UNIVERSIDAD ANDINA NSTOR CCERES VELSQUEZ CARRERA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONES

PROTOTIPO DE AUDIOMETRO DIGITAL CON PIC 16F877APROYECTOS ELECTRNICOS I

Presentado por el alumno:Ronald Hubert Larico Jallurani

Docente del curso:Ing. Javier Mendoza Montoya

Semestre 2012-IIJuliaca, 02 de Enero 2013

Quiero dedicarle este trabajo a Dios Que me ha dado la vida y fortaleza Y a m Madre por su constante Apoyo.

INDICE

INTRODUCCION5HIPOTESIS6PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA7OBJETIVOS8CAPTULO I9MARCO TEORICO91.1.ANTECEDENTES91.2.SONIDO11 1.2.1Cualidades del Sonido12 1.2.1.1 Intensidad....12 1.2.1.2 Tono..13 1.2.1.3 Timbre..13 1.2.1.4 Duracin.14 1.3 La Audicin..15 1.4 La Audiometra.......17 1.5 Audimetros en el Mercado...21CAPTULO II24MICROCONTROLADORES PIC Y CIRCUITO INTEGRADO242.1.PIC 16F877Error! Marcador no definido. 2.1.1 Caractersticas..25 2.1.2 Dispositivos Perifricos...27 2.1.3 Diagrama de Bloques...28 2.1.4 Descripcin de Pines..29 2.2 C.I. XR2206.31CAPITULO III..343.1 DESARROLLO DEL PROYECTOError! Marcador no definido.3.1.1 Diagrama De bloquesError! Marcador no definido.3.1.2 Descripcion del ProyectoError! Marcador no definido.3.1.3 Etapa de Visualizacion de Datos343.1.4 Interfaz de Operador39 3.1.5 Interfaz de Usuario...39 3.1.6 Generacin de Tonos....39 3.1.7 Control de Potencia...40 3.1.8 Etapa de Procesamiento.40CAPITULO VI....424.1 PROGRAMACION,SIMULACION, IMPLEMENTACION Y PRUEBAS424.1.1 Codigo Fuente424.1.2 Simulacion en ISIS PROTEUS51 4.1.3 Implementacin..56 4.2 PRUEBAS...58 4.2.1 Gua Tcnica para Realizar un Test Audiometrico...58CONCLUSIONES65BIBLIOGRAFA66ANEXOS67

INTRODUCCIONLa electrnica desde su descubrimiento ha evolucionado a pasos agigantados, entonces parte de estos grandes avances se han inclinado por el perfeccionamiento o mejoramiento de la medicina tradicional. Hoy en da el sector electrnico es el nuevo aliado del sector mdico, cuyo aporte en los progresos materializados, ofrece un portafolio completo de herramientas innovadoras y efectivas a los mdicos de la actualidad. El sector mdico ha encontrado en la industria electrnica un refugio en el que ha depositado sus esperanzas para perfeccionar sus tcnicas de soporte tanto de carcter preventivo como intra-operatorio, dispensando asistencia incluso en sitios tan remotos en el que el acceso a la medicina moderna pareca casi imposible de suceder. Tal es el caso del proyecto a tratar, el Audimetro Digital, cuya funcin principal es medir el umbral de audicin de un individuo y as poder detectar posibles problemas auditivos.

HIPOTESIS

Desde principio del siglo XX diferentes investigadores empezaron a realizar las primeras pruebas auditivas, pasando de mtodos de distribucin de sonidos con instrumentos acsticos a mtodos con instrumentos electroacsticas. Ahora el uso de un mtodo de medicin auditiva electrnica es esencial para un diagnstico exacto de cualquier problema auditivo que pudiese padecer una persona. El Audimetro digital es un prototipo que trata de emular el comportamiento de un audimetro comercial tanto en la generacin de frecuencias como en el control de los decibelios y la salida de datos. Todo el procedimiento se basa en la programacin en C realizada con un microcontrolador PIC 16F877 conjuntamente con el integrado XR2206 (Generador de Frecuencias) y un Servomotor para variar la Intensidad de la onda senoidal de salida.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMADesde la aparicin de la electrnica en la vida cotidiana, se ha tratado de aplicar en beneficio de la salud y de la investigacin del cuerpo humano. As, un diagnstico de recopilacin de datos o de imgenes han ido avanzando hasta convertirse en la actualidad en un mtodo indispensable para el estudio y seguimiento de infinidad de tratamientos.Este tipo de diagnsticos y tratamientos tienen un costo elevado ya que para realizar un buen anlisis de un paciente se necesitara de instrumentos electrnicos de ltima generacin, en el mercado se encuentran diferentes tipos de equipos mdicos cuyos valores son muy elevados, con un prototipo de audimetro digital los costos de adquisicin del producto se reduciran de manera significativa, adems el funcionamiento del mismo es tan sencillo que ahorrara tiempo en una sesin de consulta para un paciente.

OBJETIVOSOBJETIVOS GENERALES.-

Desarrollar un prototipo de audimetro digital para realizar un examen auditivo de manera autnoma.

Proveer un aporte cientfico, social y tecnolgico mediante el desarrollo de un prototipo de audimetro digital.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.-. Permite medir el umbral de audicin, de una persona en diferentes frecuencias y detectar posibles problemas auditivos

Obtener un respectivo reporte visible del paciente, lo cual permitir realizar una valoracin evolutiva del nivel de audicin del mismo y su orientacin teraputica.

