Procesamiento De Señales

Capítulo 3. Adquisición de Señales
En el presente capítulo, se tratará lo referente a los circuitos necesarios para la
captura de las señales de los signos vitales y su envío al equipo de cómputo donde reside el
sistema RAGNVALD (nombre dado al sistema desarrollado) y, posteriormente, ser
mostrados en el panel frontal.

3.1 Introducción
Las señales que los sensores producen son procesadasy acondicionadas para poder
mostrarse en un monitor, por eso se necesita de una interface entre los sensores y la
computadora que permita el envío de las señales. El objetivo de esta etapa es capturar las
señales, previamente procesadas y acondicionadas, utilizando la tarjeta de sonido de la
computadora para mostrarlas en el panel frontal del sistema RAGNVALD.
La señales bioeléctricas de lossensores provenientes del sistema de instru mentación
digital desarrollado en el proyecto de Hugo Arista [20] son concentradas usando un
multiplexor analógico (que será descrito en las siguientes secciones) para poder ser
introducidas la computadora empleando la tarjeta de sonido.

3.2 Procesamiento y Acondicionamiento
La etapa de procesamiento y acondicionamiento de las señales que lossensores de
signos vitales producen, son parte del proyecto de tesis realizado por Hugo Arista [20].
Dicho trabajo consiste en obtener las señales de los sensores de oxigeno, ritmo cardiaco y
electrocardiograma e introducirlas en un FPGA para procesarlas y acondicionarlas. Las
salidas del FPGA pueden ser tanto digitales o analógicas, lo que nos da una ventaja, porque

dependiendo del método detransmisión a la computadora, se puede usar cualquiera de las
dos alternativas.
La Figura 3.1 muestra las etapas de la unión de los dos proyectos.

Figura 3.1 Etapas del sistema con lo unión de los dos proyectos.

En la Figura 3.1, las primeras dos etapas son la medición de los signos vitales del
paciente donde los sensores transforman las señales a voltajes analógicos que sonacondicionadas y procesadas en la etapa de instrumentación electrónica. Para la unión de
los dos proyectos la etapa de Instrumentación Electrónica se divide en dos partes: La
primera es el procesamiento y acondicionamiento de las señales a través de un FPGA [11],
la segunda es el circuito de captura de señales que sirve de interfaz entre las señales que
proporciona el FPGA y la computadora donde reside elinstrumento virtual, el circuito
envía las señales analógicas a la tarjeta de sonido donde son procesadas en LabVIEW.

3.3 Sistema de Envío
Existen dispositivos para introducir señales analógicas a la computadora como el
DAQ (Data Acquisition) de la compañía National Instruments que, por medio de una
conexión USB, permite el envío de señales a la computadora en formato analógico y/odigital. Otro método es, por medio de un PIC, convertir las señales de analógicas a digitales
y enviarlas a la computadora por conexión USB siguiendo el protocolo RS-232.

Para evitar el uso del DAQ, se decidió usar la tarjeta de sonido de la computadora,
porque no requiere una programación o dispositivos adicionales para hacer la conexión. Se
usará la entrada de micrófono de la tarjeta de sonidopara que posteriormente el instrumento
virtual lea el canal del micrófono y muestre la señal en tiempo real en el panel frontal. La
tarjeta de sonido sólo acepta señales analógicas por lo que se decidió emplear las señales
analógicas de las salidas del FPGA.

3.4 Interfaz para captura de señales
En esta sección se describe el circuito que sirve como interfaz para el envío de cada
una de lasseñales a la tarjeta de audio.

3.4.1 Multiplexor Analógico
Como son tres los signos vitales medidos que el FPGA proporciona [11] y una sola
entrada de micrófono en la tarjeta sonido, se necesita un multiplexor analógico para hacer
que todas las señales pasen a través del mismo canal. Un multiplexor selecciona una de sus
entradas de acuerdo a la dirección de sus entradas de control [12]....