DISEÑO E DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN IMPLEMENTACIÓN DE UN

SISTEMA DE CUNA SISTEMA DE CUNA RADIANTERADIANTE

•Verónica Soto•Pablo Jácome

PRESENTACIÓNPRESENTACIÓN

Problema y solución.Problema y solución. Objetivo.Objetivo. Control de temperatura del cuerpo Control de temperatura del cuerpo

humano.humano. Breve descripciónBreve descripción Funcionamiento.Funcionamiento. Diagrama de bloques.Diagrama de bloques. Costos.Costos. ConclusionesConclusiones

PROBLEMA Y SOLUCIÓNPROBLEMA Y SOLUCIÓN

Problema: Neonatos con poco desarrollo Problema: Neonatos con poco desarrollo de sistema cardiovascular, inmunológico y de sistema cardiovascular, inmunológico y termorregulador.termorregulador.

Consecuencias: Poco crecimiento y Consecuencias: Poco crecimiento y peligro de muerte.peligro de muerte.

Solución: Mantener al neonato en un Solución: Mantener al neonato en un ambiente termico neutral. – ambiente termico neutral. – termorregulación.termorregulación.

Equipo: Sistema de calor radiante.Equipo: Sistema de calor radiante.

OBJETIVO:OBJETIVO:

Desarrollar e implementar un sistema de Desarrollar e implementar un sistema de cuna radiante que cumpla con los cuna radiante que cumpla con los requisitos necesarios de funcionamiento requisitos necesarios de funcionamiento además ser una opción ventajosa en además ser una opción ventajosa en precios con respecto a sus similares en el precios con respecto a sus similares en el mercado.mercado.

CONTROL DE TEMPERATURA CONTROL DE TEMPERATURA DEL CUERPO HUMANODEL CUERPO HUMANO

OBTENCIÓN DE DATOS

Sensores de calor y de frío

PROCESAMIENTO DE LOS DATOS

HIPOTÁLAMOCentro del control

térmico y energético

REGULACIÓN DE LA

TEMPERATURA

Actividad muscular y/o metabólica

1. Detección térmica 2. Regulación central 3. Respuesta

El neonato :

Actividad muscular casi nula.

Metabolismo por la grasa parda.

Crítico en neonatos prematuros y de bajo peso – poca grasa parda.

BREVE DESCRIPCIÓNBREVE DESCRIPCIÓN Controla temperatura ambiental donde reposa el Controla temperatura ambiental donde reposa el

paciente.paciente. Entradas del sistema:Entradas del sistema:

Sensor.Sensor. Teclado.Teclado.

Salidas del sistema:Salidas del sistema: Despliegue visual LCD.Despliegue visual LCD. Alarmas visuales y audibles.Alarmas visuales y audibles. Control de potencia del elemento calefactor.Control de potencia del elemento calefactor.

Procesamiento microcontrolador.Procesamiento microcontrolador. Estructura.Estructura.

FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO

DIAGRAMA DE BLOQUESDIAGRAMA DE BLOQUES

SISTEMA CONTROLADORSISTEMA CONTROLADOR

Microcontrolador PIC16F877AMicrocontrolador PIC16F877A

•Puertos de I/O correspondientes a las teclas, indicadores luminosos (Leds) y pantalla LCD

•Temporizador de 8 bits con pre- escala de 256

•Interrupciones externa y de temporizador

•Conversor análogo digital 10 bits

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROGRAMACIONDIAGRAMA DE FLUJO DE PROGRAMACION

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROGRAMACIONDIAGRAMA DE FLUJO DE PROGRAMACIONACTIVAR: RELÉ Y TRIAC

TECLA INCREMENTAR SET

ACTIVADA?

TECLA DECREMENTAR SET

ACTIVADA?

TECLA INCREMENTAR

MINUTO ACTIVADA?

TECLA START/STOP ACTIVADA?

SEÑAL MÁXIMA POTENCIA

ACTIVADA?

TECLA DECREMENTAR

MINUTO ACTIVADA?

INCREMENTAR SET

DECREMENTAR SET

INCREMENTAR TIME

DECREMENTAR TIME

PROCEDIMIENTO START/STOP

INCREMENTAR ACOMULADOR DE 12

MINUTOS

LLEGÓ A 12 MINUTOS?

EMITIR ALARMA

NO

LIMPIAR REGISTRO

VERIFICAR ALARMA

PROCEDIMIENTO VERICAR

REVISAR TABLA

CONDICIÓN SONDA OK?

MOSTRAR MENSAJE:“FALLO DE SONDA, POR FAVOR REVISAR

PACIENTE”

si

si

si

si

si

si

si

si

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO

MANEJO DE INTERRUPCIONESMANEJO DE INTERRUPCIONES INTERRUPCIÓN

SALVAR VARIABLES : W, STATUS, PCLATH

TMR0?

