PROTOTIPO DE ESFIGMOMANÓMETRO DIGITAL CONTROLADO CON DISPOSITIVOS ANDROID

I

NSTITUTO

P

OLITÉCNICO

N

ACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL ADOLFO LÓPEZ MATEOS

‘

PROTOTIPO DE ESFIGMOMANÓMETRO

DIGITAL CONTROLADO CON

DISPOSITIVOS

ANDROID’

TESIS

PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

PRESENTAN:

CERRILLO GUTIÉRREZ ALEJANDRO

SERRANO DELGADO JULIO CESAR

ASESOR:

M. EN C. DAVID VÁZQUEZ ÁLVAREZ

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Contenido.

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Objetivo general. 5

Objetivos específicos. 5

Justificación. 5

I – Estado del arte. 9

1.1 ¿Cómo circula la sangre? 9

1.2 ¿Para qué sirve la tensión arterial? 10

1.3 ¿Qué es la tensión arterial? 11

1.4 Hipertensión. 11

1.5 Hipotensión. 13

1.6 Medición de la presión arterial. 13

1.7 Tecnologías en uso. 16

1.8 Android. 17

1.9 Android y orígenes. 18

1.10 ¿Qué lo hace tan potente con respecto al sistema operativo de iPhone? 18

II – Elementos que dan vida al prototipo. 20

2.1 Microcontrolador Texas Instruments “MSP430F2013”. 20

2.2 Módulo Bluetooth “HC06”. 24

2.3 Sensor de presión “FPN-07PG”. 25

2.4 Amplificador operacional LM324. 27

2.5 Puente H “L293B”. 27

2.6 Mini bomba de aire y Tapón. 28

III – Diseño del prototipo. 29

3.1 Hardware. 29

3.2 Diagrama a bloques. 30

3.3 ADC. 30

3.4 Protocolo RS232. 32

3.5 Norma RS232. 33

3.6 Puente H. 34

3.7 Software. 35

IV – Implementación y pruebas. 37

4.1 Software [Soul Pressure]. 37

4.2 Clase “DatosDB”. 37

4.3 MainActivity.java 37

4.4 USER_INF.java 40

4.5 Contactos.java 41

4.6 Doctor.java 44

4.7 Medir.java 45

4.8 Mediciones.java 47

4.9 Enviar mail al médico. 48

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4.11 Eliminar. 50

4.12 Update.java 50

Conclusiones. 51

Recomendaciones para trabajos futuros. 53

Referencias. 54

ANEXOS

Anexo A. Fragmento del informe 2012 de la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición.

55

Anexo B. Hojas de datos de elementos electrónicos utilizados. 57

Anexo B.1 Hoja de datos del Microcontrolador MSP430F2013. 57

Anexo B.2 Hoja de datos del Módulo Bluetooth “HC06”. 57

Anexo B.3 Hoja de datos del sensor de presión FPN-07PG. 57

Anexo B.4 Hoja de datos del Amplificador operacional LM324. 57

Anexo B.5 Hoja de datos del Puente H “L293B”. 57

Anexo C Circuito electrónico diseñado en Proteus. 57

Anexo D. Fragmentos de código clave de la aplicación Soul Pressure. 57

Anexo D.1 Código para creación de las tablas requeridas. 57

Anexo D.2 Código del método User(). 58

Anexo D.3 Código para obtener los contactos de la agenda del móvil en un

ListView. 59

Anexo D.4 Código para guardar los contactos en la base de datos. 59 Anexo D.5 Código para obtener la geo-localización del teléfono móvil. 60

Anexo D.6 Comunicación Bluetooth con módulo HC06. 60

Anexo D.7 Código para envío de SMS con presión actual y geo-localización. 64 Anexo D.8 Fragmento de código para la generación de gráficas a partir de la

fecha seleccionada. 65

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Lista de figuras.

Página Figura 1. Distribución de los casos de hipertensión arterial por edad en hombres. 6 Figura 2. Distribución de los casos de hipertensión arterial por edad en mujeres. 6 Figura 3. Descripción gráfica de los pines del microcontrolador MSP430F2013. 21 Figura 4. Herramienta de desarrollo para el microcontrolador MSP430F2013. 22 Figura 5. Arquitectura del microcontrolador MSP430F2013. 22

Figura 6. Sensor de presión FPN-07PG. 25

Figura 7. Sistema mecánico del manómetro. 25

Figura 8. Sensor resistivo de área circular. 26

Figura 9. Pines del amplificador operacional LM324. 27

Figura 10. Pines del puente H L293D. 28

Figura 11. Mini bomba de aire con tapón magnético. 28

Figura 12. Diagrama a bloques del prototipo. 30

Figura 13. Diagrama del ADC del microcontrolador MSP430F2013. 31 Figura 14. Alimentación externa del microcontrolador MSP430F2013. 32 Figura 15. Formato de transmisión de datos del estándar RS232. 33

Figura 16. Estructura de un puente H. 34

Figura 17. Modelado de la base de datos que respalda el proyecto. 35 Figura 18. Porcentaje de distribución de las versiones de Android. 36 Figura 19. Actividad principal con los perfiles creados y la opción Crear Perfil. 38 Figura 20. Llenado de datos personales de perfil. 40 Figura 21. CheckBox para indicar que se cuenta o no con médico de cabecera. 41 Figura 22. Selección del número de contactos para envío de SMS. 42 Figura 23. Selección del contacto desde la lista del directorio local. 43

Figura 24. Llenado de los datos del médico. 44

Figura 25. Mostrando nombre del nuevo perfil. 44

Figura 26. Botones disponibles al abrir algún perfil. 45 Figura 27. Botón Inicia para comenzar el proceso de toma de presión. 46 Figura 28. Mostrando presión sistólica y diastólica. 47 Figura 29. Visualización gráfica de las medidas de presión. 48 Figura 30. Envío de gráfica de presión al médico. 48 Figura 31. Edición de contactos asociados al perfil. 49 Figura 32. Edición del médico asociado al perfil. 49

Figura 33. Eliminar un perfil existente. 50

Lista de tablas.

Tabla 1. Medidas y enfermedades correspondientes de tensión arterial. Tabla 2. Características del microcontrolador MSP430F2013.

Tabla 3. Descripción de los pines del microcontrolador MSP430F2013.

Tabla 4. Comparación de microcontroladores de acuerdo a sus características. Tabla 5. Causas de elección del microcontrolador MSP430F2013.

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Objetivo General

Diseñar y construir un prototipo tipo pulsera que medirá la presión arterial, utilizando conectividad inalámbrica, bases de datos, alertas vinculadas a e-mail, soportadas con móviles que utilicen sistema operativo Android.

Objetivos Específicos

- Medir la presión diastólica y sistólica con el microcontrolador MSP430. - Crear una interfaz Microcontrolador-Celular que permita visualizar y

procesar los resultados obtenidos con el microcontrolador MSP430.

- Generar una base de datos con cada medición que se realice a fin de

obtener estadísticas sobre la salud del paciente con respecto a su presión arterial.

- Enviar automáticamente las estadísticas generadas por la base de datos,

en periodos requeridos por el médico, para ser enviados automáticamente a su celular o a su e-mail.

- Generar mensajes de alerta para ser enviados a los familiares cercanos en

caso de una medición de presión fuera de lo normal, así como envío de gráficas estadísticas de presión al médico en caso de contar con uno de cabecera.

Justificación

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Figura 1. Distribución de los casos de hipertensión arterial por edad en hombres.

Figura 2. Distribución de los casos de hipertensión arterial por edad en mujeres.

