INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología
SISTEMAS DIGITALES l PROYECTO:
SISTEMA DE DIAGNÓSTICO CLÍNICO
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Profesor Mera Hernández Manuel Leonardo Integrantes
Pérez Santos Diana Elizabeth Rodríguez Ruiz Daniela Grupo: 3MM2 Equipo: 5
FECHA DE ENTREGA: 12/06/2017
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OBJETIVO GENERAL Usar un microcontrolador para realizar un programa con la finalidad de brindar un diagnóstico clínico.
OBJETIVOS PARTICULARES Conocer el funcionamiento de los sistemas de comunicación seriales del microcontrolador. Adquirir los conocimientos necesarios para poder abordar proyectos con microcontroladores.
MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO
Computadora Arduino mega 2560 Cable para arduino Programa de arduino Protoboard Cables para conexión Display de 7 segmentos Potenciometro de 1 K Resistencias
DESARROLLO EXPERIMENTAL Experimento 1 Diseñar el diagrama de flujo
De lo que realizará nuestro programa
Probar el programa
Conectar el circuito al arduino
Conectar el Arduino a la computadora
Programar en arduino
RESULTADOS Diagrama del sistema de diagnostico clínico
Se pide valor inicial y seleccionar un análisis clínico
Despues se pide el sexo del usuario
Se pide la edad y sale impreso el diagnóstico
Por último añadimos el circuito a nuestro programa
Ilustración 1 "Circuito de diagnóstico clínico"
ANÁLISIS DE RESULTADOS 1. Declaramos variables
2. Se imprimen los mensajes que se desea que vea el usuario
3. Se utiliza otro contador para contador para pedir los datos del tipo de análisis clínico y el sexo.
4. Se utiliza otro contador para ingresar e imprimir el sexo del usuario y la edad
5. Volvemos a utilizar otro contador para guardar e imprimir la edad del paciente
6. Cuando seleccionamos el número 1 que es de glucosa, lo evalua bajo los valores de referencia, sexo y edad.
7. Lo mismo pasa si seleccionamos el número 2 que es para Colesterol
8. De igual manera, el número 3 para triglicéridos
9. Por último, cerramos todas las llaves por orden y el Serial.printIn inicial.
10. Corremos el programa Para iniciar éste programa de diagnóstico clínico, damos la cordial bienvenida al usuario y le pedimos que ingrese un valor a evaluar. En este caso se eligió un valor al azar que fue 120. Después se le pide que ingrese un número del 1 al 3, dependiendo del análisis clínico deseado. Ingresamos el número 2 que es el análisis de Colesterol y posteriomente nos piden ingresar H si es hombre el usuario o M si es mujer. En este caso ingresamos la M de mujer y en seguida se pide al usuario que añada su edad. Sale un mensaje reafirmando la edad y el diagnostico que dependerá de los valores de referencia de cada análisis clínico, sexo y edad. Se probaron los tres casos de análisis clínicos, edades, sexo y valores iniciales y el programa funciona a la perfección. Este programa fue difícil de realizar ya que no se contaba con un conocimiento amplio de programación en arduino y en PIC, pero se buscaron ejemplos y teoría de estos microcontroladores y se logró. Por último se decidió agregar el circuito para ingresar el primer valor por medio de un potenciómetro y ver en los display el valor seleccionado. Como ya mencionamos anteriormente se utilizó el arduino Mega 2560 que es una placa electrónica, esta cuenta con 54 pines digitales de entrada / salida (de los cuales 15 se puede utilizar como salidas PWM), 16 entradas analógicas, 4 UARTs (puertos serie de hardware), un oscilador de cristal 16 MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP, y un botón de reinicio. Contiene todo lo necesario para apoyar el microcontrolador y es compatible con la mayoría de los escudos diseñados para arduino l Uno. Una señal eléctrica analógica es aquella en la que los valores de la tensión o voltaje varían constantemente y pueden tomar cualquier valor. En el caso de la corriente alterna, la señal analógica incrementa su valor con signo eléctrico positivo (+) durante medio ciclo y disminuye a continuación con signo eléctrico negativo ( – ) en el medio ciclo siguiente.
