Firmware - Novembre 2014 / N°106 - (Page 7)

TIPS'N TRICKS ferimenti si possono trovare indicazioni utili in tal senso. L'ampia disponibilità di schede di valutazione in campo elettromedicale e le possibilità di interazione uomo-macchina comportano anche la presenza di rischi più subdoli. Osserviamo ad esempio l'interessante sistema reso disponibile da Silicon Labs, il "Biometric-EXP Evaluation Board" (vedi riferimento 3). Si tratta di un plugin hardware per lo starter kit EFM32. EFM32 è una scheda microprocessore con interfaccia verso un pc, munita di una semplice interfaccia utente autonoma, costituita da pulsanti e display LCD. Il Biometric-EXP consente di valutare le applicazioni biometriche dei sensori prodotti da Silicon Laboratories tipo Si7013 (sensori di umidità e temperature) e Si1146 (sensori ottici di prossimità, luce ultravioletta, luce ambiente). La combinazione dei due sensori è capace di monitorare il battito cardiaco e la saturazione di ossigeno nel sangue. Il software demo disponibile con il modulo può misurare e visualizzare umidità, temperatura, l'intensità di luce ultravioletta, pulsazioni, e saturazione di ossigeno. Questi dati sono visualizzati sul display della scheda microprocessore. L'applicazione è alimentata da una batteria, il basso consumo ne assicura una lunga durata. Il collegamento con il pc è fatto attraverso un canale USB. I dati acquisiti possono essere trasferiti per una successi- va elaborazione grafica, di chiarezza e di impatto espressivo certamente maggiore di quanto non sia possibile con il display LCD disponibile sulla scheda. Per ridurre il consumo di corrente, i sensori non sono attivi nella misura a tempo pieno, ma il sensore ottico viene attivato ogni due secondi per riconoscere se un dito è stato appoggiato sul sensore stesso o meno. In caso di contatto confermato viene eseguita la lettura continua per un tempo variabile tra 5 e 7 secondi, tempo sufficiente per acquisire la lettura stabile del numero di pulsazioni cardiache. Il circuito ritorna poi in modalità riposo in attesa della prossima fase di misura valida. La misura si basa quindi su un contatto tra un dito e la scheda in una posizione opportuna, con una certa pressione esercitata sulla scheda stessa. Il dito deve coprire completamente sia il LED che il sensore. Il principio di funzionamento si basa sul diverso assorbimento della luce da parte dei tessuti, in funzione della quantità di ossigeno presente nel sangue. Maggiori dettagli sono forniti da documentazione disponibile presso Silicon Laboratories. Applicazioni simili sono state realizzate anche da altri costruttori di componenti elettronici quali Freescale, vedi il riferimento 4. Come abbiamo visto l'uso della scheda applicativa comporta un contatto diretto tra il dito dell'operatore ed i circuiti elettrici della scheda stessa. Anche se quest'ultima è alimentata a batteria ed i sensori in questione sono costituiti da materiali isolanti, esiste la possibilità di contatto diretto con i terminali metallici del circuito, eventualmente la stessa massa. Essendo la scheda elettricamente connessa con un personal computer, alimentato dalla rete elettrica, siamo esattamente nella stessa situazione vista per l'uso del oscilloscopio o di altra strumentazione elettronica. Tutte le considerazioni per la sicurezza elettrica fatte a proposito della strumentazione si applicano quindi anche a strutture composte da un personal computer ed una scheda con la quale l'operatore interagisce. In questo caso l'isolamento della strumentazione si ottiene semplicemente lavorando con un laptop alimentato dalla sua batteria interna e quindi completamente sconnesso dalla rete elettrica. È qui appena il caso di osservare, come il lettore avrà sicuramente già intuito, come i carica-batterie debbano essere sconnessi dal computer durante questo tipo di utilizzo, pena la probabile decadenza dell'isolamento galvanico che ci interessa conseguire. Come già osservato, questo può non essere sufficiente per eliminare completamente i rischi derivanti dalla messa a punto di applicazioni biomedicali. In conclusione, l'autore non può che raccomandare di considerare con molta cautela ed attenzione le problematiche di sicurezza connesse con questo tipo di sperimentazione. Accertarsi di avere ben compreso le problematiche di isolamento rispetto alla rete elettrica e di riduzione delle grandezze elettriche, potenzialmente applicabili alle persone che eventualmente dovessero utilizzare le apparecchiature, è un passo fondamentale. È raccomandata l l'iniziale supervisione di personale esperto e/o la partecipazione a corsi, dove un docente possa garantire la solida acquisizione delle tecniche necessarie per garantire la sicurezza in ogni condizione operativa. Questo è un settore in cui il fai-da-te è decisamente sconsigliato. Riferimento 1: Analogue Dialogue 110, Ottobre 2014, http://www.analog.com/library/analogDialogue/index.html Riferimento 2: Datasheet Analog Devices AD 8232 www.analog.com Riferimento 3: Silicon Labs "Biometric-EXP Evaluation Board, http://www.silabs.com/products/ sensors/Pages/biometric-exp-evb.aspx Riferimento 4: Pulse Oximeter Fundamental and Design, Freescale Application Note 4327. Riferimento 5: Analog Devices, Mitigation Strategies for ECG Design Challenges MS-2160 Riferimento 6: Analog Devices, Common-Mode Rejection How It Relates to ECG MS-2125 http://www.analog.com/library/analogDialogue/index.html http://www.analog.com/library/analogDialogue/index.html http://www.analog.com http://www.silabs.com/products/sensors/Pages/biometric-exp-evb.aspx http://www.silabs.com/products/sensors/Pages/biometric-exp-evb.aspx http://www.fwonline.it/fw/?page_id=7

Tabella dei contenuti per la edizione digitale del Firmware - Novembre 2014 / N°106

SOMMARIO
FOCUS on “Don’t try this at home”
Skills Accesso e controllo remoto RF
INside
I motori Brushless DC
Silicon Labs Si106x-108x: MCU con Wireless Sub-Giga ad Alte Prestazioni
ANALOG Alimentatore DC da Banco ad Alte Prestazioni
SPOTlight Carica, Scarica e Bilanciamento dei Supercondensatori
Tools
“Low Cost Controllerless” con PIC32
Code Composer Studio: il Ruolo degli Script nello Sviluppo del Codice
Linear Technology “PowerCAD II” La Progettazione Assistita dei Convertitori DC/DC
News
EVENTS
Guida

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