Ejercicio dos CDSW 2014

Las materias que cursé las siguientes materias en primavera:

Algoritmos y Estructuras de Datos
Cálculo Integral
Bases de Datos

Estudios
1. Prepa en la Emiliano Zapata - UAP
2. Carrera en la FCC - UAP
Favoritos
1. Deporte : Basket Ball
2. Música : Ragga y HipHop
3. Película : " La vida es bella "

Este es un ejemplo de código en C++.

#include <iostream>
#include <math.h>

using namespace std;

class Ctriang {
private:
	float a,b,c;
	
public:
	Ctriang(float,float,float);
	Ctriang(float);
	Ctriang();
	
	void setTR(float,float,float);
	void getTR();
	
	float area();
	float perim();
	
};

float Ctriang::area(){
	float s,aa ;
	
	s = (a+b+c)/2;	
	aa = sqrt( s*(s-a)*(s-b)*(s-c) );
	
	return aa;
}

float Ctriang::perim(){
	return (a+b+c);
}

Ctriang::Ctriang(){
	
	a = 0;
	b = 0;
	c = 0;
	
}

Ctriang::Ctriang(float x){
	
	a = x;
	b = x;
	c = x;
	
}

Ctriang::Ctriang(float x, float y, float z){
	
	a = x;
	b = y;
	c = z;
	
}

void Ctriang::setTR(float x, float y, float z){
	a = x;
	b = y;
	c = z;
}

void Ctriang::getTR(){
   cout << a << "  " << b << "  " << c << endl;
}

int main(int argc, char *argv[]) {

float pT, aT;
	
	Ctriang T1(3,4,5);
	T1.getTR();
	
	aT = T1.area();
	pT = T1.perim();
	
	cout << "area  = " << T1.area()  << endl;
	cout << "perim = " << T1.perim() << endl << endl;
	
	Ctriang T2(13,24,24);
	T2.getTR();
	
	aT = aT + T2.area();
	pT = pT + T2.perim();
	
	cout << "area  = " << T2.area()  << endl;
	cout << "perim = " << T2.perim() << endl << endl;
	
	Ctriang T3(10);
	T3.getTR();
	
	cout << "area  = " << T3.area()  << endl;
	cout << "perim = " << T3.perim() << endl << endl;
	
	aT = aT + T3.area();
	pT = pT + T3.perim();
	
	
	Ctriang T4;
	T4.getTR();
	
	cout << " Atot = " << aT << endl;
	cout << " Ptot = " << pT << endl;
	
	
	return 0;
}

Artículo sobre Filtros

Indice

Introducción
Desarrollo

Amplificador de Instrumentación
Filtro Buttherworth
Filtro Pasabajas

1. Introducción

La mayor utilidad del electroencefalograma, estriba en el diagnóstico de distintos tipos de epilepsia. Hay dos tipos distintos de epilepsia: una que abarca prácticamente todo el cerebro (gran mal, focal, psicomotora, del lóbulo temporal y crisis subintrantes [estatus-epilepticus]); y la otra que solo interesa una parte, a veces un punto muy pequeño, y algunas otras como una porción algo mayor (Pequeño Mal [ausencias]).
Además, el electroencefalograma puede permitir la localización de tumores cerebrales u otras lesiones cerebrales voluminosas, y contribuye al diagnóstico de ciertos tipos de trastornos psicopáticos.
Los tumores cerebrales pueden localizarse de dos maneras. Algunos son tan grandes que bloquean la actividad eléctrica de cierta porción del cerebro, tal caso de la intensidad de ondas cerebrales que disminuye considerablemente, en la región del tumor. Sin embargo es más frecuente, que el tumor, al comprimir las neuronas, provoque una excitación eléctrica anómala de las zonas que lo rodean, se producen así descargas sincrónicas de ondas de gran voltaje en el electroencefalograma. La localización del origen de estas espigas en la superficie del cuero cabelludo es un medio útil del situar el tumor cerebral.
A pesar de que estas son básicamente las funciones importantes del electroencefalógrafo, por ahora únicamente se utilizara para analizar la actividad eléctrica de una persona con características normales (sin alguna tipo de enfermedad o trastornó en el cerebro).
En los últimos años, los dispositivos móviles han tenido gran impacto en la sociedad, esto gracias a la movilidad. Día tras día el hombre busca poder llegar a aplicar esto a todos los ámbitos cotidianos, siendo el sector salud no una excepción.
El electroencefalógrafo se visualizara en una computadora personal (PC) y se busca que la transmisión de datos sea de forma inalámbrica, para así poder facilitar la tarea de hacer un análisis sin estar en el mismo lugar que el paciente. Esto se hace con el objetivo de poder llegar a hacer un chequeo constante de la persona sin tener que desocuparse de las otras tareas que hagas en ese momento. También como trabajo futuro se pretende tener compatibilidad con cualquier tipo de dispositivo portátil para una mayor comodidad.