Los niveles elevados de presión sanguínea alta se asocian comúnmente con ataque cerebral, ataque cardiaco, falla cardiaca congestiva, daño renal, ocular. En cuanto la presión sanguínea baja puede ocurrir la muerte, ya que no llega suficiente sangre y por ende oxígeno a los tejidos, haciendo que las células mueran.

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medidas de presión dentro de las medias correctas es a través de su medición directamente ya que no existen síntomas concluyentes de presión sanguínea alta. Estos pueden ser tan vagos como tener sueño agitado, altibajos emocionales o sequedad en la boca, aunque en su mayoría el síntoma que más persiste entre los pacientes es el dolor de cabeza sin embargo en la presión el hecho de sentirse bien no corresponde a que los niveles de presión se encuentren dentro de los normales.

La presión sanguínea no se trata, lo que se medica es la causa por la cual la presión varia y regularmente los tratamientos no son más que fármacos, ejercicio y dieta, lo cual es de suma importancia para paciente con hipertensión, de la 3ra. edad o con diabetes.

Una investigación publicada por “The Lancet” ha confirmado que “las personas

hipertensas que se controlan en casa experimentan una mejoría mayor en comparación con quienes solo se miden la presión cada que van a los centros de salud o a sus citas con el médico”.

Actualmente existen equipos de presión portátiles y existen dos tipos:

- Aneroides:

Estos dispositivos cuentan con un monitor analógico llamado dial indicator, que verifica las lecturas usando una aguja.

Las mediciones se basan en los sonidos del corazón que se escucha en el estetoscopio, por tanto no es muy conveniente para personas con problemas auditivos y generalmente su manipulación para que una persona sola lo utilice es un poco incomoda.

- Digitales:

Los digitales en comparación son mucho más fáciles de manipular, cuentan con una pantalla que muestra a través de un display o por voz las medidas de presión que se toman, sin embargo no son tan portátiles ya que el display de monitoreo es grande y no cuenta con comunicación, solo hay que anotar el resultado de la medición en una hoja y listo para enviárselo al doctor.

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Muchas personas no cuentan con alguno de estos dispositivos o en el caso de los aneroides no saben cómo medir la presión, en otros casos, no cuentan con el dinero suficiente para conseguir uno digital o no cuentan con el tiempo para ir al médico o sacar su dispositivo a la vista de todos y medirse la presión arterial. En esta nueva era de la tecnología la gran mayoría de las personas cuenta con dispositivos celulares con sistemas operativos como Android, IOS, Windows, etc. es por esa razón que se busca implementar este equipo de medicina en la forma más portátil y dinámica, compatible con la forma de vida de la mayoría de las personas, para no comprar otro dispositivo para medir la presión, lo que se busca es incorporar un dispositivo al celular para poder realizar las medidas pertinentes de presión, haciéndola fácil de conseguir, manipular y trasladar también que cuente con un sistema de base de datos y comunicación con el doctor para evitar los viajes que se deben de realizar al médico para que este revise las estadísticas que su paciente anoto en un papel y le debe entregar en persona.

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Capítulo I

Estado del Arte.

Para este proyecto en la parte de hardware se pretende imitar, la técnica de medición indirecta realizada con ayuda del esfigmomanómetro aneroide que es el más común para tomar las medidas de presión arterial sistólica y diastólica.

En este proceso se imitará cada una de las partes involucradas en la medición (que se explica más adelante) de la presión.

Descripción de términos:

Esfigmomanómetro. Cuenta con manómetro, brazalete, pera para inflar el

brazalete, válvula o llave. Equivalente:

 Manómetro = Sensor de presión.

 Pera para inflar el brazalete = Bomba miniatura de aire.

 Válvula o llave = Diámetro de un tubo por el cual pasa el aire de la bomba acondicionado de un imán y un disco de cobre como tapón para controlar el paso de aire.

Percepción de los sonidos de Korotkoff (sonidos del corazón) que indican,

mediante la aparición de pulso, las medidas de presión alta y baja. Equivalente:

 Percepción = microcontrolador.

Esta teoría es la base que sostiene al proyecto, por ello es conveniente analizar los conceptos que consideramos clave con el fin de abrir un panorama para mejor comprensión del trabajo a realizar.

1.1 ¿Cómo circula la sangre?

El corazón tiene dos partes, izquierda y derecha, cada una con su respectiva

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La sangre de los tejidos, tras llevar alimentos para las células, y recoger sus desperdicios, se dirige al corazón por las venas, que cada vez son más gruesas hasta llegar al corazón. Las venas más gruesas de todas (venas cavas y venas pulmonares) entregan su sangre a las aurículas (aurícula derecha y aurícula izquierda). La sangre entra en las aurículas continuamente, en diástole y sístole.

Desde las aurículas la sangre pasa a los ventrículos, a través de unas válvulas (derecha o tricúspide e izquierda o mitral), solamente cuando los ventrículos se distienden o ensanchan (DIÁSTOLE). Cuando los ventrículos se contraen (SÍSTOLE) la sangre se expulsa hacia las arterias principales (derecha o pulmonar e izquierda o aorta). En sístole la sangre no retrocede a las aurículas porque se lo impide el cierre de las válvulas tricúspide y mitral.

Las arterias principales van dando ramas (como un árbol) cada vez más pequeñas, hasta llegar a ser microscópicas. Las arterias más finas se comunican con las venas más finas por unos mínimos tubitos llamados capilares. La sangre aprovecha su paso por los capilares para dejar alimentos a las células próximas y retirar sus basuras. Las células son las unidades de vida del organismo. Si las células no se alimentan y excretan apropiadamente pueden morir. El organismo muere cuando mueren un número grande o selecto de células.

1.2 ¿Para qué sirve la tensión arterial?

La tensión arterial sirve para impulsar a la sangre desde el corazón hasta sus diferentes puntos de destino en el organismo, a través de las arterias.

Si la presión arterial fuese CERO la sangre quedaría estancada en las arterias, y el organismo no recibiría los suministros necesarios para su supervivencia, muriendo. La tensión arterial es una fuerza motriz imprescindible para la vida.

1.3 ¿Qué es la tensión arterial?

Presión Arterial es la fuerza o empuje ejercido por la sangre sobre la pared de la

arteria.

Tensión Arterial es la fuerza de igual magnitud pero en sentido contrario ejercido

por la pared de la arteria que se opone a la distensión y es la que podemos medir. Cada vez que late el corazón, las arterias se expanden momentáneamente en proporción a la fuerza con la que la sangre es bombeada a través de ellas. El

término “Late el corazón” describe la acción con la que el corazón bombea sangre

a través del sistema circulatorio. Este proceso de contracción y expansión del corazón se lleva a cabo entre 60 a 80 veces por minuto en una persona con

Página 11 La eyección de sangre que se realiza al “latir el corazón” viaja a través de dos

grandes circuitos el sistémico y el pulmonar, ya que la sangre se oxigena y viaja a través del cuerpo con el objetivo de suministrar nutrientes y oxigenar a los órganos corporales por tanto, la acción de oxigenación se realiza en los ventrículos, los cuales basan la efectividad de su trabajo en la cantidad de sangre de retorno recibida por ellos, así como lo resistencia a la circulación que ejerce la propia sangre y la red de ramificaciones creadas por los vasos sanguíneos .

La presión viene determinada por la fuerza de bombeo del corazón y la elasticidad de los vasos.

La presión arterial es la resultante del volumen minuto cardíaco (volumen de sangre que bombea el corazón hacia el cuerpo en un minuto) por la resistencia arteriolar periférica, esta última determinada por el tono y estado de las

arteriolas. En la medida que el tono muscular de estas pequeñas arterias aumenta, eleva la presión arterial como consecuencia del aumento de la resistencia periférica.