Un sistema de control (como un microcontrolador) no tiene capacidad alguna para trabajar con señales analógicas, de modo que necesita convertirlas en señales digitales para poder trabajar con ellas. La señal digital obtenida de una analógica tiene dos propiedades fundamentales:
Valores. Que valor en voltios define 0 y 1. En nuestro caso es tecnología TTL (0 – 5V) Resolución analógica: nº de bits que usamos para representar con una notación digital una señal analógica
En caso de arduino mega, el valor de 0 voltios analógico es expresado en digital cono B00000000 (0) y el valor de 5V analógico es expresado en digital como B11111111 (255) Por lo tanto todo valor analógico intermedio es expresado con un valor entre 0 y 255, es decir, sumo 1 en binario cada 4,883 mV. Arduino Mega Proporciona una salida PWM (Pulse Wave Modulation, modulación de onda por pulsos) 8 bits de resolución (valores de 0 a 255) en sus pines del 0 al 13. Como hemos dicho Arduino mega tiene entradas analógicas que gracias a los conversores analógico digital puede entender ese valor el microcontrolador, pero no tiene salidas analógicas puras y para solucionar esto, se uso la técnica de PWM. Las Salidas PWM (Pulse Width Modulation) permiten generar salidas analógicas desde pines digitales. La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga. El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período. duty cycle = (tiempo que la salida está a uno o HIGH)/ (periodo de la función) En Arduino la frecuencia de PWM es de 500Hz. Un microcontrolador solo entiende señales digitales (1’s y 0’s), por lo tanto para poder leer señales analógicas necesitamos los convertidores Analógico a Digital (ADC).
Para esto se utilizaron transistores que una de sus funciones es amplificar señales, en este circuito su función es generar bits (ceros y unos).si el transistor está abierto, la corriente no puede pasar (bit 0) y si está cerrado, la corriente pasa (bit 1).
Ilustración 2"Codificación"
Entonces se podría decir que los transistores tienen la función de modular y transmitir la señal de analógica a digital. Toma los valores binarios y los compara con los voltajes y de ese modo los cambia En realidad, es importante el uso de transistores porque amplifica, modula y en algunos casos llega a cortar la señal.
CONCLUSIONES Pérez Santos Diana Elizabeth Se realizó este proyecto con la finalidad de dar un diagnostico al paciente a partir de un valor dado. Se ingresa el valor de la muestra y se compara con los valores de referencia de cada análisis, glucosa, colesterol y triglicéridos. Se toma en cuenta ciertos datos que el paciente proporciona, como su edad, el sexo y eso se compara en el programa en arduino, y este nos arroja los diferentes diagnósticos, desde una hipoglucemia a una diabetes. Se menciona las bases de datos, los drivers USB que empleamos para arduino ofrecen una interfaz serie virtual, así que primero pudimos simular el programa asegurándonos de que corriera perfectamente y no tuviera ningún problema, después para programar sobre el puerto serie con C# y que podamos ingresar los datos manualmente. Al final del programa nos ayuda a dar un diagnóstico acertado a cada uno de los estudios gracias a la ayuda de la programación en arduino. Rodríguez Ruiz Daniela Arduino es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto (opensource) basada en hardware y software flexibles y fáciles de usar. Está pensado para artistas, diseñadores, como hobby y para cualquiera interesado en crear objetos o entornos interactivos. Arduino puede sentir el entorno mediante la recepción de entradas desde una variedad de sensores y puede afectar a su alrededor mediante el control de luces, motores y otros artefactos. Gracias a arduino se logró hacer un sistema de diagnóstico clínico capaz de interactuar con el usuario y darle un diagnóstico confiable. Llegue a la conclusión que la manera más sencilla y rápida de combinar algún lenguaje de programación con algún cliente, usuario o en este caso paciente es por medio de arduino. Y a pesar de que no se sabía del tema se logro realizar correctamente la práctica ya que el lenguaje de arduino es muy fácil de entender y de implementar.
BIBLIOGRAFIA
Nicolas Goilav. (2008). ARDUINO: Aprender a desarrollar para crear objetos inteligentes. México: ENI. Jose Bustamante. (2015). Curso completo de Arduino. México: ENI. Ronald. J. Tocci. (2003). Sistemas digitales. México: PEARSON
