Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kommerz. Schaltung für Pulsmesser


von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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Anbei die Elektronik eines Pulsmessers, wie er in einem Fitnesstrainer 
vertwendet wird. Erstellt mit Eagle 6.2.0, Schaltbild und Platine.

Der Pulsmesser wird von einem Prozessor über den PIN PE "enabled" / 
aktiviert. Hierdurch erhält der 4fach OP LM324N seine 5V und liefert die 
Impulse über PIN PI, die vom Prozessor gezählt und ausgewertet werden 
können.

Versorgt wird über 4 Mignonzellen.

Der komplette Fitnesstrainer befand sich in irgendeinem Pollin 
Sortiment. Auch der dazugehörige Ohrclip war in irgendeinem Sortiment.

Was nun noch fehlt ist ein kleines Prog zum Einschalten des OP und die 
Auswertung der Impulse. Man kann aber auch die Schaltungslogik zum 
Einschalten des OP entfernen und so modifizieren, dass der OP ständig 
aktiv ist.

von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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Ideen zum Programm:

Hier bieten sich 2 Möglichkeiten an:
1. Die Messung der Zeit zwischen 2 oder mehr Impulsen und Hochrechnung 
auf 1 Minute oder

2. Impulse zählen bis jeweils 60 Sekunden vergangen sind, dann erst den 
Zähler-Wert anzeigen.

Letztere Möglichkeit liefert aber erst nach frühestens einer Minute 
einen Anzeigewert. Scheidet damit m. E. aus.

1. wird aber den derzeit aktuellen Wert anzeigen, also kein 
Durchschnittswert. Um Durchschnittswerte zu erhalten kann man nach 
jeweils 60 Sekunden akkumulieren und die akkumulierten Werte in die 
aktuelle Berechnung mit einfliessen lassen.

Andere Ideen?

Hier wurden schon mehrere derartige Geräte erstellt und sicher kann die 
Software auch für diese Schaltungsvariante genutzt werden. Der Aufwand 
dieser kommerziellen Schaltung scheint mir hoch im Vergleich mit anderen 
Projekten. Worin der Vorteil für diese Version liegt, erschliesst sich 
mir erst einmal noch nicht.

Noch ein paar vergessene Hinweise:

Transistoren:
A13 MPSA13
733 LA733P
C945 C945

Ohrclip wird über 3,5mm Stereo-Klinkenbuchse angeschlossen.

von j. c. (jesuschristus)


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Ich bekomm die Datei nicht auf. Welche Eagleversion isn das?
Könntest Du den Schaltplan vielleicht als png hochladen? Das wär super. 
Ist das Ding optisch oder elektrisch?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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j. c. schrieb:
> Ist das Ding optisch oder elektrisch?

Du meinst wahrscheinlich optisch oder akustisch, j.c.? Direkte 
Elektroden sind in solchen Dingern nicht üblich, oder?  Mir siehts eher 
nach der akustischen Variante aus wg. der wenigen Anschlussdrähte.

von MagIO (Gast)


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Wie heißt das Teil ... rolling buffer oder rolling average?

Du hast einen Buffer in dem du die Messwerte ablegst. Bist Du hinten 
angekommen geht es vorne wieder weiter. Zusammen mit einem Zähler 
wieviele Werte im Buffer stehen kannst du auch sofort anfangen den 
Durchschnitt auszurechnen und anzuzeigen.

An den Trainingsgeräten die ich kenne stört mich:
1. ja, die brauchen ne ganze weile bis sie was anzeigen
2. max. und min. Herzfrequenz stimmen meist nicht

Darum würde ich noch einen Filter einbauen, der Messwert-Ausreißer 
wegschmeisst.

Rolling average kann man auch mit nur einer variablen implementieren!
Kommt ein neuer Messwert, dann subtrahiert man einmal den Durchschnitt 
und addiert den neuen Messwert. Ist zwar ein wenig ungenauer, als 
wirklich die echten Messwerte aufzuaddieren, aber ich bezweifle mal, daß 
das in dem Zusammenhang viel bringt, da der Puls ja auch nicht 
Quarz-gesteuert ist ;o)

von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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Matthias Sch. schrieb:
> Mir siehts eher
> nach der akustischen Variante aus wg. der wenigen Anschlussdrähte.

wie gesagt, der dazugehörige Ohrclip war auch im Sortiment von Pollin 
dabei. Im Schaltbild ist ein Fototransistor und eine LED gezeigt. 
Stecken beide im Ohrclip. Ich mach bald ein Foto davon.

