طراحی دستگاه نمایش اعلایم حیاتی بدن

چکیده          

امروزه استفاده از انواع سنسورها برای ثیت اعلایم حیاتی و بررسی سلامت جسمانی فرد در علم پزشکی حایز اهمیت می باشد . اعلایم حیاتی مانند ضریان قلب ، فشار خون ، فشار تنفسی و ... بعنوان اطلاعات خام در اختیار پزشکان قرار گرفته و با تحلیل آنها وضعیت جسمی فرد مشخص می شود .

 در این پروژه قصد داریم سنسور ضربان قلب (Pulse Sensor) و سنسور فشار (MPXV5004G) را راه اندازی کنیم و اطلاعات ضربان قلب و فشار تنفسی را بروی ال سی دی گرافیکی نمایش دهیم .

مقدمه

هدف طراحی و ساخت دستگاه نمایش اعلایم حیاتی مانند سیگنال قلب و فشار تنفسی فرد بروی ال سی دی گرافیکی است .

دستگاه از یک سنسور ضربان قلب برای ثبت سیگنال های حیاتی قلب استفاده شده است که خروجی سنسور به صورت آنالوگ است و با نمونه برداری آن ، سیگنال قلب را می توان ثبت نمود .

دستگاه همچنان از یک سنسور فشار برای اندازه گیری فشار تنفسی استفاده شده است که خروجی آنالوگ بر اساس مقدار فشار بر حسب Kpa است .

دستگاه دارای مدار پاور سوئیچینگ برای تامین ولتاژ قطعات مدار است که توسط رگولاتور LM2576 ولتاژ تثبیت شده 5 ولت را تامین خواهد کرد .

برای مصرف توان پایین تر مدار از یک ترانزیستور برای درایو و روشن کردن سنسور ضربان قلب استفاده شده است که در موقع نمونه برداری سنسور را روشن و در موقع عادی سنسور خاموش باشد .

برای نمایش وجود سیگنال قلب و نبض از یک ال ای دی سبز رنگ بروی برد استفاده شده است که به محض دریافت نبض چشمک می زند .

برای ایجاد فرآیند فوق الگوریتم پیاده سازی شده به این گونه است که در ابتدا سیستم در حالت عادی (Standby) است و به محض فشردن کلید سنسور نبض روشن شده و فرآیند نمونه برداری با فرکانس 500Hz را شروع می کند و سیگنال های قلب را بروی ال سی دی گرافیکی نمایش می دهد .همچنین با زدن کلید دوم سنسور فشار روشن می شود و شروع به نمایش مقدار فشار بروی ال سی دی گرافیکی می کند .

دستگاه طراحی شده قابلیت نمایش اعلایم حیاتی ضربان قلب و فشار تنفس را دارد و به کمک میکروکنترلر AVR کنترل می شود .

طراحی دستگاه بدین گونه بوده است که در ابتدا تست های مربوط به راه اندازی میکروکنترلر AVR انجام گرفته شده است . سپس واحد ADC برای دریافت سیگنال آنالوگ سنسور و تایمر برای نمونه برداری آن راه اندازی شده است . سپس برای نمایش خروجی ال سی دی گرافیکی راه اندازی شده است .

طراحی سخت افزار دستگاه با استفاده از تمامی دیتاشیت های میکرو و سنسور قدم به قدم اجرا شده و در نهایت در قالب یک نقشه شماتیک ارائه گردیده است ، که با همراهی و کمک نسبت به طراحی مدار چاپی ، نمونه اولیه آن بصورت مدار چاپی یک رو ارائه شده است.

در طراحی الگوریتم سیستم ، با رسم فلوچارت اولیه نیاز کلی سیستم برآورد شده و بر اساس آن بصورت ماژول وار ، الگوریتم به زبان C پیاده سازی شده است. همچنین برای برنامه نویسی محیط کامپایلر CodeVision که سازگار با میکروکنترلرهای AVR است انتخاب شده است.