CAPITULO I1.- MARCO TEORICO.-1.1 ANTECEDENTES.-Audimetro (del latn audire, or y del griego metrn, medida), aparato elctrico que sirve para medir la audicin tanto en el umbral como en el dintel, adems poder explorar las posibilidades audiometras a travs del rea auditiva.

Aunque la utilizacin del audimetro electrnico en la prctica corriente es reciente, a partir de la Segunda Guerra Mundial, hubo precursores que, intentaron resolver la medida de la audicin haciendo posible avances para estudios futuros.El primer paso hacia un diagnostico funcional de la sordera est representado bajo el descubrimiento en 1550, de la transmisin sea por el mdico de Padua Capivacci, coloco el extremo de un bastn de hierro cobre las cuerdas de un paciente sordo. Cuando este perciba mejor los sonidos a travs de la transmisin sea que por medio de la va area. El mdico deduca que deba existir un trastorno de la transmisin normal del sonido. Schelhammer fue el primero en utilizar un diapasn en lugar de un bastn de hierro. Sin embrago no se utilizaron los conocimientos tericos, ni el diapasn para objetos clnicos, solo 150 aos ms tarde, Rinne, Schawabach, Weber y otros empezaron las experiencias cualitativas con el diapasn como se conoce en la actualidad.

Se intent estudiar la capacidad cuantitativa de la audicin por medio de frases y palabras, as como por medio de la determinacin de la distancia. Se conoce generalmente la insuficiencia de las pruebas auditivas corrientes con instrumentos sencillos, como el diapasn y el lenguaje en voz baja, utilizando los instrumentos electo acsticos cada vez en mayor proporcin, debido a esto se ha desarrollado un nuevo campo de investigacin en la medicina, La Audiometra.

Despus del descubriendo del Altavoz por Reis y de Auricular Telefnico por Bell, Harthmann en Alemania y Blyth en Inglaterra, tuvieron la idea de realizar aparatos capaces de emitir tonos constantes con delimitacin regulable, utilizndolos para las pruebas auditivas. Para los primeros aparatos elctricos de medicin auditiva se utilizaron designaciones como las de: acmetro, sonmetro, medidor elctrico de la audicin entre otras. En 1879 Risharson lo llamo inicialmente audmetro pero ms tarde el nombre aceptado fue el de Audiometro. Wien consigui construir un aparto de medida, con el que en 1903 en el rango de frecuencia de 200 Hz y 16000 Hz, pudo determinar con mayor precisin el umbral auditivo del odo humano. A Bruninngs se le atribuye el mrito de haber desarrollado un generador de tonos cuyas vibraciones eran creadas directamente por un circuito elctrico y no por un medio mecnico como anteriormente.En 1919 en Berln, Schaefer y Gruschek presenta su aparato electroacstico para la medicin de la agudeza auditiva por medio de tonos continuados. Durante esta poca no solo se trabaj en mejorar la comprobacin cualitativa del odo por medio de los tonos audimetros, sino que tambin se crearon las primeras bases para el audimetro, de formacin ulterior. La Western Electry Company construy con ayuda Fletcher, Fowler y Wegel, primeramente el Audimetro-1A que tcnicamente trabajo sin inconvenientes, pero cuya utilizacin era complicado y llevaba mucho tiempo. Solo el Audiometro-2A, ms simple, con ocho tonos de pruebas en distintas octavas logro implementarse definitivamente.

Fletcher y Fowler en 1922 realizaron el audiograma actualmente utilizado.Kindbury trazo en 1927 las curvas de intensidad sonora, con la cual se defini con mayor exactitud el campo de la audicin. En 1937 apareci en el mercado el audimetro MAICO-D5, aparato norteamericano mejorado y simplificado. Solo despus de la segunda Guerra Mundial los audimetros pueden ser mejorados en un forma tan considerable que es en ese momento que es en ese momento que empieza la era Audiolgica Genuina. Al menos en Alemania los primeros aparatos tuvieron que ser importados, pero poco despus de la conflagracin se reanudo la interrumpida fabricacin de Audimetros y Aparatos para la audicin.

En 1949 Grandjot introdujo el audimetro convencional aadiendo el trazado semiautomtico de los resultados de la medicin. En 1950 se le realizaron exmenes a personas consideradas sordas demostrando que la sordera no era total.

Recientemente se empezaron audimetros con circuitos integrados en lugar de transistores, gracias a ellos las pruebas se han independizado de la instalacin elctrica y pueden realizarse en cualquier momento y lugar como en fbricas o escuelas.Los audimetros en general cubren todo el campo auditivo humano, pueden producir intensidades desde 10 hasta 110 o 120 dB y cubren desde el tono 128 hasta 16.000 Vd. El Council of Physical Medicine, establece las mnimas variaciones requeridas para un Audimetro. Los niveles de intensidad no deben varias en el umbral ms de 25 dB y el campo tonal ms de 5 dB.Un audimetro debe recalibrarse peridicamente, al menos cada 6 meses en rgimen hospitalario y cada ao en el particular.

1.2.- SONIDO.-

El sonido es una onda mecnica, producida por la vibracin de algn cuerpo, que se propaga nicamente en presencia de un medio material. Al ser ondas longitudinales su propagacin es similar a la de las ondas que se propagan a lo largo de unmuelle como consecuencia de la compresin longitudinal del mismo.

