심장 맥박수 측정기 제작을 위한 연구

목차

1. 요 지

2. 서 론
2-1. 연구 배경 및 목적
2-2. 기존 연구

3. 본 론
3-1. 작품 구성의 개요
3-2. 전체 블록 구성도
3-3. 동작 설명

4. 제작 과정 및 결과
4-1. 개발 일정
4-2. 월별 진행 과정
4-3. 결과

5. 결론 및 토의

본문내용

현대 사회가 산업화, 고도화 되면서 스트레스로 인한 심장 질환 환자가 급격히 늘고 있다. 또한 식생활 서구화로 인한 혈류 내 콜레스테롤 수치의 증가는 익히 들어온 사실이다. 이에 따라 심장의 순환계에 동맥경화 등의 문제를 일으키는 환자의 수가 매년 증가하고 있다. 최근에는 노년층에서 심지어 유년층에게 이르기까지 환자 연령층의 폭도 커진 것이 사실이다. 이러한 측면에서 우리의 생활 속에 우리 몸의 상태를 측정하고 관리해 줄 시스템의 개발은 매우 필요하다고 할 수 있다. 게다가 최근 인간의 수명 연장과 생활의 질의 향상을 도모하는 Well-Being Boom이 진행 중이다. 이제는 먹는 음식뿐만 아니라 건강에 관한 정확한 테스팅 시스템이 언제 어디서든 가능할 필요가 있다. 이러한 추세에 발맞추어 이제 가정에도 소형 의료기를 비치하는 가구수가 늘고 있다. 현재 계속적인 인구 고령화 사회의 추세를 감안하더라도 의용공학의 연구 개발은 현대 사회에 필수 불가결한 요소이다.
2-2. 기존 연구
2005년 초, 한 핸드폰 제조회사에서 당뇨수치를 검진할 수 있는 단말기를 개발하였다. 이처럼 일상 생활에 필요한 전자제품에 의료장비 기능이 추가 되는 등 의용생체 공학의 실용화는 가속화 될 것이다. 이는 의료장비의 대중화, 소형화, 저렴화를 유도해 낼 가능성이 있다는 점에서 매우 큰 의미가 있다. 이러한 시점에서 우리는 앞으로 IT와 BT의 융합 기술 산업이 될 의용공학에 관심을 가지고 심장 박동수 측정기(Heart Rate Monitor)를 만들고자 한다. 조작이 간편하며, 휴대할 수 있을 정도의 크기와, 제작비용을 최소화하는 방법을 강구하며 제작한다. 이러한 연구 및 제작은 앞으로 졸업 후에 우리가 의용공학 분야의 엔지니어로 성장하는데 훌륭한 초석이 되는 기회라 하겠다.
3-1. 작품 구성의 개요
맥박 측정을 위하여 혈류량의 변화를 감지하는 방식을 사용한다. 혈류량을 감지하기 위해서 적색 LED(고휘도)와 CDS를 사용하고 적색 LED를 사용함으로써 다른 빛의 간섭을 억제하고 단지 혈류량에 비례한 값만을 CDS로 측정하는 원리이다. 일반적인 심장박동수는 분당 100회를 넘지 않으므로 CDS로부터 측정된 전압을 2차 VCVS 저역통과 필터(OP-Amp)를 구성하여 노이즈는 측정되지 않도록 한다. 저역통과 필터를 통과한 신호는 ADC를 통하여 아날로그값을 8bit 데이터로 변환하여 AVR에 전달해준다. ADC의 기준전압 Vin(-)는 약 2.1V, 측정 전압 범위는 Vref/2를 약 0.3V로 조정함으로써 결과적으로 측정범위는 2.1V~2.7V로 설정한다. ADC로부터 들어온 데이터를AVR이 처리하여 맥박여부(혈류량의 증가감소)를 판단하여 결과를 LCD에 수치를 표시하여 가시화 하겠다.

키워드

심장,   맥박수,   측정기,   광센서,   cds