En condiciones normales estos factores se regulan automáticamente por el mismo cuerpo controlando el tono arteriolar, el volumen de la sangre intravascular y su

distribución de acuerdo a las necesidades del organismo. Al modificarse uno o varios factores que afecten a la regulación de estos parámetros que regulan o determinan la presión arterial, si estas cifras se apartan de los estados normales provocan estados de hipertensión o hipotensión.

La presión o tensión arterial corresponde a una de las exploraciones médicas más repetida e importante, a pesar de su aparente sencillez es menos fiable y las variaciones en esta no presentan síntomas a menos que sus medidas sean extremas.

Por tanto es parte de los signos vitales observados en cualquier exploración física.

Las enfermedades causadas por variaciones en la presión arterial se dividen a grandes rasgos en dos:

1.4 Hipertensión.

Es la enfermedad crónica más frecuente en los países desarrollados.

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Ésta a su vez se divide en 3 tipos:

 La hipertensión primaria sucede como resultado de problemas en su

organismo o desequilibrios electrolíticos. Este tipo de hipertensión también recibe el nombre de hipertensión esencial. También puede sufrirla si tiene sobrepeso, ingiere demasiado sodio o alcohol, o fuma cigarrillos. La hipertensión primaria es el tipo más frecuente de hipertensión; sin embargo, en el 95% de los casos no es posible identificar las causas.

 La hipertensión secundaria puede presentarse como resultado de

muchas enfermedades y afecciones, incluyendo algunos medicamentos, problemas cardíacos congénitos, enfermedad renal, utilización de estrógenos y enfermedades del sistema endocrino.

 La hipertensión de "bata blanca" es una categoría de hipertensión que

describe el cambio de la presión arterial cuando ésta aumenta en el consultorio del médico, mientras que en casa, el paciente tiene lecturas normales. Hubo un tiempo en que las lecturas elevadas de la presión arterial en el consultorio no se consideraban importantes, dado que la presión arterial regresaba a los valores normales en el hogar. En la actualidad, muchos investigadores consideran que las personas con hipertensión de "bata blanca" deben tratarse de la misma manera que las personas con hipertensión regular. La hipertensión siempre es hipertensión, sin importar qué la provocó en el momento de tomar la lectura.

Pese a su enorme incidencia y a los problemas que puede conllevar el diagnóstico de la hipertensión es sencillo. Se establece después de tres medidas de presión arterial separadas, como mínimo, por una semana (a no ser que el paciente presente una presión sistólica mayor de 210 mm Hg y/o una presión diastólica mayor de 120 mm Hg), con un promedio de presión arterial diastólica igual o superior a 80 mm Hg y/o una presión sistólica igual o superior a 130 mm Hg, para un adulto a partir de los 18 años.

Síntomas:

 La mayoría de las personas no nota ningún síntoma de hipertensión. Por esta razón, la hipertensión se conoce como "el asesino silencioso", ya que la mayoría de las personas no sienten los síntomas de inmediato.

 Algunas personas pueden experimentar dolores de cabeza cuando su presión arterial sube.

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Efectos:

- Insuficiencia cardiaca - Retinopatía

- Disfunciones del Sistema nervioso - Infarto cerebral

- Insuficiencia Renal

1.5 Hipotensión.

Ocurre cuando la presión arterial durante y después de cada latido cardíaco es mucho más baja de lo usual, lo cual significa que el corazón, el cerebro y otras partes del cuerpo no reciben suficiente sangre.

Hay tres tipos principales de hipotensión:

 Hipotensión ortostática, incluyendo hipotensión ortostática posprandial.

 Hipotensión mediada neuralmente (NMH, por sus siglas en inglés).

 Hipotensión grave producida por una pérdida súbita de sangre (shock), infección o reacción alérgica intensa.

La hipotensión ortostática es producida por un cambio súbito en la posición del cuerpo, generalmente al pasar de estar acostado a estar parado, y usualmente dura sólo unos pocos segundos o minutos. Si este tipo de hipotensión ocurre después de comer, se denomina hipotensión ortostática posprandial y afecta más comúnmente a los adultos mayores, a aquellos con presión arterial alta y personas con mal de Parkinson.

La hipotensión mediada neuralmente afecta con más frecuencia a adultos jóvenes y niños y ocurre cuando una persona ha estado de pie por mucho tiempo. Los niños generalmente superan este tipo de hipotensión con el tiempo.

Síntomas:

 Visión borrosa

 Confusión

 Vértigo

 Desmayo

 Mareo

 Somnolencia

 Debilidad

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1.6 Medición de la presión arterial.

Hay dos tipos posibles de mediciones de la TA (Tensión Arterial); la directa y la indirecta.

La medición directa consiste en introducir un catéter flexible a través de una arteria periférica, haciéndolo avanzar hasta el lugar deseado. El catéter se mantiene conectado a un sistema electrónico de medida, con lo que se consigue la medición más perfecta de la TA.

La medición indirecta de la TA es la utilizada en la Actividad clínica habitual, y su metodología ha cambiado poco desde que la describió Korotkoff en 1905. Se han comparado las medidas directa e indirecta de la TA en numerosos estudios sin encontrarse una correlación perfecta. No obstante el método indirecto de Korotkoff es conocido como el de elección, pues existe una coincidencia satisfactoria con la medición directa. Se ha comprobado que la precisión de los métodos indirectos, en comparación con el directo, es mayor en la determinación de la TA sistólica que en la diastólica, y el valor sistólico auscultatorio (método de Korotkoff) suele ser superior al paliatorio (método táctil) en unos 10 mmHg.

Para medir la presión arterial de manera indirecta se recomienda que si se mide por periodos sea medido por una sola persona ya que este depende de la percepción de la misma y los resultados pueden variar.

El método para realizar la medición indirecta se hace con los esfigmomanómetros digitales o analógicos y es el siguiente:

Su brazo debe estar apoyado, con la parte superior a nivel del corazón, la espalda apoyada, las piernas descruzadas y los pies en el suelo. Su brazo debe estar desnudo, con la manga de la camisa cómodamente enrollada. Usted o su médico envolverán el esfigmomanómetro (tensiómetro) cómodamente alrededor de su brazo. El borde más bajo del manguito debe estar a 1 pulgada por encima del doblez del codo.

 El manguito se inflará rápidamente, ya sea bombeando con la pera o pulsando un botón. Usted sentirá opresión alrededor del brazo.

 Luego, la válvula del manguito se abre ligeramente, permitiendo que la presión descienda de manera lenta.

 A medida que la presión baja, se registra la lectura apenas se escucha el sonido de la sangre pulsando. Ésta es la presión sistólica.

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Inflar el manguito con demasiada lentitud o no lo suficientemente alto puede causar una lectura falsa. Si usted afloja la válvula demasiado, no podrá determinar su TA. El procedimiento se puede hacer dos o más veces.

El medir la tensión arterial implica obtener dos valores la diastólica (mínima) y la sistólica (máxima).

- La presión máxima o sistólica está vinculada directamente con el

volumen minuto y por ende, se encuentra en relación directa con la fuerza contráctil del ventrículo izquierdo, con la volemia (volumen total de

sangre) y con la elasticidad de la aorta. En la medida que ésta última sea menos elástica, la tensión sistólica será mayor.

- La presión mínima o diastólica, a su vez, depende fundamentalmente de

la resistencia periférica y en menor grado, de la elasticidad de la aorta, factor importante para la impulsión de la sangre durante la diástole.

Para su expresión ésta debe de ser en milímetros de mercurio (mmHg), escala en la que vienen todos los equipos, la presión se presenta en dos cifras: La primera que representa la Tensión SISTÓLICA y la segunda que representa la Tensión DIASTÓLICA, separadas por una línea diagonal entre ella (/).