1.2.1.- CUALIDADES DEL SONIDO.-

El odo humano es capaz de distinguir unos sonidos de otros porque es sensible a las diferencias que pueden existir entre ellos en lo que concierne a alguna de las cuatro cualidades que caracterizan a todo sonido. Estas son: intensidad, tono, timbre y duracin.1.2.1.1.- INTENSIDAD.-La intensidad del sonido es la propiedad que permite diferenciar entre sonidos fuertes y dbiles. Est relacionada intensidad acstica de la onda sonora correspondiente, que es la magnitud que nos da una idea de la cantidad de energa que est fluyendo por el medio como consecuencia de la propagacin de la onda, tambin se define como la energa que traviesa una unidad de superficie dispuesta perpendicularmente a la direccin de propagacin por segundo. Aunque suele expresarse como potencia por unidad de superficie (W/m2).La intensidad de percepcin de un sonido por el odo depende tambin de su distancia a la fuente sonora. Finalmente, la intensidad depende tambin de la naturaleza del medio elstico interpuesto entre la fuente y el odo. Los medios no elsticos, como la lana, el fieltro, etc., debilitan considerablemente los sonidos. La intensidad del sonido que se percibe subjetivamente que es lo que se denomina sonoridad y permite ordenar sonidos en una escala del ms fuerte al ms dbil.

El intervalo de intensidades audibles para el ser humano va desde el umbral de audibilidad(valor mnimo perceptible 10-12W/m2 aproximadamente) hasta el umbral de dolor (1 W/m2). Debido a esta gran intervalo se utiliza una escala logartmica para describir el nivel de intensidad de una onda sonora, midindolaen decibelios (dB). As, esta escala oscila entre 0 dB (equivalente a 10-12 W/m2) y 120 dB (equivalente a 1 W/m2). Obsrvese la siguiente tabla::

1.2.1.2.- TONO.- El tono es la cualidad del sonido mediante la cual el odo le asigna un lugar en la escala musical, permitiendo distinguir entre sonidos graves y agudos. La magnitud fsica que est asociada al tono es la frecuencia los graves corresponden a frecuencias bajas, mientras que los agudos corresponden a frecuencias ms altas. El odo humano es sensible nicamente a aquellas ondas cuya frecuencia est comprendida entre los 20Hz y los 20000Hz.

1.2.1.3.- TIMBRE.-El timbre es la cualidad que permite distinguir entre sonidos procedentes de diferentes instrumentos, aun cuando posean la misma intensidad. Esta cualidad permite reconocer a una persona por su voz, que resulta caracterstica de cada individuo.Pocas veces las ondas sonoras corresponden a sonidos puros, slo los diapasones generan este tipo de sonidos, que son debidos a una sola frecuencia y representados por una onda armnica. Por el contrario, los instrumentos musicales dan lugar a un sonido ms rico, de vibraciones complejas, es decir, que est compuesto por una serie de vibraciones armnico simple de una frecuencia y amplitud determinadas, cada una.

1.2.1.4.- DURACION.-La duracin es el tiempo durante el cual se mantiene un sonido. As, decimos que podemos escuchar sonidos largos o cortos. Se puede medir en segundos (s.), aunque tambin se la relaciona con la longitud de onda (), que indica la distancia entre dos puntos consecutivos que se hallan en el mismo estado de vibracin (medido en metros), en el mismo tiempo.

Los nicos instrumentos acsticos que pueden mantener los sonidos son los de cuerda con arco, como el violn, y los de viento. La duracin en estos ltimos depende de la capacidad pulmonar.

1.3.- LA AUDICION.- El proceso de la audicin humana implica procesos fisiolgicos, derivados de la estimulacin de los rganos de la audicin, y procesos psicolgicos, derivados del acto consciente de escuchar un sonido.El odo capta los sonidos de la siguiente manera:La oreja capta las ondas sonoras que se transmiten a travs del conducto auditivo hasta el tmpano. El tmpano es una membrana flexible que vibra cuando le llegan las ondas sonoras. Esta vibracin llega a la cadena de huesecillos que amplifican el sonido y lo transmite al odo interno a travs de la ventana oval. Finalmente las vibraciones "mueven" los dos lquidos que existen en la cclea (perilinfa y endolinfa), deformando las clulas ciliadas existentes en el interior. Estas clulas transforman las ondas sonoras en impulsos elctricos que llegan al nervio auditivo y de este nervio a la corteza auditiva que es el rgano encargado de interpretar los sonidos.El odo se compone de tres partes: Odo externo Odo medio Odo interno

El dibujo al lado derecho ensea las tres partes del odo:

Odo Externo.-Sonido corre por el canal del odo y hace mover al tmpano. Odo Medio.-Los tres huesos del odo medio vibran cuando el tmpano se mueve. Esta vibracin crea un movimiento de lquido en el odo interno. Odo Interno.-El odo interno manda seales de nervio al cerebro. Una vez que el cerebro recibe el mensaje, identifica el mensaje como sonido.

Las ondas de sonido mueven los huesos del tmpano y el odo medio. Cuando los huesos del odo medio se mueven, empiezan el movimiento en el odo interno. Esto se muestra al lado izquierdo.

1.4.- AUDIOMETRIA.-

La audiometra es una prueba que permite medir la audicin, para determinar la capacidad auditiva del paciente, indicando tambin posibles causantes de la prdida auditiva en los casos en los que se detecte.

