Pulsuhren-Empfänger für AVR

[Sabine Wolf]

Hallo,

ich habe mir kürzlich eine günstige Pulsuhr zugelegt,
ein Brustgurt mißt den Herzschlag und sendet ihn
an die Uhr, ich nehme mal an bei 5,3 kHz, weil
das die Sendefrequenz bei den meisten Pulsuhren ist.
Nun würde ich gerne meine Herzfrequenz über eine
gewisse Zeit protokollieren und dazu gerne meinen
AVR Butterfly benutzen. Kann mir jemand ein paar
Tips geben, wie ich möglichst einfach einen kleinen
Empfänger für diese 5,3 kHz baue? Ein besonderes
Protokoll schenit nicht verwendet zu werden, wenn
ich ein Mini-Radio an den Brustgurt halte, höre ich
ein Piepsen im Takt des Herzschlags.

Danke,
Sabine

 

[Joerg]

Hallo Sabine,

Dazu muessten wir erst einmal das Sendeprotokoll kennen. Bandbreite? AM, FM oder Pulsmodulation?

Wenn diese Technik so verbreitet ist, sollte es sogar fertige Chips geben, mit denen der Empfaenger gebaut werden kann. Wenn der Sender soviel Oberwellen produziert, dass sogar ein AM Radio reagiert, kann man vielleicht ueber den Weg empfangen.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Martin Laabs]

In article <2p96d7Fh4ucmU1@uni-berlin.de>,
"Sabine Wolf" <sabine.f.wolf@web.de> writes:

Hallo,
an die Uhr, ich nehme mal an bei 5,3 kHz, weil

Das ist gut möglich weil man dort auch keine Frequenzzuteilung
braucht.

Nun würde ich gerne meine Herzfrequenz über eine
gewisse Zeit protokollieren und dazu gerne meinen
AVR Butterfly benutzen. Kann mir jemand ein paar
Tips geben, wie ich möglichst einfach einen kleinen
Empfänger für diese 5,3 kHz baue?

Also wenn das Protokoll wirklich nur aus kurzen Impulsen
auf 5.3 kHz besteht (wie lange?) würde ich eine
kleine Ferritantenne verwenden. Also so das die Antenne
mit einem Kondensator als Schwingkreis auf 5.3kHz schwingt
und dann einen AM-Detektor dahinter. Mit einem Schmitttrigger
dahinter sollte man dann auch auswertbare Digitalsignale bekommen.

Mit dem AVR müsste man dann nur noch auf Plausibilität prüfen.
Aber war der AVR-Butterfly nicht dieser anstecker mit
Steuerknüppel und LCD drauf? Da bekommt man doch nicht noch
eigene Bauteile unter, oder?

Aber wenn du piepen schreibst kann es auch eine AM
Modulation sein. Evt. kannst du ja mal mit dem Oszilloskop
messen was da raus kommt. (Bei der Frequenz geht sicher
auch das Soundkartenoszilloskop)


Tschüss
Martin L.

 

[Sabine Wolf]

Martin Laabs schrieb

Mit dem AVR müsste man dann nur noch auf Plausibilität prüfen.
Aber war der AVR-Butterfly nicht dieser anstecker mit
Steuerknüppel und LCD drauf? Da bekommt man doch nicht noch
eigene Bauteile unter, oder?

Naja, wenn man den Butterfly in einen kleines Gehäuse steckt, kann
man ja noch etwas Platz für ein paar zusätzliche Bauteile vorsehen.

Aber wenn du piepen schreibst kann es auch eine AM
Modulation sein. Evt. kannst du ja mal mit dem Oszilloskop
messen was da raus kommt. (Bei der Frequenz geht sicher
auch das Soundkartenoszilloskop)

Ich habe jetzt einfach nen Draht etwa zwanzigmal um den
Pulssender gewickelt und an einen Kopfhöhrer gehalten.
Es war einfach ein Piepen zu hören mit recht kurzen Pieps.
Also sendet der Pulsgurt einfach im Herztakt ein kurzes
5,3-kHz-Signal. Ist sogar noch schwach zu hören, wenn
ich mir den Draht um das Handgelenk wickele.

Sabine

 

[Martin Laabs]

"Sabine Wolf" <sabine.f.wolf@web.de> writes:

Martin Laabs schrieb

Ich habe jetzt einfach nen Draht etwa zwanzigmal um den
Pulssender gewickelt und an einen Kopfhöhrer gehalten.
Es war einfach ein Piepen zu hören mit recht kurzen Pieps.
Also sendet der Pulsgurt einfach im Herztakt ein kurzes
5,3-kHz-Signal. Ist sogar noch schwach zu hören, wenn
ich mir den Draht um das Handgelenk wickele.

Na dann eine kleinen Ferritkern (evt. tut es sogar schon eine Spule
mit Ferritkern, aber keine Ringspule) mit Kondensator, kleinen
Verstärker und Peakdetektor. Bei wenig Platz könnte man den auch weg
lassen und es alles über den Analogport des Atmels machen.

Tschüss
Martin L.