دستگاه از اجزای سخت افزاری زیر تشکیل شده است :

1-    میکروکنترلر بعنوان کنترلر اصلی

2-    مدار پاور سوئیچینگ

3-    سنسور ضربان قلب (Pulse Sensor)

4-    سنسور فشار (MPXV5004G)

5-    ال سی دی گرافیکی

 

 

نرم افزار دستگاه به زبان C در محیط CodeVision توسط پروگرامر HATTEL نوشته شده است .

سیستم تشخیص رنگ با دوربین و اعلام صوتی

چکیده

          امروزه طراحی سیستم هایی برای افراد ناتوان برای ارتباط با دنیای خارج از اهمیت ویژه ای در پزشکی است . بطوریکه طراحی دستگاه هایی برای کمک افراد معلول توسط انواع سنسورها و سیستم های Embedded امکان پذیر است . سیستم هایی همچون تشخیص رنگ اشیاء و اعلام صوتی آن برای افراد نابینا را می توان نام برد .

مقدمه

هدف طراحی یک سیستم تشخیص رنگ اشیاء توسط سنسور و دوربین و اعلام صوتی آن برای افراد نابینا است . سیستم از سنسور رنگ و دوربین لپ تاپ برای تشخیص رنگ برنامه Lab View برای نمایش رنگ و اعلام صوتی آن استفاده شده است .

دستگاه از اجزای سخت افزاری و نرم افزاری زیر تشکیل شده است :

         سخت افزار:

آداپتور 12 ولت 1 آمپری برای تامین برق

میکروکنترلر AVR سری Atmega64 بعنوان کنترلر اصلی

سنسور رنگ TCS3200

مبدل سریال به USB

         نرم افزار :

به زبان C در محیط Code Vision توسط پروگرامر AVR

          نرم افزار Lab View

                                           

  

طراحی دستگاه تقویم و ساعت عقربه ای

چکیده          

امروزه دستگاه های نمایش ساعت و تقویم در تمامی خانه ها و ادارات فراوان استفاده می شود بطوریکه به جز نمایش ساعت و تقویم بعنوان وسیله ای زینتی نیز مورد توجه همگان قرار گرفته است . نمایش ساعت با استفاده از ال سی دی های رنگی و گرافیکی نمایی بهتر به دستگاه می دهد .

 در این پروژه قصد داریم نمایش ساعت و تقویم را بروی ال سی دی گرافیکی بصورت عقربه ای را انجام دهیم بطوریکه دستگاه قابلیت ثبت آلارم ساعت نیز داشته باشد .

مقدمه

هدف طراحی و ساخت دستگاه نمایش ساعت و تقویم و آلارم ساعت بروی ال سی دی گرافیکی بصورت عقربه ای است .

دستگاه از یک ال سی دی گرافیکی 128*64 برای نمایش عقربه ای ساعت و تقویم شمسی با فونت فارسی استفاده شده است .

دستگاه همچنین از آی سی ساعت DS1307 برای تقویم و ساعت  استفاده شده است .

برای ارتباط کاربری با دستگاه از یک صفحه کلید 4*3 استفاده شده است که می توان منوهای مختلف برای تنظیم ساعت و تقویم و آلارم ساعت از آن استفاده نمود .

دستگاه برای زنگ آلارم از یک بازر 5 ولت که توسط یک ترانزیستور درایو می شود استفاده شده است .

دستگاه دارای مدار پاور سوئیچینگ برای تامین ولتاژ قطعات مدار است که توسط رگولاتور LM2576 ولتاژ تثبیت شده 5 ولت را تامین خواهد کرد .

برای ایجاد فرآیند فوق الگوریتم پیاده سازی شده به این گونه است که در ابتدا سیستم ساعت عقربه ای و تقویم شمسی به فونت فارسی را نمایش می دهد . برای تنظیم ساعت و تقویم با استفاده از صفحه کلید می توان وارد منوی تنظیمات شده و از آنجا تنظیمات لازم را انجام داد ، همچنین از همین منو برای تنظیم ساعت آلارم می توان استفاده کرد .