Puede realizarse de dos formas:

V a area: se mide la capacidad para or sonidos o ruidos recibidos a travs del aire, mediante el uso de unos auriculares. V a sea: este mtodo se emplea para medir la capacidad para or sonidos o ruidos a travs de los huesos de la cabeza. Para realizar la prueba se usa un altavoz especial (vibrador) que emite vibraciones detrs de la oreja.

El odo humano es capaz de diferenciar sonidos cuyas frecuencias oscilan entre los 20 y los 20.000 herzios, aunque en una audiometra normal se presentan sonidos o ruidos que van desde los 125 a los 8.000 herzios de volumen. Al hablar, los sonidos que emitimos se encuentran en estos niveles, por eso son los ms importantes de medir.

La manera general de realizar una audiometra es entrar en una cabina insonorizada (aislada de ruido) y ponerte unos auriculares. Despus, el otorrino (mdico que hace las pruebas), va presentando una serie de sonidos y ruidos.Si eres capaz de or los sonidos debes apretar un pulsador. Poco a poco estos sonidos irn bajando de volumen hasta que ya no oigas nada. La ltima intensidad reconocida determinar nuestro umbral de audicin para esa frecuencia en concreto. Es entonces cuando se comprueba tu umbral auditivo, es decir, lo que eres capaz de or.

Esto se repetir varias veces con diferentes intensidades y distintas frecuencias para cada odo por separado durante unos quince minutos y al final se sabr cuanto eres capaz de escuchar.

Se considera normal una prdida de hasta 20 decibelios. Cuando las prdidas auditivas superan esta cifra son consideradas "anormales". La comparacin entre las pruebas de va sea y de va area son muy tiles para comprobar si la prdida del odo se debe a problemas en el odo medio (constituido por huesos: yunque, martillo y estribo), o si el problema est en el odo interno, aunque tambin pueden darse en ambas vas al mismo tiempo. Hay tres tipos de prdidas auditivas:

Hipoacusia de conduccin o de transmisin: se refleja en el audiograma con una lnea que se distancia entre la va area y la va sea. sta ltima permanece en los valores normales, mientras que la va area cae por debajo de los 20 decibelios. Hipoacusia de percepcin o sensorial: las lneas de la va sea y de la va area se encuentran por debajo de los 20 decibelios. La cada suele ser ms acusada en las frecuencias agudas o altas. Hipoacusia mixta: a pesar de la distancia entre ambas vas las dos estn por debajo de los 20 decibelios.

Los diferentes niveles de audicin reflejados en los audiogramas son:

Audicin normal: cuando se reflejan por encima de los 25 decibelios, valor que muestra que no tienes problemas para or y entender. Prdida de audicin mediana: cuando se obtienen valores entre 26 y 45 decibelios. Si obtienes estas cifras en el audiograma es que tienes algunos problemas para escuchar y entender si te hablan a cierta distancia, en un tono bajo o cuando hay ruido. Prdida de audicin moderada: cuando se registran valores entre 46 y 65 decibelios, lo que seala que tienes problemas para entender conversaciones aunque no haya ruido de fondo y te resulta casi imposible escuchar conversaciones en lugares ruidosos. Prdida de audicin severa: el audiograma refleja entre 66 y 85 decibelios. Este margen indica dificultades para escuchar siempre y percibir sonidos slo cuando tu interlocutor te habla muy alto y muy cerca. Prdida de audicin profunda: ms de 85 decibelios. Si tu audiograma registra este valor no oyes aunque te griten o no haya ruidos muy fuertes cerca de ti.

Sin embargo, para obtener unos resultados fiables es muy importante que el mdico colabore con el paciente, que preste gran atencin durante la prueba y responda con sinceridad. Por lo tanto, los resultados de una audiometra estarn distorsionados en nios pequeos, no siendo vlida la prueba en menores de cuatro aos ni en personas muy nerviosas o con dficit de atencin.

1.5.- AUDIOMETROS EN EL MERCADO.-La amplia gama de equipos audio mtricos en el mercado pueden llegar a tener precios muy elevados, por eso nos vemos en la necesidad de crear nuevas alternativas de equipos de diagnosticos audio mtricos cuya implementacin es de un costo bajo y dan los mismos resultados que los equipos de marcas registradas.

AUDIMETRO AM 232.- Permite cuantificar la prdida de audicin debido a la otitis media, drogas ototxicas presbiacusia o cualquier otro factor que afecta al odo. Ayuda a diferenciar la prdida de audicin conductiva y sensorial. Obtiene el umbral del odo del paciente con mucha precisin, para identificar mejor los patrones especficos de la prdida auditiva. Exmenes de prueba en gamas que superan las frecuencias del habla Ofrece un amplio rango de frecuencias y niveles de intensidad para medir el umbral de audicin. Cuenta con modos de estmulo constante, modulado por frecuencia y con impulsos. Modo de estmulos modulados por frecuencia para obtener resultados confiables con todos los pacientes, incluyendo nios y personas mayores. Cuantifica dB especficos y frecuencia de la prdida de audicin con precisin Los valores de la frecuencia se pueden visualizar fcilmente en el dial Muestra los niveles de HL con nmeros grandes y fciles de leer en la pantalla de cristal lquido LCD.

