domingo, enero 03, 2010

Electroestimulador muscular microcontrolado

Hace unos tres años había comprado un electroestimulador muscular (pagado bastante carito) y resultó un desastre!, luego de 3 meses la picana esta dejó de andar y lo había dejado tirado por ahi.

En diciembre del año pasado reviso que podía ser y me encuentro con un circuito muy peligroso, donde todo está mal hecho, no tiene la más minima medida de seguridad, no tiene diseño, nada de nada.

Entonces, ahi entra este proyecto, que puede parecer fácil pero no lo es, para nada.

Se deben implementar medidas de seguridad ya que se está aplicando hasta 100v a las personas, y se debe tener cuidado de no superar los 100mA (algo que el anterior SI hacía al apagarlo con los electrodos conectados y con el pote abierto, mamá que dolor!!! )

Como decía más alto que 100mA puede provocar fibrilación cardiaca.

Estos serían los requisitos para un diseño respetable de un electroestimulador.

Requerimientos
1. Medidas de seguridad
1.1. Doble o triple aislación eléctrica, por medio de transformador o fuente switching, luego por transformador de línea o trafo común
1.2. Filtro de red eléctrica

1.3. Fusibles!
1.4. Estimulación intencional o a demanda, es decir, la persona posee en sus manos la llave que activa o desactiva la estimulación cuando sucede algo que no le agrada.
1.5. Al encender o apagar el equipo debería iniciar sin voltaje a la/s salida/s.
1.6. Al iniciar la estimulación se debe verificar que los potenciómetros de regulación de corriente están cerrados.

2. Características técnicas
2.1. Alimentación: 220vac 50hz.
2.2. Impulsos: desde 0v a 100v máximo, de por lo menos 200us, de forma cuadrada o triangular, monofásica (continua pulsante) o bifásica (alterna).
2.3. Posibilidad de modificar el ancho, pausa y frecuencia.
2.4. Manejar trenes de pulsos.
2.5. Configurable por pc.
2.6. Regulable por tensión y corriente.
2.7. Lo más barato (pero SEGURO) posible

Posibles diseños
1. LM555 con un transformador de línea: No posee manera de generar monofásicas, ni trenes de pulsos, control de pausas por configuración, ni medidas de seguridad, un transformador de línea de las características necesarias sale aprox. 15 dólares contra 3 dólares de uno común, entre otras cosas.

2. Multiplicador de voltaje: Problema ya explicado en post anteriores, no hay aislación, la descarga de los condensadores no están agradable como algunos piensan...

3. Step-up Converter: Funcionaría algo así como los inversores de 12vdc a 110vac, el problema de vuelta es la falta de aislación eléctrica y el riesgo que algún error cause un voltaje muy alto, de hecho realicé pruebas y doy fe de ello.

4. Similar al 1, pero con un transformador normal, convirtiendo la tensión en continua y drenar la corriente en forma microcontrolada. Problema, como generar alterna a partir de continua --> inversor de polaridad con puente H

Creo que la mejor/barata es la 4, hasta nuevo aviso, tengo un trafo de 12v 300mA,

Significa que si P = 12V*0.3A = 3.6W

Regulo el drenado de la corriente por la salida de 12v para obtener 100VAC del otro lado (entrada de 220v).

Del otro lado P se mantiene en 3.6W, luego la corriente máxima que puede entregar el trafo es de:

P = V*I -> I = P/V = 3.6W/100V = 0.036A, es decir la corriente máxima a aplicar a una persona puede ser solo de 36mA máximo,
lo que nos da un margen de seguridad aceptable, ya que más de 40mA hay quienes no lo soportan.

Ondas
Cuadrada


Bifásica


Sinusoidal



Esquemático


Video con el prototipo




Versión pre-release funcionando


Fotos del aparato terminado


Placa del frente con el glcd incrustado


Felifix por dentro



Descargas en la sección correspondiente del blog.

jueves, diciembre 24, 2009

Pickit 2 Clone Ultimate - SMD

Por fin intenté con los diminutos componentes de montaje superficial (SMC) y que mejor para empezar que hacerlo en vísperas de navidad, con un nuevo diseño de Pickit (con todas las características del original), sin probarlo previamente ni en un simulador, comprar equipos de dudosa calidad constructiva, y que además funcione?? a quien se le puede ocurrir.... a MI!!!

Comparto entonces el Pickit 2 Clone Ultimate SMD










Y esta es la estación de soldado (bue, no critiquen por 90 dólares que quieren!, jeje)


Espero les guste, y felices fiestas para todos



miércoles, noviembre 04, 2009

Diseño de circuitos impresos con KiCAD

Luego de romperme la cabeza aprendiendo lo básico de KiCAD un software de diseño automatizado de circuitos impresos, realicé este tutorial para los novatos a intermedios.

Versión html
http://www.ucontrol.com.ar/forosmf/explicaciones-y-consultas-tecnicas/diseno-de-circuitos-impresos-con-kicad/



Y a hacer PCBs que ahora no hay excusas, jeje ...

lunes, octubre 12, 2009

Multiboard PIC Trainer 2.0

La evolución natural de mi anterior entrenadora

Realizada con el software KiCAD.































Módulo de comunicación I2C, con memoria 24LC256 y reloj de tiempo real (RTC) utilizando un DS1307.


Módulo atornillable



Módulo de cuatro entradas/salidas



Construcciones de pequeños módulos



Módulo LCD configurable a 1, 2, 4 u 8 pines.



Módulo "analógicos"



Consisten en:
1 LDR (sensor de luz)
2 Potenciómetros
1 conector para NTC (sensor de temperatura)
1 conector para ds1820 (sensor de temperatura)
1 sensor de infrarrojo
1 emisor de infrarrojo
1 buzzer


Módulo de relés o relevadores



Módulo de cuatro display de siete segmentos configurable a uno dos pines.



Pruebas de funcionamiento con filtro RC


Módulo IDC a protoboard



Aquí casi todo el conjunto:



Aún faltan algunos más como Ethernet, keyboards, vendrán pronto...


Descargas en la sección correspondiente del blog.