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2 Desarrollo

El desarrollo se explicará en dos partes: el hardware y el software. Se empieza por el la parte de hardware.
Hardware.
Se diseñó una tarjeta de adquisición de datos, para la captura del electroencefalograma utilizando un microcontrolador para la captura, digitalización y transmisión de los datos mediante Bluetooth. En la figura 1, se muestra, de forma general, el funcionamiento del sistema, el cual se explicara cada uno de sus bloques a detalle en los siguientes puntos. La señales bioeléctricas son el resultado de diversos fenómenos eléctricos y fisiológicos que se producen en los organismos vivos, especialmente en el humano. En este caso, las señales en la cual prestaremos principal atención serán aquellas producidas por el cerebro. La fase dos, la cual es el acondicionamiento, se encargara de amplificar la señal para tener niveles de voltaje adecuados para la digitalización. Está dividida en 3 partes: Amplificador de instrumentación, filtro Butterworth y filtro pasabajas

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2.1 Amplificador de Instrumentación

El amplificador de instrumentación se encargara de convertir la señal de entrada (Onda Eléctrica Cerebral) de un rango de microvoltios (μV) a milivoltios (mV). Para conseguir este objetivo, el intervalo de valores de ganancia debe estar comprendido entre 1000 y 10000 para amplificar la señal y así poder visualizarla y tratarla de acuerdo a las necesidades del estudio. En este caso se usara como amplificador de instrumentación el integrado INA114, que se puede observar en la Figura 2, ya que es el más cercano a nuestros requerimientos, aparte de ofrecernos una gran fiabilidad al momento de obtener la señal. En la figura 3 se podrá ver su esquema interno.
Para lograr la ganancia requerida es necesario poner una resistencia en el pin 1 y el 8. En este caso y de acuerdo a la tabla 1 se utilizara una resistencia de 5.6 Ω, ya que con ella se logrará la ganancia necesaria para que los datos puedan ser leídos correctamente.

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2.2 Filtro Buttherworth.

La siguiente parte de la etapa de acoplamiento es un filtro de tipo Buttherworth. El filtro Butterworth es diseñado para producir la respuesta más plana que sea posible hasta la frecuencia de corte. En otras palabras, la salida se mantiene constante casi hasta la frecuencia de corte, luego disminuye a razón de 20n dB por década (ó ~6n dB por octava), donde n es el número de polos del filtro. Este filtro se puede modificar para que sea pasa banda, elimina banda o filtros de mayores órdenes como se muestra en la figura 4.
Según lo mencionado antes, la respuesta en frecuencia del filtro es máximamente plana (con las mínimas ondulaciones) en la banda de paso. El filtro de Butterworth es el único filtro que mantiene su forma para órdenes mayores (sólo con una caída de más pendiente a partir de la frecuencia de corte). Este tipo de filtros necesita un mayor orden para los mismos requerimientos en comparación con otros, como los de Chebyshev o el elíptico.

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2.3 Filtro Pasabajas

La última etapa de los canales analógicos cumple la función de convertir las señales entre +12V y –12V a unas entre 0 y 5V para que el convertidor A/D del microcontrolador pueda leerlas sin problemas, es así que a la señal de electroencefalografía de cada canal le añadiremos un offset para desplazarla a un rango positivo entre 0 y 5V, mediante un sumador no inversor.
Los problemas que se encuentra al diseñar esta etapa son principalmente los de saturación. La distorsión que introduce la deformación de la señal puede dar lugar a errores en la representación posterior, y lo que es más importante, la aparición de otras componentes de frecuencia que se vería reflejado en el análisis con la transformada de Fourier, lo que daría un electroencefalograma falseado. Para tratar de evitar lo anterior, es que se debe trabaja en el rango de la alimentación de +12V y –12V. De esta forma la señal puede oscilar entre 0 y 5V sin sufrir recortes.
El problema de esta alimentación es: que si por mal funcionamiento de la parte de los canales analógicos el amplificador operacional se satura, la salida podría rondar los 12V positivos o negativos, si sucede aquello con mucha seguridad esta tensión dañaría al microcontrolador que realiza la conversión A/D. Por ello es que el circuito que se utiliza es un inversor con un divisor de tensión en el terminal positivo, con el que fijaremos la tensión de offset.
Como la señal de electroencefalografía tiene una amplitud máxima de aproximadamente 500 mV, hacemos el diseño de la etapa con una ganancia de 2.5, y un offset de 2.5V. El valor máximo de amplitud a la salida para una señal en la entrada de 500 mV es:
2.5 × 0.5V + 2.5V = 3.75V
Con el condensador aislamos el offset de esta etapa inversora, de la anterior, y además nos hace de filtro paso alta.

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