Hierzu sind 3 Drähte nötig, die für diese optische Variante reichen und 
die via Stereo-Klinkenstecker, wie beschrieben, Verbindung bekommen.

Btw, wozu mehr als 3 Anschlussdrähte dafür?

von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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MagIO schrieb:
> da der Puls ja auch nicht
> Quarz-gesteuert ist ;o)

beim Herzschrittmacher vermutlich schon, oder? ;-))

Deine Ideen zur Berechnung gefallen mir.

von Peter D. (peda)


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Altium kann mit dem Schaltplan nichts anfangen.

Die Platine sieht ja sehr aufwendig aus.
Es sollte doch reichen, den Fototransistor auf einen ADC-Eingang zu 
legen.


Peter

von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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Peter Dannegger schrieb:
> Altium kann mit dem Schaltplan nichts anfangen.

? Wer ist das?

von Peter D. (peda)


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Karl-Heinz M. schrieb:
> ? Wer ist das?

Google, erster Treffer.


Peter

von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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Wurde mit Eagle erstellt, s. o. Version 6.2.0. Eagle und Altium sind 
nicht meine SW, sorry - sonst könnte ich supporten ;-)

von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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Schaltbild und Platine jetzt nochmal als Screenshot im Format PNG.

von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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Peter Dannegger schrieb im Beitrag #2825124:
> Wie wärs mal mit lesbarem Output (PDF, PNG).

schon geschehen. Lesbarer Output sind auch Eagle-Dateien. Die sind nicht 
kryptisch oder so.

Ist es das erste Mal, dass Du auf Eagle-Dateien stösst? Ich würde es für 
den Fall der Fälle und allein um nicht ausgeschlossen zu sein, 
installieren. Ich für meinen Teil schaue mir nun Altimum mal an.

Ist mein erstes Eagle Projekt. Bitte auf Anfänger-Probs hinweisen.

von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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Peter Dannegger schrieb:
> Die Platine sieht ja sehr aufwendig aus.
> Es sollte doch reichen, den Fototransistor auf einen ADC-Eingang zu
> legen.

Ja, ich finde den Aufwand auch hoch. K. A. was sich der Entwickler dabei 
gedacht hat. Eigentlich arbeitet die Industrie gern kostensparend. Hat 
daher sicher einen Sinn.

Anbei jetzt auch ein Bild vom Ohrclip.

von Christian H. (netzwanze) Benutzerseite


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Karl-Heinz M. schrieb:
> Eigentlich arbeitet die Industrie gern kostensparend. Hat
> daher sicher einen Sinn.

Hat jetzt nicht direkt etwas hiermit zu tun.
Es gab mal eine Zeit, da wurde im fernen Osten viel kopiert (ist immer 
noch so). Da gab es beispielsweise einmal ein Gerät, bei dem aus 
versehen zu viele Löcher gebohrt wurden. Diese wurden anschließend 
einfach mit Schrauben geschlossen. Sie waren also redundant.
Das Gerät wurde nun kopiert - mit den redundanten Löchern und Schrauben.

Oft wird einfach nicht nachgedacht. Es muss also nicht unbedingt 
sinnvoll sein.

In diesem Fall handelt es sich aber um eine Verstärkerstufe mit Filter.
Vielleicht bräuchte man, um diese in Software zu gießen einen größeren 
Prozessor, so dass die Analogtechnik im Endeffekt billiger ist.

von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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Peter Dannegger schrieb:
> Altium kann mit dem Schaltplan nichts anfangen.

Support anrufen. Bei den Preisen, die die SW kostet, müsste das drin 
sein. Oder Eagle kostenlos install.

von Spartanist (Gast)


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Karl-Heinz M. schrieb:
> Anbei die Elektronik eines Pulsmessers

gibt es von Polar als ASIC...

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