Разработка устройства для определения присутствия в атмосфере (выдыхаемой пробе) наличия определенных соединений
Микроконтроллер – устройство, предназначенное для управления множеством периферийных электронных средств. Трассировка – процесс определения местоположения проводников, компонентов на печатной плате в соответствии с разработанной электрической схемой.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.08.2018 |
| Размер файла | 2,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В результате научно-исследовательской работы был получен прототип устройства неинвазивной диагностики заболеваний человека по выдыхаемому воздуху. Прототип доказал свою работоспособность, однако полученные данные оказались недостаточно точными из-за несовершенства используемых газовых сенсоров.
Это дает основу для дальнейших исследований и последующей доработки устройства. Главными задачами на ближайшие полгода представляются:
· Замена газовых сенсоров на более качественные.
· Доработка интерфейса устройства.
· Разработка требований к надежности и безопасности эксплуатации устройства.
· Разработка корпуса устройства в соответствии с требованиями надежности.
· Проведение клинических испытаний с группой больных до 200 человек с установленными заболеваниями легочной системы и желудочно-кишечного тракта.
Литература
1. Michael Phillips, Breath Tests in Medicine, Scientific American, Vol. 267, No. 1 (JULY 1992), pp. 74-79
2. Назаров В.Е., Карасева Г.Т., Джагацпанян И.Э., Панина А.В. Методика измерений газового состава выдыхаемого воздуха // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена - 2015. - № 176. - С. 135-142
3. Климанов И.А. Механизмы формирования конденсата выдыхаемого воздуха и маркеры оксидативного стресса при патологиях респираторного тракта // Пульмонология. 2009. No 2. С. 113-119.
4. Клименко В.А., Криворотько Д. Н. Анализ выдыхаемого воздуха как маркер биохимических процессов в организме // Теоритична медицина. 2011. С. 138-143.
5. Цыпленкова С. Э. Оксид азота в выдыхаемом воздухе: клинико-функциональные параллели при бронхиальнои? астме у детеи? // Аллергология: Научно-практическии? журнал. 2006. No 2. С. 48-53.
6. Щербакова Н.В., Начаров П.В., Янов Ю.К. Анализ газового состава выдыхаемого воздуха в диагностике заболевании? // России?ская отоларингология. 2005. No 4(17). С. 126-132.
7. Franklin P.J., Turner S.W., Mutch R.C. Measuring exhaled NO in infants during tidal breathing; methodological issues // Pediat. Pulmol. 2004. No 37(1). Р. 24-30.
8. Hunt J. Exhaled breath condensate: an evolving tool for non-invasive evaluation of lung disease // J. Allergy Clin. Immunol. 2002. Vol. 110. P. 28-34.
9. Graff G.R., Adler A.J., Dweik R.A. Validation study of fractional exhaled nitricoxidemea-surements using a handheld monitoring device // J. Asthma. 2006. No 43. Р. 731-734.
10. Montuschi P. Analysis of exhaled breath condensate in respiratory medicine: methodological aspects and potential clinical applications // Therapeutic Advances in Respiratory Disease. 2007. No 1. P. 5-23.
11. Wilson H. Breath analysis: Physiological basis and sampling techniques // Scandinavian Journal of Work, Environment & Health, Vol. 12. 1986. No 3. P. 174-192.
Приложение
Текст программы.