LIMPIAR BANDERA INTERRUMPCIÓN RB0_INT

HABILITAR INTERRUPCIÓN POR TMR0

TMR0 !VAR

INCREMENTAR SEGUNDO

SEGUNDO = 120?

SALVAR VARIABLES:W, STATUS,PCLATH

A SUS VALORES ORIGINALES

LIMPIAR BANDERA DE INTERRUPCIÓN TMR0

RETFIE

ACTIVAR TRIAC

PROCEDIMIENTO RETARDO (1mseg)

DESACTIVAR TRIAC

PROCEDIMIENTO ADQUIRIR

STOP=1?

PROCEDIMIENTO DEC_SEG

PROCEDIMIENTO REV_SEG

LIMPIAR SEGUNDO

NO

NO

NO

si

si

si

DETECCIÓN TÉRMICADETECCIÓN TÉRMICA

Sensor LM35, escala lineal de Sensor LM35, escala lineal de 10mV/ ºC, 10mV/ ºC, ±±0.5 ºC de 0.5 ºC de precisiónprecisión

OPA4342, acopla la señal OPA4342, acopla la señal para procesamiento en el para procesamiento en el microcontrolador. (duplica la microcontrolador. (duplica la señal)señal)

Referencia de Voltaje de Referencia de Voltaje de 2.048VDC (seguidor de 2.048VDC (seguidor de voltaje)voltaje)

CÁLCULO DEL TAMAÑO DE PASO DEL CÁLCULO DEL TAMAÑO DE PASO DEL CONVERSOR ANALÓGICO DIGITALCONVERSOR ANALÓGICO DIGITAL

# de bits del CAD # de bits del CAD = 10= 10VrefVref = 2.048V= 2.048VTamaño de paso Tamaño de paso = 2.048 V/1024 bits= 2.048 V/1024 bits

= 2mV/bit= 2mV/bitEscala de LM35Escala de LM35 = 2mV/0.1 ºC= 2mV/0.1 ºC

Temp.Temp. SalidaSalida

Sensor x 2Sensor x 2

ConversiónConversión

0ºC0ºC 0V0V 0000000000 0000000000

0.1ºC0.1ºC 2mV2mV 00000000010000000001

0.2ºC0.2ºC 4mV4mV 00000000100000000010

36.5 ºC36.5 ºC 730 mV730 mV 01011011010101101101

SISTEMA CALENTADORSISTEMA CALENTADOR

• DETECTOR DE CRUCE POR CERO.

• RELÉ, TRIAC Y SHUNT.

Relé protector de 20A con bobina de 12VDC.

Bobina Shunt y comparador LM311

Triac 40A y opto-triac MOC3021

Opto-transistor 4N32

Rectificador de onda completa

DETECTOR DE CRUCE POR CERODETECTOR DE CRUCE POR CERO

RELÉ, TRIAC Y SHUNTRELÉ, TRIAC Y SHUNT

..

FUENTE DE ALIMENTACIÓNFUENTE DE ALIMENTACIÓN

•Transformador con derivación central, de 120VAC a 12-0-12VAC.

•Regulador LM7812.

•Regulador LM7805.

•Indicador de tierra abierta.

Pantalla LCD.Pantalla LCD.

Alarma Sonora, desconexión de línea y Alarma Sonora, desconexión de línea y batería baja.batería baja.

Indicadores luminosos y teclado.Indicadores luminosos y teclado.

INTERFAZ - OPERADORINTERFAZ - OPERADOR

PANTALLA LCDPANTALLA LCD Pantalla LCD de Pantalla LCD de

20 caracteres por 20 caracteres por 2 filas.2 filas.

Back Light.Back Light.

ALARMAS IALARMAS I

Sonora, desconexión de línea y Batería bajaSonora, desconexión de línea y Batería baja..

•Integrado 555 en configuración Astable.

•Comparador LM358.

•Transistor PNP 2N3906.

•Alarmas: Desconexión de línea y batería baja.

ALARMAS IIALARMAS II

INDICADORES LUMINOSOS Y TECLADOINDICADORES LUMINOSOS Y TECLADO

COSTOCOSTO

Costo total del proyecto: $229,00Costo total del proyecto: $229,00

Costo de equipo en el mercado: desde Costo de equipo en el mercado: desde $1500,00 a $2000,00 dependiendo de la $1500,00 a $2000,00 dependiendo de la marca y el modelo.marca y el modelo.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

El microcontrolador realiza la función del El microcontrolador realiza la función del hipotálamo en el cuerpo humano.hipotálamo en el cuerpo humano.

El calor emitido por el elemento calefactor El calor emitido por el elemento calefactor es la respuesta termorreguladora.es la respuesta termorreguladora.

El proceso de detección térmica del El proceso de detección térmica del neonato es realizado por el sensor. neonato es realizado por el sensor.

El equipo realiza la función vital de El equipo realiza la función vital de termorregulación.termorregulación.

CaloríasCaloríasDesarrollo.Desarrollo.

FIN.FIN.