AUDIMETRO MAICO MA 42.- Audimetro diagnstico de dos canales. Conduccin de aire de 125 Hz a 8 kHz. Tono puro, pulsado y ululante. Conduccin sea y enmascaramiento. Audiometra del habla. Amplificador de campo libre incorporado. Aparato para audicin maestro. Capacidad para audfonos de insercin. Interfaz RS232 incorporada para capacidad de PC y NOAH.

AUDIMETRO MAICO ST20-G.- La tecnologa nica de fijacin de un punto luminoso permite el registro, sin riesgo de error, del audiogramo. Elaudfono slido y acsticamente aislado puede librar un nivel hacia 100 dB HL. La utilizacin del masking automtico es muy simple. Seal: Sonido puro o sonido pulsativo. Frecuencias: 250 - 500 - 1000 - 2000 - 3000 - 4000 - 6000 8000. Ninguna intensidad: 5 dB.

CAPITULO II2.- MICROCONTROLADORES PIC Y CIRCUITOS INTEGRADOS.-2.1.- PIC 16F877.-Se denomina microcontrolador a un dispositivo programable capaz de realizar diferentes actividades que requieran del procesamiento de datos digitales y del control y comunicacin digital de diferentes dispositivos.Los microcontroladores poseen una memoria interna que almacena dos tipos de datos; las instrucciones, que corresponden al programa que se ejecuta, y los registros, es decir, los datos que el usuario maneja, as como registros especiales para el control de las diferentes funciones del microcontrolador.Los microcontroladores se programan en diferentes lenguajes y cada microcontrolador vara su conjunto de instrucciones de acuerdo a su fabricante y modelo. De acuerdo al nmero de instrucciones que el microcontrolador maneja se le denomina de arquitectura RISC (reducido) o CISC (complejo).Los microcontroladores poseen principalmente una ALU (Unidad Lgico Aritmtica), memoria del programa, memoria de registros, y pines I/O (entrada y/0 salida). La ALU es la encargada de procesar los datos dependiendo de las instrucciones que se ejecuten (ADD, OR, AND), mientras que los pines son los que se encargan de comunicar al microcontrolador con el medio externo; la funcin de los pines puede ser de transmisin de datos, alimentacin de corriente para el funcionamiento de este o pines de control especifico.En este proyecto se utiliz el PIC 16F877. Este microcontrolador es fabricado por MicroChip familia a la cual se le denomina PIC. El modelo 16F877 posee varias caractersticas que hacen a este microcontrolador un dispositivo muy verstil, eficiente y prctico para ser empleado en la aplicacin que posteorimente ser detallada.

Algunas de estas caractersticas se muestran a continuacin: Soporta modo de comunicacin serial, posee dos pines para ello. Amplia memoria para datos y programa. Memoria reprogramable: La memoria en este PIC es la que se denomina FLASH; este tipo de memoria se puede borrar electrnicamente (esto corresponde a la F en el modelo). Set de instrucciones reducidas (tipo RISC), pero con las instrucciones necesarias para facilitar su manejo.

2.1.1.- CARACTERISTICAS.-En siguiente tabla de pueden observar las caractersticas ms relevantes del dispositivo:CARACTERSTICAS16F877

Frecuencia mximaDX-20MHz

Memoria de programa flash palabra de 14 bits8KB

Posiciones RAM de datos368

Posiciones EEPROM de datos256

Puertos E/SA,B,C,D,E

Nmero de pines40

Interrupciones14

Timers3

Mdulos CCP2

Comunicaciones SerieMSSP, USART

Comunicaciones paraleloPSP

Lneas de entrada de CAD de 10 bits8

Juego de instrucciones35 Instrucciones

Longitud de la instruccin14 bits

ArquitecturaHarvard

CPURisc

Canales Pwm2

Pila Harware-

Ejecucin En 1 Ciclo Mquina-

Descripcin de los puertos:Puerto A: Puerto de e/s de 6 pines. RA0 RA0 y AN0. RA1 RA1 y AN1. RA2 RA2, AN2 y Vref-. RA3 RA3, AN3 y Vref+. RA4 RA4 (Salida en colector abierto) y T0CKI (Entrada de reloj del mdulo Timer0). RA5 RA5, AN4 y SS (Seleccin esclavo para el puerto serie sncrono).Puerto B: Puerto e/s 8 pines. Resistencias pull-up programables. RB0 Interrupcin externa. RB4-7 Interrupcin por cambio de flanco. RB5-RB7 y RB3 programacin y debugger in circuit.Puerto C: Puerto e/s de 8 pines. RC0 RC0, T1OSO (Timer1 salida oscilador) y T1CKI (Entrada de reloj del mdulo Timer1). RC1-RC2 PWM/COMP/CAPT. RC1 T1OSI (entrada osc timer1). RC3-4 IIC. RC3-5 SPI. RC6-7 USART.Puerto D: Puerto e/s de 8 pines Bus de datos en PPS (Puerto paralelo esclavo) Puerto E: Puerto de e/s de 3 pines RE0 RE0 y AN5 y Read de PPS RE1 RE1 y AN6 y Write de PPS RE2 RE2 y AN7 y CS de PPS

