo.
      Saludos.

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    2. la rama izquierda del circuito segundo (donde se encuentra el LED rojo) a que se conecta?? o va a 5v y a tierra nomas?

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    3. Y la r4 es de 470 que?

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    4. Exacto, como lo muestra el circuito, va a 5V y GND, nada mas. es para encender el LED que vas a usar para reflejar la luz en el LDR. Si, son 470 Ohms, se suele poner 470 o 470R en los diagramas para especificar que son solo Ohms, ya que a veces por estandar de tipografia se pierde el simbolo y podria ser complicado en un diagrama que mandas a hacer, es un estandar.
      Saludos

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  27. Hola, la pata 3 del 555 del segundo circuito, donde va conectada???

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    1. Hola, la pata 3 del 555 es la salida del mismo, es donde vas a obtener un pulso por cada latido detectado. Es la salida del circuito. ahi podes conectar lo que quieras, algun LED, Buzzer, un Micro, etc...
      Saludos.

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  28. Estoy tratando de replicar el circuito #2 pero no consegui la LDR especifica si no uso fotoresistencia de 10M, y no se detecta nada a la salida con el segundo led o en el osciloscopio.
    Debe de ser un valor determinado la fotoresistencia? o el acomodo del dedo? como hacer que sea mas sensible el dedo?

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    1. Hola yo use un LDR de 10k aproximadamente, posiblemente tengas una atenuacion en tu sensor por la resistencia del LDR que estas usando.

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