FACULTAD DE INGENIERIA, BIOINGENIERIA I, FEBRERO 2014 1

Codigo de Colores Para la Posicion de losElectrodos en un ECG

Gefry A. Castro

Resumen—En este documento se pretende mostrar de manerabreve el codigo de colores utilizado para identificar la posicionque llevan los electrodos en el cuerpo humano durante un ECG.

Palabras Claves—Codigo de colores, ECG.

I. INTRODUCCION

ESTE documento pretende mostrar algunos aspectosgenerales en el funcionamiento y configuracion de los

elementos utilizados para la digitalizacion de audio.

En primer lugar, el PsoC cuenta con un conversor Analogicodigital Delta-Sigma que provee medidas de precision paraaplicaciones que requieran bajo ruido. El ADC esta compuestopor tres bloques: un amplificador de entrada, un moduladordelta-sigma de tercer orden y un decimador como se aprecia enla figura ??. para mayor informacion sobre el funcionamientodel ADC se invita al lector dirigirse a [3].

Otro componente de gran importancia en el procesamientoy reproduccion de senales de audio, es el DAC, que en estecaso es un conversor analogico a digital predefinido de 8 bits,que cuenta con dos modos de velocidad y resolucion,salidade voltaje o corriente y que puede ser manejado ya sea porsoftware, hardware o una combinacion de ambos. En la figura?? se muestra un diagrama de bloques del componente y en[4] se encuentra mayor informacion sobre su funcionamiento.

II. DESARROLLO Y RESULTADOS

II-A. Planteamiento del problema

Disenar e implementar un sistema de digitalizacion desenales de audio, el cual debe tomar una senal de audio,digitalizarla con el ADC interno del PSoC y reconstruirla conel DAC interno del PSoC para luego reproducirla.

Se deben incluir todos los elementos necesarios para adaptarla senal de entrada al PSoC. Para la salida si fuera necesario sedeben implementar filtros, se requiere ademas un amplificadorpara la reproduccion del audio, para esto se puede utilizar unoya implementado (parlante de un PC, entrada auxiliar de unreproductor de audio comercial, etc.).

Gefry A. Castro, Estudiante Ingenierıa Electronica, Universidad Dis-trital Francisco Jose de Caldas Codigo: 20092005059, e-mail: gacas-troj@correo.udistrital.edu.co

II-B. Solucion del Problema

El primer paso en el diseno es tener en cuenta losdiferentes aspectos que hacen parte de la configuracion delADC y brindan un mejor desempeno, los cuales son de granimportancia y debido a que son un poco extensos, se invitaal lector a consultar [2] con el fin de revisarlos.

Debido a que la senal de audio que recibe el ADC seencuentra dentro de unos niveles de tension manejables, nose hace necesario la amplificacion de la senal por lo cual elbuffer de entrada del ADC sera deshabilitado (Bypass Buffer)lo que ayudara a reducir el ruido, pero eso no significa quela senal no deba ser tratada al momento de ingresar al ADC.Para esto, la senal pasara por un sumador no inversor (verfigura ??) , el cual permite modificar el nivel DC que se leeste sumando mediante un potenciometro (salida VR de laplaca de desarrollo del PSoC) con el fin de corregir futurasmodificaciones. Esto debido a que el ADC estara trabajandoen modo no diferencial (single ended mode) y el nivel DCperimite que la lectura de la senal de audio se haga dentrodel rango de entrada del ADC.

Por otra parte, la resolucion sera de ocho bits debido a que elDAC cuenta con esa misma propiedad, el modo de conversionsera continuo, ya que en el caso de procesamiento de senalesde audio es lo ideal. La frecuencia de muestreo, la cual debecumplir la condicion de Nyquist se escogio a una frecuenciamuy por encima del doble de la frecuencia maxima del rangoaudible (20 KHz). Adicionalmente, para la entrada se tiene unrango de voltajes que van desde cero voltios hasta el dobledel voltaje de referencia (Vref = Vdda/4 = 1.25 V) con elfin de aprovechar mejor la resolucion y mantener un limiteaceptable en caso del incremento en la amplitud de la senal.A continuacion se muestra una imagen con la configuraciondel ADC:

El siguiente paso en el diseno es la configuracion del DAC,cuya resolucion viene fija a ocho bits, y cuyos parametros semuestran en la figura ??.

Una vez la senal haya salido del DAC, se puedeimplementar un filtro pasabajos, pero en este caso debidoa la calidad de audio y a que las frecuencias superiores nopresentan inconvenientes, se opto por usar a la salida unamplificador operacional en modo buffer como se muestra enla figura ??. En la figura ?? se muestra el esquema completo.

Una vez realizado el esquema y la configuracion delcircuito, el paso a seguir es escoger los pines que se haran

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cargo de las diferentes tareas, en la figura ?? se tienen lasentradas Signal y Level, que corresponden a la senal deaudio de entrada y al nivel DC variable respectivamenteque ingresan al sumador, y el pin V L que se conecta a lasresistencias de tierra y realimentacion. Tambien se encuentranlos pines V OUT 1, ADC IN y DAC OUT que se encarganen ese orden de entregar la senal sumada con el nivel DC,obtener dicha senal y entregarla al sistema de reproduccionde audio. Esta distribucion de pines se aprecia en la figura??.

Como siguiente paso, se escribe el codigo que realizara latarea, el cual se muestra a continuacion:

int main(){

OPAMP_1_Start();ADC_Start();ADC_StartConvert();DAC_Start();OPAMP_2_Start();for(;;){

DAC_SetValue(ADC_GetResult8());}

}

El codigo muestra la inicializacion de todos los componen-tes, y el ciclo infinito donde se estara pasando el valor que leael ADC directamente al DAC.

III. CONCLUSIONES

En todo proceso de diseno, es conveniente descomponer elproblema en multiples problemas de menor dificultad, esto conel fin de poder observar en cada etapa las ventajas, desventajasy limitaciones que puedan tener sobre el comportamiento totaldel sistema. En este caso, el acondicionamiento de la senalde entrada, la configuracion del ADC y la senal de salida setuvieron en cuenta para formar la solucion al problema.

El acondicionamiento de la senal de entrada y de salidaes un factor de gran importancia a la hora de realizar laconversion y reproduccion, ya que estas etapas definen engran parte la calidad de la senal de entrada y su posteriorprocesamiento, por lo que a la entrada en vez de emplear unsumador conformado por resistencias, que incrementa en granparte el ruido, se opto por implementar un sumador utilizandolos amplificadores operacionales internos del PSoC, y a lasenal de salida un buffer.

REFERENCIAS

[1] Camargo Julian, Guia de Laboratorio 2, Universidad Distrital, 2013.[2] Cypress Application Note, Accurate Measurement Using

PSoC 3 and PSoC 5LP Delta-Sigma ADCs, AN84783http://www.cypress.com/?docID=44512

[3] Cypress Component Datasheet, Delta Sigma Analog to Digital Converter(ADC DelSig) http://www.cypress.com/?rID=48916

[4] Cypress Component Datasheet, 8-Bit Voltage Digital to Analog Converter(VDAC8) http://www.cypress.com/?rID=49054