ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación “Diseño e Implementación de un Cuenta-Gotas Digital” TRABAJO DE GRADUACIÓN Previo a la obtención del Título de: INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES Presentado por: José Luis Rodríguez Q.

PRESENTACION - RESUMEN - INTRODUCCION OBJETIVOS DESCRIPCION Y ANALISIS DEL SISITEMA FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA CONCLUSIONES

RESUMEN - Cuenta-Gotas programable. Administrar sueros en casos extremos. Etapas: - Entrada: - Teclado - Sensor de gotas. - Procesamiento: - Microcontrolador. - Salida: - Visualizador - Control mecánico de flujo del líquido - Alarma

INTRODUCCION control exacto y preciso. Administración de dosis de fármacos. Casos críticos equipos electrónicos. Amigable interfase. Componentes programables. Costos, funcionalidad

OBJETIVOS Dar comodidad y facilidad al usuario en el momento de administrar un suero a un paciente. Cantidad exacta de gotas por minuto de un suero a un paciente. Demostrar la capacidad de los microcontroladores en los diseños digitales en cuanto a costo y complejidad. Realizar y concretar un proyecto de similares características a otro importado, ofreciendo una ventaja competitiva en cuanto a precios sin descuidar la calidad. Ofrecer una mejor opción a los centros médicos.

DESCRIPCION Y ANALISIS DEL SISTEMA DIAGRAMA DE BLOQUES VISUALIZADOR (PANTALLA LCD) TECLADO PROCESAMIENTO DE DATOS MICROCONTROLADOR PIC 16F877A SENSOR (PAR INFRARROJO) INDICADOR SONORO (BUZZER) SUERO OPTO-ACOPLADOR 4N25 CONTROL MECANICO (MOTOR PAP) SUERO

ETAPA DE ENTRADA TECLADO SUERO.- Permite ingresar el tipo de suero a administrar, ya sea de 250, 500 o 1000ml INC_GOTAS .- Incrementa el número de gotas por minuto que se requieren. DEC_GOTAS.- Decrementa el número de gotas por minuto que se requieren. START/STOP.- Inicia el giro del motor permitiendo así el paso del líquido; si se presiona otra vez, el sistema se detiene y espera que la tecla sea presionada nuevamente para continuar normalmente RESET.- Reinicia el sistema. ALARMA_OFF.- Apaga la alarma de advertencia de poco suero.

SENSOR INFRARROJO DE GOTAS Consta de un módulo emisor y un módulo receptor que están alineados entre sí. MODULO RECEPTOR INFRARROJO PNA4602

MODULO EMISOR INFRARROJO Diseñado con un 555 en modo de operación oscilador astable, el cual tiene a la salida un Led infrarrojo que oscila a una frecuencia de 38KHz aproximadamente. f = [0.693(R1+2R2)C1]-1 R1=12.7KΩ R2=12.7KΩ C1=1nf f = [0.693(3*12.7*103)1*10-9]-1 f = [26*10-6Seg]-1 f = 37.8KHz

ETAPA DE PROCESAMIENTO DE DATOS Esta etapa la constituye el microcontrolador PIC16F877A del fabricante Microchip. Las características más importantes de este microcontrolador son: - Frecuencia de operación hasta 20 MHz - 8K de Memoria Flash (palabras de 14 bits) - 14.3K bytes de Memoria de programa - 8192 palabras de instrucciones - 256 bytes de Memoria de datos EEPROM - 15 Interrupciones - 5 Puertos de I/O (A,B,C,D,E) - 3 Temporizadores (TMR0,TMR1,TMR2) - 35 Intrucciones

ETAPA DE SALIDA La etapa de salida está compuesta por: - Pantalla de cristal líquido LCD 16x2.- Muestra los datos ingresados por el usuario. Alarma de advertencia de poco suero.- Advierte al operador que el suero está próximo a terminarse. Opto-acoplador 4N25.- Aisla el circuito digital del control mecánico con el fin de eliminar cualquier interferencia ocasionado por el giro del motor. - Control mecánico del flujo del líquido (motor PAP).- Permite el paso del líquido hacia el paciente.

PANTALLA DE CRISTAL LIQUIDO (LCD) PIN SÍMBOLO DESCRIPCIÓN 1 VSS Tierra 2 VDD +5V 3 VO Pin de contraste del cristal líquido. Normalmente se conecta a un potenciómetro a través del cual se aplica una tensión variable entre 0 y +5V que permite regular el contraste del cristal líquido. 4 RS Selección del registro de control/registro de datos: RS =0 Selección del registro de control RS=1 Selección del registro de datos 5 R/W Señal de lectura/escritura R/W=0 El Módulo LCD es escrito R/W=1 El Módulo LCD es leído 6 E Señal de activación del módulo LCD: E=0 Módulo desconectado E=1 Módulo conectado 7-14 D0-D7 Bus de datos bi-direccional. A través de estas líneas se realiza la transferencia de información entre el módulo LCD y el sistema que lo controla. PANTALLA DE CRISTAL LIQUIDO (LCD) Representan 16 caracteres por fila. A través de la pantalla se observa la cantidad de gotas que se requieren por minuto y el tipo de suero que se está utilizando.

ALARMA DE ADVERTENCIA DE POCO SUERO Es importante poder predecir en que momento el suero está a punto de terminarse; para ello nuestro sistema cuenta con una alarma que nos alertará sobre eso. Esta alarma la representa un buzzer, el cual comenzará a pitar cuando el suero esté próximo a acabarse. El sonido se repetirá cada medio segundo y se lo apagará definitivamente con la tecla “ALARMA”_OFF del teclado del sistema.

OPTO-ACOPLADOR 4N25 Con el fin de evitar cualquier interferencia ocasionada por el giro del motor, se aisla por completo el circuito digital de la parte mecánica. Principales características: Temperatura de operación: -55 a 100 oC Voltaje Colector-Emisor: 30V Impedancia de aislamiento: 1011 Ω

CONTROL MECANICO DE PASO DEL FLUJO (MOTOR PAP) Para controlar el paso del suero hacia el paciente nos valemos de un motor de paso unipolar. Características: Un paso por pulso aplicado. Si no recibe pulsos se queda enclavado. Dependiendo del motor los pasos son pequeños o grandes.

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA SIMULACION:

CONCLUSIONES Medicina involucrada cada vez más con la Electrónica. Importancia de controlar situaciones críticas. Simplicidad en el manejo de los microcontroladores. Amplia variedad de componentes electrónicos programables.

GRACIAS POR SU ATENCION!