2.1.2.- DISPOSITIVOS PERIFRICOS: Timer0: Temporizador-contador de 8 bits con preescaler de 8 bits Timer1: Temporizador-contador de 16 bits con preescaler que puede incrementarse en modo sleep de forma externa por un cristal/clock. Timer2: Temporizador-contador de 8 bits con preescaler y postescaler. Dos mdulos de Captura, Comparacin, PWM (Modulacin de Anchura de Impulsos). Conversor A/D de 1 0 bits. Puerto Serie Sncrono Master (MSSP) con SPI e I2C (Master/Slave). USART/SCI (Universal Syncheronus Asynchronous Receiver Transmitter) con 9 bit. Puerta Paralela Esclava (PSP) solo en encapsulados con 40 pines

2.1.3.- DIAGRAMA DE BLOQUES.-

2.1.4.- DESCRIPCIN DE PINES.-

NOMBRE DEL PINPINTIPOTIPO DEBUFFERDESCRIPCIN

OSC1/CLKIN13IST/MOSEntrada del oscilador de cristal / Entrada de seal de reloj externa

OSC2/CLKOUT14O-Salida del oscilador de cristal

MCLR/Vpp/THV1I/PSTEntrada del Master clear (Reset) o entrada de voltaje de programacin o modo de control high voltaje test

RA0/AN0RA1/AN1RA2/AN2/ Vref-

RA3/AN3/Vref+

RA4/T0CKI

RA5/SS/AN4

234

5

6

7

I/OI/OI/O

I/O

I/O

I/O

TTLTTLTTL

TTL

ST

TTL

PORTA es un puerto I/O bidireccional RAO: puede ser salida analgica 0 RA1: puede ser salida analgica 1 RA2: puede ser salida analgica 2 o referencia negativa de voltaje RA3: puede ser salida analgica 3 o referencia positiva de voltaje RA4: puede ser entrada de reloj el timer0. RA5: puede ser salida analgica 4 o el esclavo seleccionado por el puerto serial sncrono.

RBO/INT

RB1RB2RB3/PGM

RB4RB5RB6/PGCRB7/PGD

33

343536

37383940

I/O

I/OI/OI/O

I/OI/OI/OI/O

TTL/ST

TTLTTLTTL

TTLTTLTTL/STTTL/ST

PORTB es un puerto I/O bidireccional. Puede ser programado todo como entradas RB0 pude ser pin de interrupcin externo.

RB3: puede ser la entada de programacin de bajo voltajePin de interrupcinPin de interrupcinPin de interrupcin. Reloj de programacin serial

RCO/T1OSO/T1CKIRC1/T1OS1/CCP2

RC2/CCP1

RC3/SCK/SCL

RC4/SD1/SDA

RC5/SD0RC6/Tx/CK

RC7/RX/DT15

16

17

18

23

2425

26I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I/OI/O

I/OST

ST

ST

ST

ST

STST

STPORTC es un puerto I/O bidireccionalRCO puede ser la salida del oscilador timer1 o la entrada de reloj del timer1RC1 puede ser la entrada del oscilador timer1 o salida PMW 2RC2 puede ser una entrada de captura y comparacin o salida PWN

RC3 puede ser la entrada o salida serial de reloj sncrono para modos SPI e I2CRC4 puede ser la entrada de datos SPI y modo I2CRC5 puede ser la salida de datos SPIRC6 puede ser el transmisor asncrono USART o el reloj sncrono.RC7 puede ser el receptor asncrono USART o datos sncronos

RD0/PSP0RD1/PSP1RD2/PSP2RD3/PSP3RD4/PSP4RD5/PSP5RD6/PSP6RD7/PSP7

1920212227282930

I/OI/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O

ST/TTLST/TTLST/TTLST/TTLST/TTLST/TTLST/TTLST/TTLPORTD es un puerto bidireccional paralelo

REO/RD/AN5

RE1/WR/AN

RE2/CS/AN78

9

10I/O

I/O

I/OST/TTL

ST/TTL

ST/TTLPORTE es un puerto I/O bidireccionalREO: puede ser control de lectura para el puerto esclavo paralelo o entrada analgica 5RE1: puede ser escritura de control para el puerto paralelo esclavo o entrada analgica 6RE2: puede ser el selector de control para el puerto paralelo esclavo o la entrada analgica 7.

Vss12.31P-Referencia de tierra para los pines lgicos y de I/O

Vdd11.32P-Fuente positiva para los pines lgicos y de I/O

NC---No est conectado internamente

2.2.- CI XR2206.- Los XR-2206 son un generador de la funcin monoltico circuito integrado capaz de producir seno de calidad alto, cuadrado, tringulo, rampa, y las formas de onda del pulso de alto-estabilidad y exactitud. Los formas de onda del rendimiento pueden ser de amplitud y " frecuencia moduladas por un externo voltaje. La frecuencia de funcionamiento puede seleccionarse externamente encima de un rango de 0.01Hz a ms de 1MHz. El circuito est idealmente preparado para comunicaciones, instrumentacin, y aplicaciones de generador de funcin. La sinuosidad requiriendo entona, ES, FM, o generacin de FSK. Tiene una especificacin de la tendencia tpica de 20ppm/C. El oscilador puede barrer frecuencia linealmente encima de una 2000:1.Los XR-2206 se comprenden de cuatro bloques funcionales; un oscilador voltaje-controlado (VCO), un multiplicador analgico y seno-shaper, una unidad ganancia pulidor amplificador, y un juego de interruptores actuales. El VCO produce una frecuencia del rendimiento proporcional a una corriente de la entrada que es fijada por una resistencia que se conecta a tierra. CARACTERSTICAS: Distorsin de onda seno baja: 0.5% tpica con ajuste, y 2.5 % tpica sin ajuste. (Hasta 200kHz). Ancho de banda: 0.01Hz a 1MHz. Rango de barrido amplio: 2000:1 tpico. Baja sensibilidad a cambios en la alimentacin: 0.01%V tpico. Ciclo de trabajo ajustable entre 1% y 99%. Salida de sincronismo. Voltaje de alimentacin: 5V a 13V fuente dual(10V a 26V fuente sencilla). Encapsulado: DIP16 pines.APLICACIONES: Generador de ondas seno, triangular, rampa (diente de sierra), cuadrada y pulsos. Generacin de AM / FM / ASK / FSK. Generador de barrido. Conversor de voltaje a frecuencia (V/F converter). Osciladores controlados por voltaje (VCO). Entre otros.