Los valores normales de la presión arterial se han establecido mediante estudios estadísticos realizados en grandes masas de población y permiten establecer como valores normales para los adultos, cifras que oscilan entre los siguientes niveles (Según la O.M.S. y el Séptimo Reporte del Comité Nacional de prevención, detección, evaluación y tratamiento de la hipertensión):

Todas aquellas cifras que resultaren por fuera de estos límites son anormales.

(120/80 mmHg).

El siguiente cuadro muestra los valores estándares de la presión arterial y algunas de las anormalidades así como sus medidas límites correspondientes.

Tabla 1. Medidas y enfermedades correspondientes de tensión arterial.

Nivel de presión arterial

Categoría

Sistólica [mmHg]

Diastólica [mmHg]

Hipotensión < 100 < 70

Óptima 120 80

Normal 120-129 80

Normal alta 130-139 85-90

Hipertensión

Etapa I 140-159 90-99

Etapa II 160-179 100-109

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1.7 Tecnologías en uso.

Esfigmomanómetrosde mercurio:

Es el estándar para la medición de la presión arterial. Es durable, fácil de leer y no requiere ajustes frecuentes. El mecanismo es simple y funcionará a base de gravedad. Proporciona medidas confiables y repetibles. Es el más usado en la práctica clínica y en ensayos clínicos. Desventajas: Debido a la toxicidad del mercurio, no se recomienda para uso casero y aun en los hospitales existe la precisión para reemplazarlos por dispositivos sin esta toxicidad potencial. En caso de fugas de mercurio, este debe considerarse como un desecho tóxico y tratarse como tal. Puede ser inadecuado para algunas personas que no pueda inflar bien el brazalete y para personas con dificultades visuales o auditivas, ya que puede ser difícil leer el menisco en la columna de mercurio. El sistema es sensible al posicionamiento, que debe ser completamente vertical. Revisiones y calibraciones anuales. Retirada paulatina por la U.E. de los dispositivos clínicos que contienen mercurio.

Equipo aneroide para la presión arterial:

Este tipo de equipo se utiliza regularmente en el consultorio médico. Se debe inflar la correa, establecer el ritmo de deflación, y escuchar en el estetoscopio el sonido del paso del flujo sanguíneo a través de la arteria. En el calibrador se observa a que presión inicia y termina el sonido. Sus desventajas es que estos aparatos son incómodos para usarse, y aun cuando no son caros y sí son seguros, se considera que la mayoría de las personas prefieran usar dispositivos electrónicos para el monitoreo de la presión arterial en el hogar. Son mecanismos relativamente delicados.

Es necesario calibrar con un esfigmomanómetro de mercurio a distintas presiones a lo largo de la escala. Puede ser muy difícil de utilizar para los pacientes con deficiencias auditivas o visuales o para quien deba inflar adecuadamente los brazaletes.

Monitores electrónicos de inflado manual:

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Monitores de presión arterial en forma de pulseras:

Estos modelos, compactos y cómodos, permiten tomar la presión arterial rápidamente y con certeza. El fácil uso de estos monitores, ha contribuido al rápido crecimiento del segmento de monitores de presión arterial. Como no es necesario quitarse la chamarra o el suéter, es mucho más rápido que los modelos que se usan en el antebrazo. Las pulseras generalmente son más seguras que las unidades digitales (dedo índice), debido al mayor flujo sanguíneo, y es menos probable que los factores ambientales afecten la lectura de la parte de la muñeca. Sobre las ventajas de estos equipos, en general se puede decir que en los equipos automáticos se requiere menor habilidad manual para su uso que los sistemas separados de manómetros y estetoscopios. De esta manera se minimiza el error humano, especialmente para el uso particular de los pacientes con deficiencias auditivas o visuales.

Las desventajas son que los mecanismos son más caros y más frágiles: La exactitud de los dispositivos debe ser calibrada contra un esfigmomanómetro de mercurio. En algunos casos, los dispositivos son incapaces de detectar las señales en todos los individuos. Los movimientos corporales pueden afectar la exactitud. Se requiere un posicionamiento muy cuidadoso de los brazaletes.

Recalcando otra de las desventajas de estos equipos digitales es que solo tienen incluido el sensor de presión y solo depende de este ya que no hay nada que verifique el estado de los latidos del corazón (los sonidos de korotkoff), por lo cual se hace un método de medición que con variaciones pequeñas en la posición cambia la medida en el sensor de presión perdiendo su calibración ideal.

1.8 Android. (ver Ref. 1, 4)

Es importante para nosotros contar con buenas bases de este sistema operativo, ya que resulta una excelente base para aplicaciones de todo tipo, en nuestro caso aplicaciones médicas, la intención es aprovechar el potencial de equipos Android en apoyo a las necesidades básicas como lo es llevar un buen control de niveles de tensión arterial.

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1.9 ¿Pero qué es Android y cuáles son sus orígenes?

Para muchos usuarios que reniegan de los sistemas operativos opensource GNU/Linux, Android es conocido como un fork (plataforma inicialmente dependiente de linux, pero con desarrollo independiente). Un elemento derivado de los sistemas familiares Unix, basado en un sistema de distribución opensource, y armado al igual que los sistemas Linux con un kernel (núcleo) capaz de adaptarse tanto a todo tipo de dispositivos móviles como smartphones y mercado de las tablets digitales. Con una interface de usuario -multitouch-, programado con lenguajes c, c++ y java.

1.10 ¿Qué lo hace tan potente con respecto al sistema operativo de iPhone?

Mientras que el sistema OS X, es el propio de Mac, insertado e incorporado en iPhone, iPad, iPhone 3GS, 4 y 4S, iPad 2, 3 y 4, iPad Mini, iPod Touch 4 – 5 generaciones. Sigue teniendo como integrante partes de código fuente de Linux al estar creado bajo lenguajes de programación Unix – Os X. Así que ambos sistemas comparten Unix/Linux o partes de código fuente de tipo opensource. Android, Inc. fue fundada en Palo Alto, California, en octubre de 2003 por genios de la informática; Andy Rubin, Rich Minero, Nick Sears y Chris White. Las primeras intenciones de la empresa eran el desarrollo de un avanzado sistema operativo para las cámaras digitales, cuando vieron los dispositivos no eran por capacidad adecuados para soportar las necesidades actuales, así que pusieron sus esfuerzos en desarrollar un nuevo sistema operativo para teléfonos inteligentes, para competir con Symbian y Windows Mobile (iPhone de Apple no había sido puesto todavía en marcha en esa época). Y así nació la empresa Android Inc. revelando solamente que estaba trabajando en software para teléfonos móviles.

Google compro la compañía Android Inc., el 17 de agosto de 2005, por lo que es una subsidiaria de propiedad absoluta de Google. Así que Google adquiriendo este sistema operativo se lanzó al mercado de la telefonía móvil con este sistema. Android desarrolló dispositivo móvil alimentado por el kernel Linux. De manera que Google comercializa la plataforma android para los fabricantes de teléfonos y operadores con la finalidad de ofertar su producto Android a todos los operadores y fabricantes de móviles.

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de dispositivos como HTC y Samsung, los operadores inalámbricos, como Sprint Nextel y T-Mobile, los fabricantes de chips como Qualcomm y Texas Instruments, con el objetivo de desarrollar estándares abiertos para dispositivos móviles. Ese día, Android fue presentado como su primer producto, una plataforma móvil basada en la versión del kernel Linux 2.6 siendo un móvil de la marca HTC el primero en ser lanzado con este sistema operativo. Con ello no decimos que iPhone sea un mal sistema sencillamente ha tenido un desarrollo paralelo bajo un sistema, qué aun siendo compartido inicialmente en inicios UNIX es totalmente diferente.