دستگاه طراحی شده قابلیت نمایش ساعت عقربه ای و تقویم شمسی به فونت را دارد و به کمک میکروکنترلر AVR کنترل می شود .

طراحی دستگاه بدین گونه بوده است که در ابتدا تست های مربوط به راه اندازی میکروکنترلر AVR انجام گرفته شده است . سپس واحد I2C برای ارتباط با آی سی ساعت راه اندازی شده است . سپس برای نمایش ال سی دی گرافیکی راه اندازی شده است .

طراحی سخت افزار دستگاه با استفاده از تمامی دیتاشیت های میکرو و آی سی ساعت و ال سی دی گرافیکی قدم به قدم اجرا شده و در نهایت در قالب یک نقشه شماتیک ارائه گردیده است ، که با همراهی و کمک نسبت به طراحی مدار چاپی ، نمونه اولیه آن بصورت مدار چاپی یک رو ارائه شده است.

در طراحی الگوریتم سیستم ، با رسم فلوچارت اولیه نیاز کلی سیستم برآورد شده و بر اساس آن بصورت ماژول وار ، الگوریتم به زبان C پیاده سازی شده است. همچنین برای برنامه نویسی محیط کامپایلر CodeVision که سازگار با میکروکنترلرهای AVR است انتخاب شده است.

دستگاه از اجزای سخت افزاری زیر تشکیل شده است :

1-    میکروکنترلر بعنوان کنترلر اصلی

2-    پاور سوئیچینگ

3-    ال سی دی گرافیکی

4-    صفحه کلید

5-    آی سی ساعت DS1307

6-    بازر

 

 

نرم افزار دستگاه به زبان C در محیط CodeVision توسط پروگرامر HATTEL نوشته شده است .

                  

 

طراحی سیستم نظارت هوشمند و شناسایی عابر

چکیده:

          هدف طراحی یک نظارت ویدیویی در مکان ها می باشد که کنترل رفت و آمد مد نظر است. هدف از طراحی این سیستم ثبت ، ذخیره سازی تصاویر رفت و آمد عابران در یک محدوده دید مناسب می باشد. اگر در آن محدوده رفت و آمد وجود نداشته باشد ذخیره سازی انجام نگیرد. این سیستم جهت کنترل مسیرهای رفت و آمد مراکز امنیتی می باشد.

 

سخت افزار:

تغذیه 5 ولت برای تامین ولتاژ مدار توسط رگولاتور L7805

تغذیه 3.3 ولت برای تامین ولتاژ مدار توسط رگولاتور LF33

میکروکنترلر AVR سری ATmega1284P بعنوان کنترلر اصلی

دوربین PTC06 برای گرفتن عکس

SDCAR برای ثبت تصاویر

سنسور حرکت برای تشخیص رفت و آمد

نرم افزار :

به زبان C در محیط Code Vision توسط پروگرامر AVR

الگوریتم کار دستگاه :

          1 – تنظیمات اولیه که شامل :

1.      سریال برای ارتباط با دوربین

2.      ورودی و خروجی برای سنسور حرکت

3.      تایمر برای SDCARD

4.      SDCARD

5.      کالیبره کردن سنسور حرکت

6.       دوربین PTC06

          2 – چک کردن خروجی مقایسه گر ( سنسور حرکت ) در صورت وجود رفت و آمد          

          3 – گرفتن عکس توسط دوربین

          4 – ذخیره سازی در SDCARD

;(init_serial(0)

تنظیم سریال مربوط به مانیتورینگ با نرخ 9600b/s

;()init_gpio

تنظیم پورت PD.7 بعنوان ورودی برای سسنور حرکت

;()init_timer

تنظیم تایمر برای SDCARD

;(init_serial(1

تنظیم سریال مربوط به دوربین با نرخ  9600b/s

;()init_sdcard

تنظیم SDCARD

;()calibrate_sensor

کالیبره کردن سنسور حرکت

;()init_camera

تنظیم دوربین که شامل reset کردن آن و تنظیم رزولوشن

در قسمت حلقه اصلی ، پین PD.7 دایما" چک می شود و در صورت یک شدن وجود رفت و آمد تشخیص داده می شود.