#include <LiquidCrystal.h> // Лобавляем необходимую библиотеку
LiquidCrystal lcd(5, 6, 7, 8, 9, 10); // (RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7)
int redLed = 12;
int gas0 = A0;
int gas1 = A1;
int gas2 = A2;
int gas3 = A3;
int gas4 = A4;
int gas5 = A5;
int gas6 = A6;
int gas7 = A7;
// Пороговое значение:
int s = 600;
void setup(){
pinMode(redLed, OUTPUT);
pinMode(gas0, INPUT);
pinMode(gas1, INPUT);
pinMode(gas2, INPUT);
pinMode(gas3, INPUT);
pinMode(gas4, INPUT);
pinMode(gas5, INPUT);
pinMode(gas6, INPUT);
pinMode(gas7, INPUT);
Serial.begin(9600);
Serial.println("warming-up");
lcd.begin(17, 4); // Задаем размерность экрана
lcd.print("Warming-UP");
delay (10000);
lcd.clear();
Serial.println("measurement");
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Start measur.");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("in 3 sec");
delay (3000);
lcd.clear();
}
void loop(){
int analog0 = analogRead(gas0);
int analog1 = analogRead(gas1);
int analog2 = analogRead(gas2);
int analog3 = analogRead(gas3);
int analog4 = analogRead(gas4);
int analog5 = analogRead(gas5);
int analog6 = analogRead(gas6);
int analog7 = analogRead(gas7);
Serial.print("Q2=");
Serial.println(analog0);
Serial.print("Q3=");
Serial.println(analog1);
Serial.print("Q6=");
Serial.println(analog2);
Serial.print("Q7=");
Serial.println(analog3);
Serial.print("Q4=");
Serial.println(analog4);
Serial.print("Q5=");
Serial.println(analog5);
Serial.print("Q8=");
Serial.println(analog6);
Serial.print("Q9=");
Serial.println(analog7);
lcd.setCursor(0, 0); // Устанавливаем курсор в начало 1 строки
lcd.print("Q2=");
lcd.print(analog0);
lcd.print(",");
lcd.print("Q3=");
lcd.print(analog1);
lcd.print(" ");
lcd.setCursor(0, 1); // Устанавливаем курсор в начало 2 строки
lcd.print("Q6=");
lcd.print(analog2);
lcd.print(",");
lcd.print("Q7=");
lcd.print(analog3);
lcd.print(" ");
lcd.setCursor(-4, 2);
lcd.print("Q4=");
lcd.print(analog4);
lcd.print(",");
lcd.print("Q5=");
lcd.print(analog5);
lcd.print(" ");
lcd.setCursor(-4, 3);
lcd.print("Q8=");
lcd.print(analog6);
lcd.print(",");
lcd.print("Q9=");
lcd.print(analog7);
lcd.print(" ");
if (analog0 > s, analog1 > s)
{
digitalWrite(redLed, HIGH);
}
else
{ digitalWrite(redLed, LOW); }
delay(1000);
}
Таблица 5 - Результаты выдыхаемых образцов
Таблица 6
Графики сравнения СО в пробах здоровых и больных людей
Рисунок 22. Графики сравнения сжиженного газа в пробах здоровых и больных людей
Рисунок 23
Таблица 7 - Здоровые
|
Дисперсия |
33 227.0 |
Мат ожидание |
9.0 |
|
|
Среднее арифм |
153.5 |
Медиана |
148.0 |
|
|
Квадратичное отклонение |
59.5 |
Средняя ошибка средней квадратической |
14,0 |
Плотность нормального распределения в группе «Метан. Здоровые».
Рисунок 24
Таблица 8 - Заболевшие
|
Дисперсия |
7 378.0 |
Мат ожидание |
138.0 |
|
|
Среднее арифм |
117.5 |
Медиана |
119.0 |
|
|
Квадратичное отклонение |
51.9 |
Средняя ошибка средней квадратической |
12.2 |
Плотность нормального распределения в группе «Пропан. Больные»
Рисунок 25
Таблица 9 - Здоровые
|
Дисперсия |
5 180.0 |
Мат ожидание |
109.0 |
|
|
Среднее арифм |
99.5 |
Медиана |
111.0 |
|
|
Квадратичное отклонение |
50.0 |
Средняя ошибка средней квадратической |
11.8 |
Плотность распределения в группе «Пропан. Здоровые».
Рисунок 26
Таблица 10 - Заболевшие
|
Дисперсия |
18 712 |
Мат ожидание |
64 |
|
|
Среднее арифм |
66.1 |
Медиана |
63.0 |
|
|
Квадратичное отклонение |
28.7 |
Средняя ошибка средней квадратической |
6.8 |
Плотность распределения вероятности в группе «СО. Заболевшие»
Рисунок 27
Таблица 11 - Здоровые:
|
Дисперсия |
1 142.0 |
Мат ожидание |
82.0 |
|
|
Среднее арифм |
77.9 |
Медиана |
86.0 |
|
|
Квадратичное отклонение |
24.1 |
Средняя ошибка средней квадратической |
5.7 |
Значение t-критерия Стьюдента: 1.34.
Различия статистически не значимы (p=0.189076).
Число степеней свободы f = 42.
Критическое значение t-критерия Стьюдента = 2.018, при уровне значимости б = 0,05.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Электрическая принципиальная схема устройства автоматической тренировки аккумулятора. Выбор элементной базы. Разработка схемы электрической принципиальной. Размещение компонентов на печатной плате. Разработка алгоритма программы микроконтроллера.
дипломная работа [670,2 K], добавлен 20.10.2013Обоснование метода определения местоположения излучающего объекта. Решение задачи определения местоположения излучающего объекта с известной несущей. Разработка функциональной схемы приемного устройства. Расчет погрешности определения местоположения.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 25.10.2011Создание графического обозначения электрорадиоэлементов. Разработка посадочного места на печатной плате для монтажа элементов. Упаковка выводов конструктивных элементов радиоэлектронных средств. Автоматическая трассировка проводников печатной платы.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.05.2012Разработка принципиальной электрической схемы на базе микропроцессора. Механизм работы устройства, его зависимость от сигналов, приходящих на микроконтроллер от датчиков присутствия человека в помещении. Выбор датчика присутствия. Расчет параметров реле.