Desde 2008, Android ha visto numerosas actualizaciones que han mejorado gradualmente el sistema operativo, añadiendo nuevas características. Android en su última versión es llamado 4.2 Jelly Bean. Desde el 2010, Google lanza a través de Nexus, toda una serie de dispositivos de tabletas y smartphones en alianza con sus socios de la open handset alliance entre lo que se encuentran casas comerciales tan reconocidas como; HTC, LG, Samsung, Sony, Motorola, T-mobile, China Mobile, Telecom, Telefónica, Ebay, Broadcom, Intel, Nvidia, Synaptics, Texas, Vodafone, Softbank, Atheros, AKM, Ericcson, Assustek, Huawei, Garmin, Thoshiba, Dell, China Unicom, Svox, Acer, ZTE, Alcatel, Nec, Kyocera, Lenovo, Alcatel, Sharp, y un sinfín más de empresas que se han incorporado a la open handset alliance desde la fecha inicial de salida hasta nuestros días a esta sociedad.

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Capítulo II

Elementos que dan vida al prototipo.

- Microcontrolador Texas Instruments“MSP430F2013”

- Modulo Bluetooth “HC06”

- Sensor de presión “FPN-07PG”

- Amplificador operacional LM324 - Puente H “L293B”

- Mini bomba de aire y Tapón (adquiridos de reciclado de Esfigmomanómetro digital).

2.1 Microcontrolador Texas Instruments “MSP430F2013”. (ver Ref. 5) (Hoja de datos en Anexo B.1)

Las características de este microcontrolador en general son las siguientes:

Tabla 2. Características del microcontrolador MSP430F2013.

Características MSP430F2013

Frecuencia (MHz) 16

Flash (Kb) 2

SRAM(Kb) 0.125

GPIO 10

Timers –16-bit 1

Watchdog Si

Brown Out Reset Si

USI Si

Sensor de Temperatura Si

ADC 16bit (Sigma-Delta) Canales para el ADC 4

Pines 14TSSOP 14PDIP 16QFN Rango de temperatura en el que trabaja -40 a 105

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Para la descripción de los pines.

Figura 3. Descripción gráfica de los pines del microcontrolador MSP430F2013.

TERMINAL I/O DESCRIPCIÓN

P1.0/TACLK/ACLK/A0+ I/O

 Entrada TACLK al reloj digital TIMER_A.  Señal de salida ACLK.

 SD16_A entrada de señal analógica positiva. P1.1/TA0/A0-/A4+ I/O _ Registros de entrada y salida del TIMER_A CCI0A

SD16_A entrada analógica positiva A4 y negativa A0. P1.2/TA1/A1+/A4- I/O _ Registros de entrada y salida del TIMER_A CCI1A

SD16_A entrada analógica positiva A1 y negativa A4. P1.3/VREF/A1- I/O

 SD16_A entrada analógica negativa A1.

 Voltaje de Referencia externo o salida de voltaje de referencia interno.

P1.4/SMCLK/A2+/TCK I/O

 Señal de salida SMCLK

 SD16_A entrada analógica positiva A2.

 Entrada para pruebas de dispositivo programable.

P1.5/TA0/A2-/SCLK/TMS I/O

 TIMER_A comparación salida 0 (Out0).  SD16_A Entrada analógica negativa A2.

 USI: entrada de reloj externo para comunicación SPI o I2C, señal de reloj de salida para SPI.

 JTAG selección de modo de prueba para dispositivo programable.

P1.6/TA1/A3+/SDO/SCL/

TDI/TCLK I/O

 TIMER_A captura: CCI1B entrada, comparación: Out1 salida

 Entrada analógica positiva A3, SD16_A

 USI: Salida de datos en modo SPI; entrada de reloj para el modo I2C

 JTAG selección de modo de prueba para dispositivo programable.

P1.7/A3-/SDI/SDA/

TDO/TDI(1) I/O

 Entrada analógica negativa A3, SD16_A

 USI: Salida de datos en modo SPI; entrada de reloj para el modo I2C

 JTAG selección de modo de prueba para dispositivo programable.

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XOUT/P2.7 I/O  Terminal de salida para el cristal. RST/NMI/SBWTDIO I _ Reset

Spy-Bi-Wire, permite la depuración en tiempo real.

TEST/SBWTCK I

 Selecciona el modo de prueba para JTAG pines en Puerto 1.

 Spy-Bi-Wire entrada para la prueba del reloj durante la depuración en tiempo real.

VCC Fuente.

VSS Referencia a tierra.

Tabla 3. Descripción de los pines del microcontrolador MSP430F2013.

Figura 4. Herramienta de desarrollo para el microcontrolador MSP430F2013.

La arquitectura es la siguiente:

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¿Por qué el MSP430 cuando existen “Arduino” y“Microchip PIC”?

La siguiente tabla muestra una comparación entre los 3 Microcontroladores más usados, en efecto existen FPGA, Freescale de Motorola sin embargo no están en la tabla de comparación ya que son dispositivos con mayor capacidad que dan más que lo que este proyecto exige, el proyecto se supone que saldrá al mercado por lo que se tiene que mantener al precio lo más bajo con la mejor calidad posible.

Tampoco es coherente comparar Microcontroladores demasiado potentes con este microcontrolador ya que hay tarjetas de desarrollo con osciloscopio integrado, pantalla táctil cientos de entradas, etc. Es por esto que la comparación se llevó a cabo entre algunos dispositivos básicos de cada una de estas marcas (Texas Instruments, AVR, Microchip).

El proyecto exige:

- La mayor sensibilidad en el ADC y poder usar 2 al mismo tiempo, usando un voltaje de referencia externo.

- Interrupciones.

- TIMER´s que permitan implementar el protocolo serial RS232.

Características MSP430F2013 ATMEGA328 PIC18F4550

Bus de Datos 16 bit 8bit 8bit Frecuencia de Trabajo 16MHz 16MHz 48MHz

FLASH 2KB 32KB 32KB

SRAM 125B 2KB 2KB

I/O Digitales 10 14 28

I/O Analógicas 4 (16bit) 6(10bit) 13(10bit)

Costo del kit de

desarrollo/Microcontrolador $250/80 $400/80

$180 más pickit3 para cargar el

sistema operativo al micro $850/80

Tabla 4. Comparación de microcontroladores de acuerdo a sus características.

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es una plataforma y también existe una plataforma parecida a Arduino llamada

“Energia”.

La elección del microcontrolador MSP430F2013 es por las siguientes causas:

Tabla 5. Causas de elección del microcontrolador MSP430F2013.

2.2 Módulo Bluetooth “HC06”. (Hoja de datos en Anexo B.2)

Características:

- Modulo Bluetooth Slave HC-06

- Protocolo Bluetooth: Bluetooth especificación V2.0+EDR - Frecuencia: 2.4Ghz ISM Band

- Rango de baudios ajustable: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200

- Default: Slave, 9600 baud rate, N, 8, 1. Pin code 1234 - Distancia Bluetooth: 10 metros

- Tamaño compacto

Este Módulo de Bluetooth nos permite enviar y recibir datos, tiene un Led Indicador que detiene el parpadeo una vez que se ha conectado exitosamente con otro dispositivo, el protocolo que usa para su funcionamiento es serial RS232.Existieron pocas opciones para escoger módulos de Bluetooth sobre todo porque no hay muchos disponibles, entre los disponibles se encuentran el módulo HC-05:

Características:

 Modulo Bluetooth Master y Slave HC-05

 Protocolo Bluetooth: Bluetooth especificación V2.0+EDR

 Frecuencia: 2.4Ghz ISM Band

 Modulación: GFSK

 Poder de transmisión: <=4dBm Class 2

 Security features: Authentication and encryption

Precio Ruido N° de Pines

Depuración en tiempo real ADC

Experiencia en proyectos

MSP430F2013 ✓✓ _✓✓ X ✓✓ ✓✓ _✓✓

ATMEGA328 ✓ _✓✓ ✓ X _✓ X

Página 25  Pines: VCC, GND, TxD, RxD, KEY, State (LED)

 Distancia Bluetooth: 10 metros

 Tamaño compacto

La única diferencia entre estos módulos es su interacción como maestro-esclavo con otros dispositivos, por lo que el precio del HC-06 es de $260 y el precio del módulo HC-05 es de $349 ya que nuestra aplicación no necesita un Módulo maestro solo necesitamos controlar el dispositivo remotamente para que nos envié información se eligió el módulo HC-06.