    }(while (1)

 

        }(if(PIND.7 == 1)

            ;("printf("Sensor Detected the humen montion ...!!!\r\n

            }(()if(capture_image_camera

                ;("printf("Image captured by camera ...!!!\r\n

                ;++image_counter

                ;(sprintf(path, "0:/image%d.jpg", image_counter

                ;()save_image_to_sdcard

            }else

                ;("printf("Image Not captured by camera ...!!!\r\n

        {

   {

 

;()capture_image_camera

روند گرفتن عکس انجام می شود.

;()save_image_to_sdcard

روند ذخیره سازی عکس انجام می شود.

          

نحوه کار دستگاه :

          ابتدا با روشن شدن دستگاه ، سیستم به اندازه یک دقیقه متظر می ماند تا سنسور حرکت کالیبره شود. سپس با تشخیص حرکت اقدام به گرفت عکس و ذخیره سازی در SDCARD می نماید. در صورت خاموش کردن دستگاه و قرار دادن SDCARD در کامپیوتر می توان عکس های گرفته شده را با نام های image1,image2,image3…… ملاحظه کرد.

پیاده سازی مولد رمزنگاری و رمزگشایی نامتقارن RSA

چکیده:

هدف طراحی و ساخت یک مولد سخت افزاری سریع است که بتوان داده ها را با کلید عمومی رمز نموده و با کلید خصوصی رمزگشایی نماید.

دستگاه از 2 قسمت تشکیل شده است :

1-     میکروکنترلر بعنوان کنترلر اصلی

2-    ارتباط سریال با کامپیوتر جهت دریافت داده ها

 

 

 

سخت افزار:

منبع تغذیه 5 ولت برای تامین ولتاژ مدار توسط رگولاتور L7805

میکروکنترلر AVR سری Atmega32 بعنوان کنترلر اصلی

 

نرم افزار :

به زبان C در محیط Atmel Studio توسط پروگرامر AVR

نحوه کار دستگاه :

          الگوریتم دستگاه بصورت زیر می باشد :

1.      گرفتن مقادیر p و q از کاربر

2.      چک کردن اول بودن مقادیر فوق

3.      تولید کلید های عمومی و خصوصی

4.      گرفتن داده مورد نظر برای رمزگذاری

5.      فرایند رمزگذاری

6.       فرایند رمزگشایی

 

 

برای ایجاد ارتباط سریال از ترمینال سریال (PUTTY) استفاده شده است .

         

مقادیر p و q از طریق سریال کامپیوتر توسط دستور زیر گرفته می شود :

scanf("%d",&p)

scanf("%d",&q)

 

اول بودن مقادیر فوق توسط تابع زیر انجام می گیرد:

prime(p) 

prime(q)

 

ü     لازم به ذکر است دو عدد ورودی حتما بایستی اول باشند و مساوی همدیگر نباشند همچنین حاصلضرب آنها نیز بایستی بیشتر از 256 باشد تا بتواند تمامی کاراکترهای موجود را رمزگذاری نماید.