DESCRIPCION GRAFICA.-

CAPITULO III3.1.- DESARROLLO DEL PROYECTO.-3.1.1.- DIAGRAMA DE BLOQUES

3.1.2.- DESCRIPCIN DEL PROYECTOEl Audimetro digital es un prototipo que trata de emular el comportamiento de un audimetro comercial tanto en la generacin de frecuencias como en el control de los decibelios y la salida de datos, este consta de las siguientes etapas:

3.1.3.- ETAPA DE VISUALIZACION DE DATOSLa visualizacin de datos se realiza mediante un LCD 16X2, en esta etapa se desarroll un men para un mejor funcionamiento; este men consta de las siguientes opciones: MENU AUDIOMETRO PRUEBA NORMAL FRECUENCIAS RESULTADOS

a) PRUEBA NORMAL.-

Esta opcin sirve para realizar la prueba ESTANDAR: Se inicia evaluando al paciente en la frecuencia de 250Hz, se enva al paciente la intensidad mnima dada por el audimetro y se va aumentando hasta que ste con una seal indique que percibe algn sonido. La intensidad empieza desde 0 dB hasta 50 dB, aumentando de 10 en 10.De forma similar se sigue con las dems frecuencias, alternndose desde los agudos hacia los graves. Las frecuencias evaluadas son: 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz.

Para realizar esta prueba el microcontrolador PIC 16F877A en primera instancia comienza enviando una seal para saturar el transistor numero 1; de tal forma que el XR2206 vea reflejada en su pin7 una resistencia determinada que produce junto con un condensador la primera frecuencia en este caso 250 Hz.

f=250Hz.f=4000HzLuego el Microcontrolador manda una seal a nuestro servo motor para ubicarlo en la posicion1 - 0 db (servo motor acoplado al potencimetro).El potencimetro es el que nos permite variar la amplitud de la seal (intensidad).Si el paciente no escucha el tono, luego de un determinado tiempo (5 segundo) el microcontrolador ubica a nuestro servo motor- posicin 2 correspondiente a una mayor amplitud (10 dB) y as sucesivamente hasta que el paciente escuche el tono o se realice la prueba completa en esta frecuencia. Despus de esto el microcontrolador activa el segundo transistor correspondiente a la siguiente frecuencia (500 Hz) volviendo a repetirse los pasos anteriormente descritos. Cada uno de los RESULTADOS es grabados en la memoria EEPROM del PIC.

b) FRECUENCIAS.-Esta opcin es para realizar una SEGUNDA PRUEBA para una verificacin o correccin de errores, gracias a esta opcin se puede elegir la frecuencia en la cual se desea realizar nuevamente la prueba.Los nuevos RESULTADOS son GRABADOS en la memoria EEPROM del PIC

Se puede elegir entre las distintas frecuencias (250, 500, 1000, 2000, 4000 y 8000 Hz) mediante nuestra INTERFAZ DE OPERADOR, luego de realizar la eleccin el microcontrolador habilita el transistor correspondiente a esa frecuencia y comienza a posiciona al SERVO MOTOR como se describi anteriormente.F=250HzF=500HzF=1000HzF=2000Hz

F=4000Hz

F=8000Hz

c) RESULTADOS:Esta Opcin sirve para MOSTRAR los RESULTADOS obtenidos en la prueba realizada al paciente por medio de la PANTALLA LCD.

En la parte izquierda de la pantalla se muestra la frecuencia y en la parte derecha la intensidad en dB a la que el paciente escucho el tono por primera Vez. (Cada resultado se muestra por un tiempo de 3 segundos).3.1.4.- INTERFAZ DE OPERADOR.-La interfaz de entrada de operador se realiza mediante pulsadores NA para el control del MENU (Arriba, Abajo, Enter), adems esta INTERFAZ DE OPERADOR posee un led que le indica que est al MANDO.3.1.5.- INTERFAZ DE USUARIO.-Consta de un pulsador NC que indica que el paciente escucho el tono y un LED que indica al paciente que existe un tono presente en el auricular.

3.1.6.- GENERACION DE TONOS.-Esta etapa es el corazn del proyecto el CI XR2206 un oscilador controlado por voltaje capaz de generar los tonos necesarios para las pruebas adems de brindarnos la potencia necesaria para excitar el auricular, esta etapa es controlada por el CI PIC16F877A-I/P mediante una etapa con transistores y potencimetros ajustados para generar los tonos necesarios, adems del control de los decibelios mediante un servomotor.