2.3 Sensor de presión “FPN-07PG”.

(Hoja de datos en Anexo B.3).

Figura 6. Sensor de presión FPN-07PG.

Comparando de manera analógica el funcionamiento en el esfigmomanómetro:

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El esfigmomanómetro cuenta con un manómetro el cual recibe el aire a cierta presión desde el brazalete, cuenta con un sistema mecánico el cual le da movimiento a la aguja que reside en él y esta nos da una medida dependiendo de la presión del aire que ingresa al manómetro, con el sensor de presión pasa algo similar la diferencia es que en lugar de dar una medida que sea familiar es decir en mmHg, nos da una medida en volts y esta va variando dependiendo de la presión del aire, otra comparación a nivel electrónico es tener un preset junto con un arreglo de resistencias en serie, si el preset varia cambia el voltaje que hay en él, este funcionamiento es el mismo pero la variación en la resistencia es causada por la presión del aire ejercida en este.

Las medidas de presión que este dispositivo puede alcanzar son las siguientes:

Valor Unidades

48.26 kPa

0.492 Kg/cm2

-98.07<= Presión <=103.4 kPa

Si 1 kPa = 7.5 mmHg entonces 103.4 kPa = 775.57 mmHg.

El rango de presión de una persona no puede exceder los 400 mmHg por tanto este sensor tiene el rango de presión ideal para poder usarlo.

Existen sensores resistivos estos funcionan al ejercer directamente fuerza en su parte central y da como resultado un valor resistivo en sus terminales equivalente a la presión ejercida, los cuales fueron probados en el prototipo obteniendo resultados insatisfactorios, por tal motivo fueron descartados.

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2.4 Amplificador operacional LM324.

(Hoja de datos en Anexo B.4).

Figura 9. Pines del amplificador operacional LM324.

Características:

• Ganancia de hasta 100000 veces • A ho de a da: 1 MHz.

• Te sió de ali e ta ió : 3v - 32v, o ±1.5V - ±16V.

• Rango tensiones de entrada es igual a la tensión de alimentación. • Tensión mínima de salida: 0v.

• Te sió áxi a de salida: tensión de alimentación - 5v. • Bajo consumo, solo 700 uA.

• Temperatura de operación: 0°C a +70°C.

2.5 Puente H “L293B”.

(Hoja de datos en Anexo B.5).

Cuatro canales de salida (habilitados de dos en dos).

• Corrie te de salida de hasta 1A por a al. • Señales de control compatibles TTL (máx. 7v).

• Posi ilidad de o trolar hasta uatro motores sin inversión de giro o dos motores con control de giro.

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Figura 10. Pines del puente H L293D.

2.6 Mini bomba de aire y Tapón.

Figura 11. Mini bomba de aire con tapón magnético.

Consta de una bomba de aire que al expulsarlo es nivelado con una válvula o tapón que al conectarse a la corriente tiene el mismo mecanismo que una bocina, es decir, tiene una bobina dentro de un imán que al poner corriente en sus terminales la bobina se eleva impidiendo el paso de aire para que el brazalete se desinfle, si al contrario se apaga, el brazalete se desinfla con una velocidad constante.

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Capítulo III

Diseño del prototipo.

3.1 Hardware.

La teoría planeada de los pasos a seguir para obtener una medición de la presión arterial son los siguientes:

1. Registrar un carácter enviado al presionar un botón en Android hacia el microcontrolador.

2. El microcontrolador una vez recibido el carácter hará una acción, la cual será activar la mini bomba de aire, así como activar el tapón para que no salga el aire del brazalete.

3. El brazalete se inflará hasta llegar a los 300mmHg como referencia, tomando en cuenta que está por arriba del rango máximo de la medición esperada.

4. Una vez, alcanzado ese objetivo en mmHg en el sensor de presión, se empezará a salir el aire de manera uniforme, con la desactivación del tapón.

5. Al salir el aire del brazalete de manera uniforme, el microcontrolador detectará, por medio de la salida del ADC, la primer pulsación de mayor magnitud, o sea la sistólica, se lanza una interrupción y siguiendo el proceso de desinflado, hará lo mismo para la diastólica a la siguiente pulsación de mayor magnitud.

6. Al activar la interrupción, el microcontrolador leerá el valor que se tiene en el sensor de presión con el ADC integrado de 16 bits (Sigma-Delta), se leerá un valor de voltaje con relación a valores mmHg para esto se implementara un algoritmo para saber el equivalente exacto en mmHg. 7. La primera medida que se tendrá será cuando el primer sonido de Korotkoff

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3.2 Diagrama a bloques.

Figura 12. Diagrama a bloques del prototipo.

Circuito Diseñado en Proteus: (Ver anexo C.1).

3.3 ADC.

Un ADC funciona tomando valores analógicos de tensión y convirtiéndolos en códigos binarios. Los valores que definen los límites de las tensiones a medir se denominan voltajes de referencia y se representan por Vref- (el mínimo) y Vref+ (el máximo).

La resolución del conversor queda determinada por la cantidad de bits que representan el resultado de la conversión. Así, se pueden encontrar conversores de 8 bits, de 12 bits, etc.

Un ADC de n bits puede representar hasta 2n valores digitales, de modo que a la

entrada analógica igual a Vref- le asignará el 0 digital y la entrada igual a Vref+ le asignará el 2n -1digital. A los otros valores analógicos se les asignará los otros:

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Entre Vref- y Vref+ se pueden concebir infinitos valores analógicos, pero con n bits solo se pueden formar 2n valores discretos diferentes. Por lo tanto habrá valores

analógicos que no podrán ser representados con exactitud.

La diferencia entre dos valores analógicos correspondientes a dos valores digitales consecutivos se define como resolución de voltaje de ADC.

Por ejemplo, el ADC usado para el esfigmomanómetro es un ADC 16 bits con Vref- = 0 V y Vref+ = 3.6V, la resolución alcanzada será de (3.6-0)/65535 = 54.93µV. Significa que el máximo error posible será de 54.93µ/2 = 27.46 µV.

Es poco usual encontrar aplicaciones donde Vref- sea diferente de GND = 0V y donde Vref+ sea diferente de VCC = 5V. En estas condiciones se puede aplicar una regla de tres para deducir que una entrada analógica Vin cualquiera (entre 0 y Vref+) será convertida en un valor numérico que se puede calcular con la siguiente fórmula:

Para el caso del MSP430F2013:

Figura 13. Diagrama del ADC del microcontrolador MSP430F2013.

(1)

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La máxima escala de voltaje analógico está definido por:

Internamente se tiene un Vref de 1.2 v, que se habilita por el registro SD16FRON Se recomienda emplear un capacitor de 100nF de Vref a AVss para reducir el ruido.

• Un voltaje de ref externo puede aplicarse en Vref, entonces los bits SD16REFON y SD16VMIDON deben deshabilitarse.

• Tome en cuenta que se deben deshabilitar la interrupción del P1.3 (mediante P1SEL), ya que en este pin colocará la alimentación externa.

Figura 14. Alimentación externa del microcontrolador MSP430F2013.