 

[Oliver Bartels]

On Fri, 27 Aug 2004 18:38:16 +0200, "Sabine Wolf"
<sabine.f.wolf@web.de> wrote:

ich habe mir kürzlich eine günstige Pulsuhr zugelegt,
ein Brustgurt mißt den Herzschlag und sendet ihn
an die Uhr, ich nehme mal an bei 5,3 kHz, weil
das die Sendefrequenz bei den meisten Pulsuhren ist.
Nun würde ich gerne meine Herzfrequenz über eine
gewisse Zeit protokollieren und dazu gerne meinen
AVR Butterfly benutzen. Kann mir jemand ein paar
Tips geben, wie ich möglichst einfach einen kleinen
Empfänger für diese 5,3 kHz baue? Ein besonderes
Protokoll schenit nicht verwendet zu werden, wenn
ich ein Mini-Radio an den Brustgurt halte, höre ich
ein Piepsen im Takt des Herzschlags.
Tja, Adipositas ist das Schicksal vieler Ingenieure, die den Polar

nur aus der Theorie kennen ;-)

Und nicht jeder Sportler hat ein großes DSO.

Deshalb hab' ich es mal für Dich mit dem LeCroy an meinem
T31 Polar Gurt gemessen:

- einzelne Pulse mit ca. 5,4kHz (irgendwo las ich die Spec.
von 5kHz +/-10%), man sollte also Sicherheit einbauen und nach
den hier genannten Werten eher nach oben.

- die *Einzel*pulse haben eine Länge von ca. 5ms, wenn man
das Auf-/Abschwingen nicht berücksichtigt, mit dem ca. 6ms.

- es werden pro Herzschlag *mehrere* Pulse gesendet, offenbar ist
das der T31 Code. Bei meinem Polar sind es dre Pulse, zwischen
dem ersten und zweiten Puls liegen ziemlich genau 160ms, zwischen
dem zweiten und dritten ziemlich genau 20ms. Offenbar wurde hier
ein 20ms Raster für die Codierung verwendet.
Demzufolge ist bei T31 entweder die Codierung auszuwerten,
oder ein Plausibiltätstest in der Software einzubauen
(z.B. wenn Puls, dann nächster Puls erst nach 250ms zulässig)

- So, die HF_min und HF_max verrate ich nicht, nur soviel,
wenn ich mich nicht gerade über manche Kunden oder Herrn
Eichel aufrege, ist HF_min<60 ;-)

Zum Empfänger:

Schwingkreis mit offener Spule (Ferrit) auf ca. 5,4kHz abstimmen,
nach Bedarf ggf. etwas verstärken (Transistor oder OpAmp) und
dann detektieren, die Billigversion ist eine Diode, die bessere sicher
ein Tondekoder.

Gut geeignet dürfte der NE567 von Philips bzw. dessen pinkompatibler
Nachfolger LM567C von National Semi sein.
Nachfolger deshalb, weil Philips den NE567 mit Vermerk:
"No possibility of further Philips manufacture due to CAEN fire."
abgekündigt hat, offenbar ist die Fab. abgeraucht.
Außerdem ist der NE567 als DIL und SO für kleinere Mengen noch
gut über diverse Läger verfügbar, man sollte für Bastelprojekte
ergo nach beiden Typen suchen.

Der Tondekoder hat 8 Pins, ist im kleinen so8 oder auch DIL8
Gehäuse erhältlich und einfach zu beschalten. Das Ausgangssignal
kann direkt vom AVR ausgewertet werden (Puls da/nicht da).
Bei der Dimensionierung der Bauteile sollte man aufpassen, dass
der Puls nur ca. 27 Zyklen der 5,4kHz Schwingung enthält,
es geht aber, siehe Datenblatt des LM567C:
http://cache.national.com/ds/LM/LM567.pdf
Der Baustein funktioniert gut ab ca. 100 bis 150mV RMS
Amplitude, ein Opamp vorweg sollte sicher reichen, zwei
Transistoren tun es für brauchbare Entfernungen wohl auch,
wobei ein Low Power OpAmp eher weniger Strom brauchen wird.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Markus Kaufmann]

Hallo,

in dieser Studienarbeit wird das Ganze nett erklärt und es findet sich
sogar ein Schaltplan für einen Empfänger:

http://www.medialab.ch/archiv/pdf_studien_diplomarbeiten/2sa02/signaltrennung_pulsmesser(zwingli&zuegger).pdf

Markus

 

[Oliver Bartels]

On Sat, 28 Aug 2004 08:44:02 +0200, Markus Kaufmann
<markus.kaufmann@gmx.de> wrote:

in dieser Studienarbeit wird das Ganze nett erklärt und es findet sich
sogar ein Schaltplan für einen Empfänger:
Zwei Punkte:

1. Die dort gezeigten Pulse stimmen offenbar nicht mit den neueren
T31 überein. Die Basisfrequenz scheint aber in der Tat einheitlich
bei 5,4kHz zu liegen.

2. Die Schaltung hat den Nachteil, dass sie eine negative Versorgung
benötigt und ohne den in der Arbeit genutzten DSP (hier AD21060
Sharc, also schon Kanonen auf Spatzen ;-) hintenraus nicht sonderlich
selektiv ist. Die negative Versorgung läßt sich leicht mit einer
virtuellen Masse mit zwei Widerständen vermeiden.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10