курсовая работа [491,6 K], добавлен 03.04.2017Разработка электрической принципиальной схемы устройства управления. Обоснование его конструкции. Способ изготовления печатной платы. Расчет размерных и электрических параметров проводников. Моделирование тепловых процессов в подсистеме АСОНИКА-Т.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 12.11.2013- Конструкторско-технологическое проектирование функционального узла, расположенного на печатной плате
Конструирование радиоэлектронной аппаратуры. Объединение электронных компонентов. Расчет элементов печатной платы. Подготовка поверхностей заготовок. Технологический процесс изготовления двухслойной печатной платы комбинированным позитивным методом.
курсовая работа [57,7 K], добавлен 19.02.2013 Компоновка узлов на печатной плате игровой приставки. Технологический процесс монтажа микросхем на печатной плате. Выбор рационального места расположения элементов устройства. Расчет теплоотвода конвекцией. Расчет надежности печатной платы приставки.
курсовая работа [88,2 K], добавлен 11.03.2013Разработка усилителя тока с помощью средств систем автоматизированного проектирования. Моделирование усилителя тока в Multisim. Расчет размеров, размещение радиоэлектронных компонентов на печатной плате, ее трассировка с помощью волнового алгоритма.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 21.10.2015Анализ исходных данных. Выбор элементной базы и способа монтажа. Расчет конструкции печатной платы. Создание библиотеки компонентов. Формирование схемы электрической принципиальной с протоколом ошибок. Компоновка, трассировка, файл отчетов о трассировке.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 19.09.2010Проектирование печатной платы для электрической схемы высокочастотного генератора. Порядок создания библиотеки радиоэлектронных компонентов в системе DipTrace. Условно-графическое обозначение резистора. Порядок размещения ЭРЭ на печатной плате в системе.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 19.06.2015Описание схемы самого простого варианта пульта управления. Сущность разработки цепи для определения времени наработки на отказ устройства. Характеристика электрических конденсаторов. Особенности разработки трассировки и компоновки печатной платы.
курсовая работа [976,4 K], добавлен 18.12.2008Процесс создания и программная реализация устройства электронных часов на основе микроконтроллера Attiny 2313. Разработка структурной и принципиальной схемы цифрового тахометра, сборка самого устройства, проверка и оценка его на работоспособность.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 28.04.2012Изучение основных соединений проводников на печатной плате. Этапы сборки и монтажа отдельных сборочных единиц радиоэлектронной аппаратуры. Сущность печатного монтажа и подготовки к нему. Пайка волнового припоя. Разъединители (клеммы) электрических цепей.
реферат [258,9 K], добавлен 13.09.2019Анализ схемы электрической принципиальной. Расчет шага размещения интегральной схемы, размеров зоны ее расположения. Интерактивное размещение и трассировка. Создание контура печатной платы, размещение компонентов. Подготовка конструкторской документации.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.12.2010Стандарты сотовой связи в Российской Федерации. Технические методы и средства защиты информации от утечки по каналам сотовой связи. Размещение навесных элементов на печатной плате. Обоснование выбора корпуса устройства. Трассировка печатной платы.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 04.04.2014Описание схемы электрической принципиальной и принципа работы узла. Обоснование выбора класса точности и способа пайки печатной платы. Элементы внешней коммуникации узла. Способы обеспечения влагозащиты платы. Расчет проводников по постоянному току.
курсовая работа [989,4 K], добавлен 21.03.2013Особенности устройства измерения температуры, выполненного на микроконтроллере ATmega8515L и датчике температуры DS18S20. Определение требований к печатной плате. Требования к формовке выводов, лужению и пайке. Расчет конструктивных параметров.
курсовая работа [433,2 K], добавлен 25.04.2015Конструкторский анализ схемы установки. Компоновка и трассировка печатной платы. Расчет надежности, вероятностей безотказной работы, минимальной ширины проводников и диаметров контактных площадок. Конструктивно-технологический расчет печатного монтажа.
курсовая работа [270,2 K], добавлен 20.02.2013Назначение и условия эксплуатации светодиодного устройства на МК ATtiny 15. Микроконтроллер как микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами. Обоснование его применения. Разработка структурной схемы светодиодного устройства.
курсовая работа [380,8 K], добавлен 04.04.2015Технология сквозного проектирования. Разработка принципиальной электронной схемы устройства. Обоснование выбора цифровых электронных компонентов. Трёхмерное моделирование: разработка модели корпуса, 3D-печать. Разработка программы микроконтроллера.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 22.08.2017
