Trabajo Colaborativo 1. Instrumentacion Medica

INTRODUCCION

Este primer trabajo colaborativo es una oportunidad para acercarse a exigencias reales del área de bioingeniería, cuyo principal objetivo es la preservación de la salud del ser humano.

La termometría clínica hace parte del control básico de signos vitales y de la instrumentación de medida, encargada de registrar, medir cualquier variable de tipo de origen fisiológico proveniente del ser humano. Si tenemos en cuenta que alguna variación en la temperatura corporal es una anormalidad en la capacidad de auto termorregulación que posee el cuerpo humano, debido a alguna afección en el termostato natural de los humanos, conocido como hipotálamo. Las afecciones a la regulación de control del cuerpo humano se deben principalmente a infecciones o enfermedades bacterianas que atacan químicamente al hipotálamo, lecciones cerebrales severas o a las condiciones del medio ambiente que influyen la temperatura corporal. En este punto es necesario decir que la temperatura interna del cuerpo humano normal esta en el rango de 36.5-37.2 grados centígrados según la asociación americana de medicina. Temperaturas inferiores a 34 grados centígrados son consideradas como hipotermia, estado en el que se presenta rigidez muscular ,coloración azul de la piel, entumecimiento, perdida del conciencia y percepción del medio que los rodea y en los peores casos la muerte. El estado de hipertermia se da a temperaturas por encima de los 38 grados centígrados y los síntomas mas comunes de este estado son la alta sudoración, pirexia, disnea, taquicardia, daños cerebrales y paro cardiorespiratorio.

Este primer trabajo colaborativo para medir uno de los parámetros más importantes del cuerpo humano empieza con una descripción y características más importantes del microprocesador PIC16F87, elemento central del dispositivo de termometría clínica. A continuación se presenta el diagrama de bloques de un termómetro clínico y se especifican cuales las selecciones de elementos que componen el sistema.

OBJETIVOS

- Que el estudiante investigue y analice la importancia de la temperatura corporal en el ser humano

- Que el estudiante plantee soluciones adecuadas a problemas que involucran las temáticas referenciadas.

ACTIVIDAD

El grupo debe desarrollar el software de programación de un microcontrolador en lenguaje assembler, aplicado al módulo de termometría clínica del capítulo 5, numeral 5.5, figura 67, que cumpla con las siguientes condiciones:

1. Temperatura mínima: 32 °C, Vo4 (t) = 0V.

2. Temperatura máxima: 42 °C, Vo4 (t) = 5V.

3. Si la temperatura es mayor a 36 °C y menor a 38 °C, en el display debe aparecer “Normal” y encenderse el Led Verde.

4. Si la temperatura es menor a 36 °C, en el display debe aparecer “Hipotermia” y encenderse y apagarse el Led amarillo 2 veces por segundo y activarse el zumbador.

5. Si la temperatura es mayor a 38 °C, en el display debe aparecer “Hipertermia” y encenderse y apagarse el Led rojo 2 veces por segundo y activarse el zumbador.

6. El microcontrolador será el PIC16F87.

7. Debe simularse con Proteus.

Descripción del microprocesador PIC16F87.

Se denomina microcontrolador a un dispositivo programable capaz de realizar diferentes actividades que requieran del procesamiento de datos digitales y del control y comunicación digital de diferentes dispositivos. Los microcontroladores poseen una memoria interna que almacena dos tipos de datos; las instrucciones, que corresponden al programa que se ejecuta, y los registros, es decir, los datos que el usuario maneja, así como registros especiales para el control de las diferentes funciones del microcontrolador. Los microcontroladores se programan en lenguajes de programación Assembler y cada microcontrolador varía su conjunto de instrucciones de acuerdo a su fabricante y modelo. De acuerdo al número de instrucciones que el microcontrolador maneja se le denomina de arquitectura RISC (reducido) o CISC (complejo).

Los microcontroladores poseen principalmente una ALU (Unidad Lógico Aritmética), memoria del programa, memoria de registros, y pines I/O (entrada y/0 salida). La ALU es la encargada de procesar los datos dependiendo de las instrucciones que se ejecuten (ADD, OR, AND), mientras que los pines son los que se encargan de comunicar al microcontrolador con el medio externo; la función de los pines puede ser de transmisión de datos, alimentación de corriente para l funcionamiento de este o pines de control especifico.

Para este proyecto se utilizo el PIC 16F87. Este microcontrolador es fabricado por MicroChipfamily a la cual se le denomina PIC. El modelo 16F87 posee varias características que hacen a este microcontrolador un dispositivo muy versátil, eficiente y práctico, optimo para esta aplicación de programación de un sistema de control de temperatura corporal clínica.

Principales características del Microcontrolador PIC16F87:

 Soporta modo de comunicación serial, posee dos pines para ello.

 Amplia memoria para datos y programa.

 Memoria reprogramable: La memoria en este PIC es la que se denomina FLASH; este tipo de memoria se puede borrar electrónicamente (esto corresponde a la “F” en el modelo).

 Set de instrucciones reducidas (tipo RISC), pero con las instrucciones necesarias para facilitar su manejo.

TABLA DE CARACTERISTICAS DEL MICROPROCESADOR PIC16F87

CARACTERÍSTICAS 16F877

Frecuencia máxima DX-20MHz

Memoria de programa flash palabra de 14 bits 8KB

Posiciones RAM de datos 368

Posiciones EEPROM de datos 256

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