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최적 심박수 측정기 ( 어셈블리 ). 팀장 : 권민형 (2004741010) 박영재 (2005730208) 박효근 (2005730013) 김성민 (2007730163). 목차. 기술개발 목표 및 내용 결과활용 및 사업화 방안 참여조원. 과제 초록 개발기술의 개요 관련기술 현황. 1. 과제 초록. 1-1 용어 및 약자 정의. 1 . 과제 초록. 1-2 핵심개발 내용. 1 . 과제 초록. 개발 결과물 : 최적 심박수 측정기. 1-3 개발 결과물 및 활용 예창처.
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최적 심박수 측정기(어셈블리) 팀장 : 권민형(2004741010) 박영재(2005730208) 박효근(2005730013) 김성민(2007730163)
목차 • 기술개발 목표 및 내용 • 결과활용 및 사업화 방안 • 참여조원 과제 초록 개발기술의 개요 관련기술 현황
1. 과제 초록 1-1 용어 및 약자 정의
1. 과제 초록 1-2 핵심개발 내용
1. 과제 초록 • 개발 결과물 : 최적 심박수 측정기 1-3 개발 결과물 및 활용 예창처
2. 개발 기술의 개요 • 기반성 • 센서의 기반은 혈류의 변화를 IR소자와 Photo다이오드를 기초로 측정됨 • 센서로 인한 신호의 증폭은 Op-Amp의 원리를 이용 • 증폭된 신호는 ATmega128을 통해서 LCD 출력 및 저장가능 2-1대상기술의 개요 • 핵심성 • 차광과 흔들림을 최소화 할 수 있도록 설계 • 신호의 크기는 Op-Amp를 사용하여 증폭 • 잡음 및 안정화를 위해 필터 사용 • 비교기를 사용하여 규칙적인 구형파로 구현
2. 개발 기술의 개요 • 현대 사회의 산업화 도시화 • 신체활동 급감 • 식생활의 서구화로 인한 비만 증가 • 사람들이 잘못 알고 있는 운동방법 • 무작정 달리기 • 장시간 걷기 2-2개발 필요성 운동 시 최적 심박수 측정기 기존 심박수 측정기
2. 개발 기술의 개요 • 대학병원 • 재활 치료시 활용을 목적으로 유산소 운동시 최적의 심박수를 유지하기 위해 사용 2-3개발기술 활용방안 • 비만관리 센터 • 사람들에게 운동시 최적의 심박수를 설명하여 운동을 효과적으로 할 수 있도록 함 • 휘트니스 센터 • 최적 심박수를 측정하여 회원들에게 알려주고 그에 따라 코치들이 관리할 수 있도록 함
3. 관련기술 현황 • 국외 3-1국내·외 관련기술 현황 • 국내
3. 관련기술 현황 • 심박수 측정부 • 2학년 실험설계에서의 경험과 관련 전공 서적을 빌려 설계 3-3신청과제 관련 기술개발 준비현황 • 신호 증폭부 • 2학년 전자회로를 기초로 하여 신호 증폭 및 비교기에 대한 이해 습득 • ATmega128 프로그래밍 • 2학년 C언어를 통해 프로그래밍 • 3학년 마이크로프로세서 및 실시간 시스템 설계를 바탕으로 소프트웨어 프로그램 설계
3. 관련기술 현황 3-4국내·외 주요시장 경쟁사
3. 관련기술 현황 3-4국내·외 지식재산권 현황
3. 관련기술 현황 • 최적 심박수 측정기능 • 기존의 심박수 측정기는 운동할 때 자신의 최적 심박수를 알 수 없다. • 운동 시 최적 심박수를 측정할 수 있도록 설계 3-5기술개발 차별화 및 선행특허 회피 전략 • 개인용이 아닌 공용으로 사용 • 기존의 심박수 측정기는 개인용 제품이 많다. • 심박수 측정기를 공용으로 사용하면서 개인 이력관리가 되도록 개인코드를 부여한다.
4. 기술개발 목표 및 내용 4-1최종 목표 • 평소·최대심박수를 측정하여 최적 심박수를 나타내고 이를 저장 및 불러오기 하여 개인의 건강상태를 체크 할 수 있도록 한다.
4. 기술개발 목표 및 내용 4-1주요 기술개발 내용 • IR센서와 포토다이오드를 통해 심박수 측정 • IR센서 발신부가 되고 포토다이오드가 수신부가 되어 혈류량의 변화 측정 • 측정값이 매우 미세하므로 Op-Amp를 이용하여 신호를 증폭 • 측정파형이 불규칙하므로 비교기를 이용하여 구형파로 구현 • LCD를 통한 Display기능 • 측정된 값을 LCD상에 표시
4. 기술개발 목표 및 내용 4-1주요 기술개발 내용 • Key Pad를 이용하여 ID부여 • Key Pad를 이용하여 ID를 부여 받아 저장 및 불러오기를 사용 • Key Pad를 이용하여 프로그램 순서를 진행 • SD카드를 통한 정보를 저장 및 불러오기 • SD카드를 이용해 개인 이력을 저장하여 PC를 통해 개인 이력 관리
4. 기술개발 목표 및 내용 4-2기술개발 선행 연구 • 최적심박측정 • 운동시 최적심박을 구현하는 심박수 측정기 특허는 없음 • 광용적맥파를 이용한 심박수 측정방법 • 센서를 이용하여 혈류량으로심박을 측정하는 방법은 이미 특허출원 • 한국/102010119324
4. 기술개발 목표 및 내용 4-3개발내용 요약
4. 기술개발 목표 및 내용 IR소자& 포토다이오드 (심박수감지부) OP-Amp (LFP 및 증폭) ADC 기준전압 & 측정범위 4-4세부 개발내용 ATmega128 Micro Controller KEY PAD 전원 공급 장치 LCD SD카드
4. 기술개발 목표 및 내용 • 1단계 • 작품구상, RFP작성, 지도교수선정, 제안서 작성, 최종제안서 작성 • 회로도 구성, 센서부 특성 분석, Op-Amp 특성 분석, 전원부 구현 분석 4-3세부 개발내용 • 2단계 • LCD출력 구현분석, SD카드 분석, Key Pad분석, 부품 선택 및 구입 • 센서부, 전원부, 증폭부 제작, 주변기기 결선, 노이즈 제거 • 3단계 • ADC-AVR신호처리, LCD출력 구현, SD카드 저장, KEY PAD입력, 저장·불러오기 구현 • 제품 테스트, 외형제작, 제품 시연, 최종보고
5. 결과활용 및 사업화 방안 5-1 주요 핵심기술 및 차별화 전략 • 심박수 측정기를 통하여 평소 심박수와 최대 심박수를측정 • 평소, 최대 심박수를 통해 최적 심박수를측정하여 LCD상에 표시 • KEY PAD를 사용하여 고유번호를 부여하고, 이용자의 심박수 정보를 저장 및 불러오기를 가능하게 함 • 심박수를 저장하여 자신의 평소 심박수의 변동을 통해 건상 상태를 체크할수 있도록 함 • 많은 사람이 사용하는 스포츠센터에 비치하여 함께 사용할 수 있도록 함