3.1.7.- CONTROL DE POTENCIA.-Se realiza mediante un servomotor unido a un potencimetro que vara la potencia que entrega el XR2206 que hace posible llegar hasta los 50 dB esta etapa tambin es controlada por el PIC 16F877A-I/P.3.1.8.-ETAPA DE PROCESAMIENTO.-El cerebro del sistema es el PIC 16F877A-I/P que recibe los datos de entrada del operador y del paciente, genera las seales de salida hacia la etapa de generacin de tonos y controla la potencia mediante el servomotor adems de controlar la visualizacin de datos mediante el LCD.

CAPITULO VI4.1.-PROGRAMACION, SIMULACION E IMPLEMENTACION.-4.1.1.- CODIGO FUENTE.-#include "F:\CCS_C\PRACTICAS\AUDIOMETRO\AUDIOMETRO2.h"#include #byte port_d=8#byte port_b=6#byte port_c=7#byte port_a=5#byte port_e=9char caracter;int caracter2;int activar2=0; // activa sobre escritura de datosint16 tiempo=350; //tiempo de prueba en una amplitudint desactivar_servo=1;int cont=0;int cont2=0; // para almacenar amplitudes opcion frecuencias int vel=10;//velocidad del mensaje de autoresint activar_menu=0;//prueba normalint16 x=0; //mover los servosint y;//mover nombresint control_menu=0;//control de menusint control_menu2=0;//control de menusint p=0;int amp;// AMPLITUDES RESULTANTESint amp2=0;int f;//FRECUENCIAS RESULTANTESint frec=0;//control de las frecuenciasint control_frecuencias=0;// controladore de frecuenciasint trans=0;// interrupcion de transmisionint16 servo2=0;// tiempo de servovoid menu (void); // manejo del menuvoid senoidal (void);// control de los transistoresvoid prueba_normal(void);// prueba normal en el odiovoid frecuencias (void); //eleccion de una preuba en particularvoid inicio (void); // mostrar en el LCD mensaje inicialvoid amplitud(void); //mostra las amplitudes en el LCDvoid resultados (void);//muestra los resultados de la pruebavoid servo(void); // control del poteciometrovoid main(){

setup_adc_ports(NO_ANALOGS); setup_adc(ADC_OFF); setup_psp(PSP_DISABLED); setup_spi(SPI_SS_DISABLED); setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_1); setup_timer_1(T1_DISABLED); setup_timer_2(T2_DISABLED,0,1); setup_comparator(NA_NA_NA_NA); setup_vref(FALSE); lcd_init();

lcd_init(); set_tris_a(0b00000010); set_tris_b(0b00000000); set_tris_c(0b10111101); port_a=0; port_b=0; port_c=0; autores(); menu();}void menu (void)// muestra le menu contextual{while(1) { switch(control_menu) { case 1: lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("->PRUEBA NORMAL"); break; case 2: lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("->FRECUENCIAS "); break; case 3: lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("->RESULTADOS "); break; case 5: lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("->INICIO "); break; default: break; } if (input(PIN_C2)==0) //boton ARRIBA { delay_us(10); control_menu--; while(!input(PIN_C2)); if (control_menu==0) { control_menu=3; } delay_us(10); } if (input(PIN_C4)==0) //boton ABAJO { delay_us(10); control_menu++; while(!input(PIN_C4)); if (control_menu>3) { control_menu=1; } delay_us(10); } if (input(PIN_C3)==0)//boton ENTER { delay_us(10); while(!input(PIN_C3)); switch(control_menu) { case 1: prueba_normal(); break; case 2: frecuencias(); break; case 3: transmision(); break; case 4: resultados(); break; case 5: autores(); break; default: break; } delay_us(10); } }}void prueba_normal(void) //prueba normal de un oido { lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(3,1); lcd_putc("PRUEBA NORMAL\n"); cont=0; activar2=0; do {output_high(PIN_C1); if (input(PIN_C0)==0) //boton de frecuencias OPERADOR { delay_us(10); output_low(PIN_C1); while(!input(PIN_C0)); frec++; if (frec>6) { frec=0; activar_menu=1; } senoidal(); delay_us(10); } }while(activar_menu==0); activar_menu=0; lcd_putc("\f"); lcd_putc("MENU AUDIOMETRO\n"); port_b=0; }void senoidal(void) //encargado de habilitar los transistores y mostrar frecu { switch(frec) { case 1: port_b=1; lcd_gotoxy(2,2); lcd_putc(" 250 Hz\n"); desactivar_servo=1; amplitud(); break; case 2: port_b=2; lcd_gotoxy(2,2); lcd_putc(" 500 Hz\n"); desactivar_servo=1; amplitud(); break; case 3: port_b=4; lcd_gotoxy(2,2); lcd_putc("1000 Hz\n"); desactivar_servo=1; amplitud(); break; case 4: port_b=8; lcd_gotoxy(2,2); lcd_putc("2000 Hz\n"); desactivar_servo=1; amplitud(); break; case 5: port_b=16; lcd_gotoxy(2,2); lcd_putc("4000 Hz\n"); desactivar_servo=1; amplitud(); break; case 6: port_b=32; lcd_gotoxy(2,2); lcd_putc("8000 Hz\n"); desactivar_servo=1; amplitud(); break; } }void INICIO(void) // muestra mensaje inicial { lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(4,1); lcd_putc("AUDIOMETRO\n"); for(y=1;y