PICで心拍計を作ろう!



Setup
PICって知ってますか?
PIC16F84A
Peripheral Interface Controllerの略で、
マイクロチップ・テクノロジー社(Microchip Technology Inc.)が
製造しているマイクロコントローラ(制御用IC)製品群の総称
だそうです。by wikipedia

今回は、こいつを利用して、
心拍計を測定する装置を作成します。

用意する物:

LM358N
74HC14AP
PIC16F84A
HD4511PB
C-533SR
TA7805F
2SC1815 x 3個
他、コンデンサ、抵抗など

なにやらいろいろありますが、
16F84Aとセンサーを駆動させるための部品群です。

ケースや基板を含め、秋月と千石のみでそろいました。


どれも、一般的なパーツです。
Step 1
まず、回路図です
PIC16F84Aで作る心拍計回路図
fig.1
一番左の光センサーの信号を、LM358で増幅しつつ
フィルターで高周波成分を取り除きます。

7414で波形成型したら、あとはPIC処理です。

心拍数は3桁表示の7SECLEDに出力します。
7SEGのデコードはHD4511PBに任せます。
7SEGは3桁のダイナミック点灯で表示します。


Step 2
中身です


topview
中身です。ごちゃっとしています。

topview
基板を上から見たところ。
たいしたことをやっていないのに、なんだこの回路規模…

topview
心拍数を表示しているところ。 5秒ごとに出力しているだけなので、いまいち数値が安定しません。

アルゴリズムを工夫すれば解決するのでしょうが、
PICのポート制御と割り込みに関する習作なので、
これでよしとしましょう

topview
赤外線センサーの発光部は、
デジカメで撮ると紫色に発光しているように見えます

目には見えないのに、不思議な感じですね。


Step あとがき
これは、PICで最初に作った習作回路です。
1ポートの入力を割り込みで拾って、7SEGに表示するだけです。

一番キモになったのはセンサーの選定でした。
いくつかの種類を試したのですが、
感度などの点から実用になるものが少なく、
動作させるのに苦戦しました。

当初、これを耳に装着したままゲームをする実験を考えていました。
しかし微弱な変化を読み取るひつようがあるため、
振動や、押しつけ圧力の変化などに弱いこのシステムでは
実用になりませんでした。

いずれ、電流駆動型のものや、
脳波計、心電計、などにも挑戦してみたいですね。




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