3.4 Protocolo RS232.

o La transmisión de los datos a través de un puerto de comunicaciones puede

efectuarse en modo paralelo o serie.

o Ambos modos se diferencian por la forma en que se transmiten los datos a

través del soporte físico de la comunicación.

Capacidad y unidades de medida

o La transmisión de datos siempre se basa en la existencia de una línea que une

el terminal emisor con el receptor.

o Para medir la capacidad de transmisión de un medio analógico, se utiliza la

unidad de ancho de banda, que es la diferencia entre la frecuencia mayor y la frecuencia menor que puede ser transmitida por un medio de comunicación.

o La capacidad de un medio de transmisión digital se mide en bits por segundo.

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La interfaz del Puerto Serie

o Para asegurarse que diferentes dispositivos puedan conectarse a los

ordenadores sin problemas hace falta que exista una norma que defina tanto las dimensiones físicas de los posibles conectores como la utilidad que va a tener cada uno de sus contactos

o Se le llama interfaz al dispositivo que permite la conexión entre dos equipos

para que exista comunicación entre ellos.

o La norma RS-232C es empleada desde 1969.

3.5 Norma RS232.

Figura 15. Formato de transmisión de datos del estándar RS232.

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Algunas aplicaciones:

 Acceso a Bases de Datos. (ver Ref. 3)

 Correo electrónico.

 Transferencia de ficheros.

 Acceso remoto.

 Aplicaciones corporativas.

 Acceso a servicios.

 Entretenimientos.

 Servicios:

- Conexión PC-PC. - Redes de área local. - Servicios Online. - Servicio Videotex.

 - Teletrabajo.

3.6 Puente H.

Recibe su nombre porque la implementación tiene cierta similitud con la letra “H”.

Este circuito sirve básicamente para controlar la dirección de giro de un motor. Está compuesto por 3 elementos básicos:

- Batería - Motor

- Elementos de Switch

Básicamente consiste en pasar 2 de los transistores a estado alto, generando circuitos abiertos y conjuntamente generando circuitos cerrados con los otros 2 transistores, provocando un flujo de corriente de + a – y de – a + para cada uno de los estados en el motor en este caso la bomba y el tapón.

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3.7 Software. (ver Ref. 1, 2, 4)

En el desarrollo de la aplicación móvil llamada ‘Soul Pressure’ se optó por tomar

como base la versión 2.3.3 Gingerbread, API 10 de Android debido a que podrá ejecutarse en más del 89.3% de los teléfonos con éste sistema operativo de acuerdo a la siguiente tabla.

Figura 17. Porcentaje de distribución de las versiones de Android.

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La base de datos se modela en el siguiente diagrama:

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Capítulo IV

Implementación y Pruebas.

Para este capítulo se describe la implementación del software y hardware, que se necesitó para llevar la idea a la realidad.

4.1 Software [Soul Pressure].

La aplicación ‘Soul Pressure’ cuenta con las siguientes pantallas cuya funcionalidad será descrita a través del código y el motivo de la relación con las demás.

El proceso a seguir fue el que se muestra en el siguiente diagrama relacional:

 Si ya se tiene un perfil se contará con un menú y funciones específicas en dicho perfil.

 Si aún no se tiene un perfil habrá un proceso para recaudar datos y crearlo. Estas son las Actividades y/o pantallas del software.

4.2 Clase “DatosDB”.

Tiene todas las funciones de la base de datos, ahí se crean las tablas y se ejecutan todas las funciones de búsqueda, actualizaciones, eliminación e inserción de datos, dependiendo de lo que se quiera hacer. En esta etapa se crearon las siguientes tablas; las funciones son para todas las Actividades (pantallas) que se tienen en la aplicación, las cuales se mostrarán en las Actividades donde fueron requeridas, en cada una de ellas se crea una instancia con DatosDB para poder tener acceso a sus métodos.

Código para la creación de tablas ver anexo D.1.

4.3 MainActivity.java

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además al ser creada la primera vez o ser llamada por alguna otra pantalla de la aplicación que regrese a ella, como se explicará a continuación tiene las siguientes tareas:

- Método “cuentadusers()” su función es retornar un entero del número de

usuarios disponibles al inicio de la aplicación de la base de datos para así poder poner Visibles o Invisibles los TextView en donde se alojará el nombre del perfil de cada usuario en él teléfono.

- Método “Users()” el cual su función es regresar el id y el nombre del usuario

si existen para poder ser impresos en los TextView, los id obtenidos en este primer proceso son enviados a las Actividades siguientes para conocer en qué perfil de usuario es el que se está trabajando y no llenar datos de los demás perfiles.

Figura 19. Actividad principal con los perfiles existentes y la opción Crear Perfil.

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Asignación de TextView para mostrar perfiles:

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4.4 USER_INF.java

Si se ingresa a esta Actividad es porque se está creando un perfil, y se inicia con el llenado de la tabla con los datos del usuario del perfil.

Figura 20. Llenado de datos personales de perfil.

Cuenta con los datos necesarios para poder llenar las tablas “User” y “Doctor” es

Página 41 mismo valor que en “User” dando a entender que ese renglón será posteriormente

llenado con los datos de un médico que corresponden al usuario del perfil, al hacer esto tendrá acceso al final a una Actividad más para llenar los datos del doctor, en caso contrario solo se llenarán los datos de la Actividad “Contactos.java”.

Figura 21. Checkbox para indicar que se cuenta o no con médico de cabecera.

Al terminar la inserción de datos y dar click en el botón ‘OK’ se ejecutará el método

User que guarda la información en la base de datos. Dirigirse al anexo D.2 para ver el código de dicho método.

Manda el mensaje a la siguiente Actividad si existe o no Doctor

4.5 Contactos.java

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Figura 22. Selección del número de contactos para envío de SMS.

Una vez mostrados en pantalla los EditText y los TextView por contacto, se tendrá

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Figura 23. Selección del contacto desde la lista del directorio local.

Ver anexo D.3 para el código empleado en el llamado de la lista de contactos local del móvil.

Al tocar el botón OK la información de los contactos seleccionados se almacena en la base de datos. Ver anexo D.4 para ver codificación de este procedimiento.

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4.6 Doctor.java

En esta Actividad se pedirán los datos del médico y por medio de los métodos de la clase DatosDB se insertarán los datos en la tabla “Doctor” de igual manera se

tiene la opción de escribir el teléfono o de ingresar a la agenda para poder obtener el número del médico, dato a destacar para esta pantalla es que hay que ingresar el e-mail del médico ya que a ésta se enviarán las estadísticas de las mediciones de presión sistólica y diastólica.

Figura 24. Llenado de los datos del médico.

Se tiene el nuevo perfil creado.

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Fragmento de código que actualiza la vista de perfiles (incluyendo el nuevo).

Al ingresar a cualquiera de los perfiles existentes se mostrará una vista con las siguientes opciones en forma de botones:

Figura 26. Botones disponibles al abrir algún perfil.

4.7 Medir.java

La vida de esta Actividad inicia cuando se toca el botón ‘Medir’. Creará una conexión con el módulo de Bluetooth HC-06 por medio de su dirección MAC del dispositivo HC-06, esta conexión se hace creando un socket de envío y recepción de datos e hilos en cada uno para la manipulación del envió de datos, al presionar

el botón ‘Inicia’ enviará un char de valor “0” que recibirá en microcontrolador para

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Figura 27. Botón Inicia para comenzar el proceso de toma de presión.

Otro de los procesos importantes que se llevan a cabo es el envío de un mensaje SMS a cada contacto asociado al perfil. Por medio de un método en la base de datos se obtiene el número de celular y el nombre de los contactos para mandar mensajes si la medida de presión es extrema, así como guardar la medición al

tocar el botón “Guardar”. La geo-localización también se encuentra incluida en esta Actividad. Ver anexo D.5 para el código que obtiene la geo-localización del móvil.