          داده مورد نظر توسط دستور زیر گرفته می شود :

 

scanf("%s",msg)

 

          دو مقدار n  و Phi بصورت زیر ایجاد می شود :

n=p*q

t=(p-1)*(q-1)

 

          کلید های عمومی توسط تابع زیر ایجاد می شود :

(void ce(void

          کلید های خصوصی توسط تابع زیر ایجاد می شود :        

(long int cd (long int

          رمزگذاری توسط تابع زیر انجام می گیرد :

void encrypt ( void )

         

          رمزگشایی توسط تابع زیر انجام می گیرد :

void decrypt ( void )

 

 

برد آموزشی (AVR(Atmega

طراحی و ساخت تاچ پد موس

چکیده

امروزه استفاده از رابط های USB بدلیل داشتن سرعت بالا از اهمیت ویژه ای یرخوردار می باشد .در بسیاری از سیستم های Embedded و کنترلی از رابط های USB  برای اتصال و کار با انواع ماژول ها استفاده می شود .

                    در این پروژه قصد داریم یک رابط USB را بعنوان تاچ پد راه اندازی کنیم.

مقدمه

هدف طراحی کنترل موس کامپیوتر از طریق صفحه تاچ و رابط USB می باشد .

سیستم از یک میکروکنترلر AVR و صفحه تاچ و ال سی دی گرافیکی و  رابط USB تشکیل شده است . همچنین از این طریق می توان بروی برنامه Paint کامپیوتر نقاشی کرد و بروی ال سی دی گرافیکی نیز مشاهده نمود .

سیستم از قسمت های سخت افزاری و نرم افزاری زیر تشکیل شده است :

 

سخت افزار:

میکروکنترلر AVR سری Atmega16 بعنوان کنترلر اصلی

ال سی دی گرافیکی 128*64  

صفحه تاچ 128*64

رابط USB

 

نرم افزار :

به زبان C در محیط Atmel Studio توسط پروگرامر AVR

طراحی ربات وایرلس همراه با GPS

چکیده

          امروزه استفاده از ربات ها در صنعت اهمیت ویژه ای دارد مخصوصا در جاهایی که دسترسی انسان به آن مکان ها سخت است، امکان کنترل از راه دور و داشتن موقعیتی از آن حائز اهمیت است. از ربات ها در صنایع دفاعی ، تست و ارزیابی و رفع خرابی در صنایع مختلف استفاده می شود .

مقدمه

طراحی یک ربات همراه با GPS که امکان دادن مسیر از طریق برد کنترل. هدف طراحی یک ربات که توسط سیستم وایرلس مسیر حرکت مشخص می شود و ربات توسط GPS موقعیت و سرعت خود را ارسال می کند. 

سیستم از دو برد تشکیل شده است :

                   1- برد کنترل  

                   2- برد ربات      

 

مدار برد کنترل از 3 قسمت تشکیل شده است :

         1-  مدار پاور و ارتباط سریال با کامپیوتر

         2- مدار میکروکنترلر Atmega64

       3- مدار فرستنده گیرنده HM-TRP-433

 

مدار برد ربات از 5 قسمت تشکیل شده است :

                   1- مدار پاور

                   2- مدار میکروکنترلر Atmega64

                3- مدار فرستنده و گیرنده HM-TRP-433

                   4- مدار GPS

                   5- مدار درایو موتور

                   6- شاسی ربات

مدار کنترلر ربات

ربات وایرلس یا GPS

شبیه سازی حرکت 3 بعدی با زیروسکوپ و نرم افزار Lab view

          هدف طراحی و ساخت شبیه سازی حرکت 3 بعدی بوسیله آیسی ژیروسکوپ MPU6050 و نمایش آن توسط نرم افزار Lab view  بروی کامپیوتر است . سیستم توسط یک میکروکنترلر AVR Atmega16 کنترل می شود و اطلاعات خام را از آی سی توسط رابط SPI گرفته و بعد از تحلیل و تبدیل ، زاویه هر کدام از محورهای x y z  را محاسبه نموده و بر اساس آن شیء مورد نظر جابجا می شود .

           پروژه به زبان C و در محیط Atmel Studio کامپایل شده است .

 

 

 

دریافت
مدت زمان: 54 ثانیه