Comenzará el proceso de sincronización entre móvil y el módulo Bluetooth HC06. Luego de unos segundos, en el móvil se visualiza la medida actual que detectó el microcontrolador (figura 28). Ver anexo D.6 para el fragmento de código en esta etapa.

Para lograr esto se estableció una tabla relacional en la base de datos UserMed

que contendrá los id de las medidas de la tabla “Medida” y los id de la tabla “User”

En esta Actividad es donde se encuentran cumplidos la mayoría de los objetivos propuestos al inicio de este proyecto.

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Figura 28. Mostrando presión sistólica y diastólica.

4.8 Mediciones.java

De la figura 29, al tocar “Promedio para enviar” desplegará un “Datepicker” (para

seleccionar una fecha) y a partir de esa fecha se tomarán los datos para convertir en promedio, se genera una gráfica con ayuda de la librería “AChartEngine” a partir de esa fecha, dicha gráfica se convertirá en una imagen que se almacenará en la memoria interna del teléfono creando una carpeta “Presion_Arterial” para ser

adjuntada junto con el promedio vía e-mail al doctor cuando el usuario lo requiera.

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Figura 29. Visualización gráfica de las medidas de presión.

4.9 Enviar mail al médico.

La gráfica generada puede ser enviada al e-mail del médico en caso de contar con un médico de cabecera. Ver anexo D.9 que muestra el código implementado para el envío de la información al médico.

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4.10 Editar configuraciones.

En esta opción se tiene el poder de cambiar a los contactos y de agregar quitar o modificar los datos del médico que se tiene registrado.

Figura 31. Edición de contactos asociados al perfil.

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4.11 Eliminar.

Se genera un dialogo que preguntará si se desea eliminar el perfil en caso de que el usuario acepte se eliminará ese perfil y todos sus datos y se regresará a la pantalla principal.

Figura 33. Eliminar un perfil existente.

4.12 Update.java

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Conclusiones.

La principal limitante que se presentó durante la etapa de implementación de la parte de hardware fue el conseguir el sensor de presión que básicamente es el corazón del prototipo. Las opciones disponibles no se adaptaban al proyecto por no cubrir con los rangos de presión sanguínea. Aunado a eso, el sistema de inflado y desinflado de la pulsera, que consta de la mini bomba de aire, el tapón magnético y la propia pulsera de hule son materiales que no se lograron conseguir, por lo que se tuvo que desarmar un par de esfigmomanómetros digitales obtenidos en calidad de desecho y tomar los tres elementos mencionados.

En primera instancia se armaron los módulos electrónicos de manera independiente; por un lado la programación del microcontrolador, a la par se trabajaba con el sistema de inflado. Al hacer pruebas con el tapón magnético nos dimos cuenta de que mientras la mini bomba estaba trabajando, el tapón debía permanecer sin alimentación y caso contrario cuando la mini bomba dejaba de trabajar, fue entonces cuando se implementó el puente H, permitiendo la correcta sincronización de éstos dos al inflar y desinflar. Por otro lado, no se presentaron grandes complicaciones al trabajar con el ADC del microcontrolador ya que es muy estable comportándose de igual manera al llamar la interrupción para regresar el valor de voltaje actual del sensor de presión.

Una vez que se tuvieron los módulos trabajando correctamente de forma independiente, se integraron en el protoboard para ver su comportamiento el cual fue bastante aceptable, sólo consistía en hacer pruebas comparativas de lecturas arrojadas por un esfigmomanómetro comercial contra este prototipo. Hubo algunas mediciones que estaban fuera de rango, sin embargo, para este tipo de instrumentos, cuenta mucho factores como la posición del paciente y la correcta colocación de la pulsera a modo de que cubra la zona donde se percibe el pulso en la parte interna de la muñeca.

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La parte gráfica de las mediciones se basa en la información que existe en la base de datos. Por tanto fue indispensable primero la planeación e implementación de ésta, desde un principio se tuvo la intención de no hacerla muy grande ya que en realidad no fueron necesarias muchas tablas para el objetivo principal. La ventaja de trabajar con base de datos en Android es que resulta muy similar al material proporcionado en materias de la especialidad, es decir, las sentencias de insert, delete y update principalmente, son parecidas. De manera indirecta ya estábamos familiarizados con el manejo de esta parte y sólo fue necesario buscar la instrucción correspondiente en este nuevo (al menos para nosotros) lenguaje de programación.

Armada la base de datos, el envío de datos estadísticos al doctor en forma de gráfica tuvo su grado de complejidad. Cuando se establece la fecha inicial por medio del calendario en realidad es un select a la tabla Medida, para mostrar la gráfica en pantalla se utilizó la librería AChartEngine. La verdadera complejidad surgió al enviar esa gráfica al médico. Se tuvo que guardar la vista del display como imagen en formato .jpg y esa imagen adjuntarla al contenido del mail adjuntando la geo-localización también. La limitante del uso de internet sólo para la geo-localización sigue latente, ya que se debe tener conexión a la red para obtenerla.

De manera transparente, al mostrar en pantalla las mediciones de presión sistólica y diastólica, se implementó un método que se invoca sólo cuando las lecturas se encuentran fuera de lo normal. En esta etapa se reutilizó el código para la geo-localización y se realiza una consulta a la base de datos que regresa el número de los contactos asociados al perfil, esta información es la necesaria para el envío de alertas vía SMS a éstos. La limitante por parte del dueño del móvil es que por falta de saldo no se envíen alertas de éste tipo.

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Recomendaciones para trabajos futuros.

 Extender la aplicación Soul Pressure a otros sistemas operativos en móviles a fin de ampliar el número de personas que pueden tener acceso a ésta tecnología, ubicando principalmente las opciones de IOS y Windows Phone.

 Extender la aplicación a ambiente web, no sólo tener la base de datos de forma local en el dispositivo, sino tener una versión almacenada en algún Servidor Web que tenga la capacidad de actualizarse cada vez que el móvil se conecte a la red. Así, cuando no se cuente con el teléfono Android, poder conectar la pulsera a la PC y de ahí manejar la información a nivel Web, para la conectividad pulsera-PC de momento se piensa en dos opciones:

o Conectar por cable USB. Se tendría que implementar el puerto a la pulsera que

permita la sincronización por cable universal.

o Sincronizar por Bluetooth. Existen módulos bluetooth de tipo USB para PC, se

buscaría la manera de empatar la pulsera (módulo HC06) con éste. Logrando la comunicación se puede procesar la información a través de la aplicación Web.

 Implementar un pulsímetro que detecte los pulsos del corazón dentro de la misma pulsera inflable. Puede tener dos finalidades: ser un poco más preciso a la hora de tomar la presión y saber el pulso del paciente, dato que es también de importancia.

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Referencias.

1 - Tomás Gironés, Jesús; El gran libro de Android. Editorial MARCOMBO, S.A. 3ª edición. Enero de 2013.

2 - Tocci, Ron; Sistemas Digitales. Principios y Aplicaciones. Editorial Prentice-Hall, 10ª edición.

3 - “Página oficial de Bases de Datos SQLITE” (En línea),

Fecha de consulta: 05 – 10 – 2013, Disponible. http://www.sqlite.org/docs.html. 4 - ”Página oficial para desarrolladores Android” (En línea)

Fecha de consulta: 05 – 10 – 2013, Disponible http://developer.android.com/index.html.

5 - ”MSP430x2xx_Family_User´s_Guide_(Rev._D)_sl au144d”[Archivo formato

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Anexos

A. Fragmento del informe 2012 de la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición. Ver