Uma vez recebidos e descodificados os sinais, ´e necess´ario proceder ao processamento dos mesmos e actuar em conformidade com o comando recebido. Tratando-se de um sistema de activa¸c˜ao remota, como j´a amplamente descrito, e tratando-se de um sistema que vai controlar interruptores, ´e necess´ario acrescentar mais um m´odulo que vai ser respons´avel pelo controlo desses interruptores.
4.4.1
Unidade de processamento
O microcontrolador PIC12F629 utilizado para a descodifica¸c˜ao dos sinais tem capacidade de processamento suficiente para tratar os sinais recebidos. Assim sendo, para esta fun¸c˜ao n˜ao ser´a necess´ario acrescentar mais nenhum componente. Como ´
o consumo deste componente. De qualquer forma, nos testes efectuados, a corrente pedida pelo mesmo nunca ultrapassou os 400 µA j´a antes referidos.
A primeira fun¸c˜ao deste m´odulo ser´a a de validar os dados recebidos. Para esta fun¸c˜ao o byte referente ao Checksum ´e utilizado como forma de compara¸c˜ao com o teste feito aos restantes bytes recebidos. Caso o resultado do teste n˜ao seja igual ao Checksum recebido ´e emitido um sinal de erro e a rotina de processamento ´e terminada. Neste caso ´e impedido o acesso ao sistema de controlo dos interruptores. Caso o teste seja igual ao Checksum passa-se para a fun¸c˜ao seguinte.
Uma vez os dados validados, a pr´oxima fun¸c˜ao passa pela valida¸c˜ao do c´odigo (Serial
ID) da pr´otese em teste. Cada pr´otese vem associada a um c´odigo e de forma a ter-
se acesso aos dados da mesma ´e necess´ario que o sistema externo de excita¸c˜ao tenha conhecimento do mesmo. Caso seja validado o c´odigo da pr´otese pode passar-se para a fun¸c˜ao final do sistema de processamento.
Uma vez passados os testes anteriores, o sistema de processamento vai determinar qual o comando recebido e, caso existam, quais os parˆametros associados ao mesmo. Ele vai ent˜ao emitir a ordem apropriada ao sistema de controlo, cujas fun¸c˜oes ser˜ao descritas mais `a frente. Naturalmente que, com excep¸c˜ao do comando de activa¸c˜ao, de forma a ser poss´ıvel transferir comandos e/ou dados para o m´odulo de telemetria este j´a deve ter sido previamente activado.
O fluxograma apresentado na figura 4.7 descreve o funcionamento da unidade de processamento.
4.4.2
Os interruptores
Tal como visto na figura3.5 pretende-se controlar a liga¸c˜ao de uma bateria de L´ıtio ao dispositivo implant´avel. Quando em plena carga a mesma tem normalmente 3,6 V. Conforme a descarga da mesma, essa tens˜ao desce at´e um m´ınimo de 2,7 V, que n˜ao deve ser ultrapassado. De forma a garantir que os MOSFETs sejam controlados ´e necess´ario que a tens˜ao, entre a porta e a fonte (VGS(th)), que os coloca
Início Checksum correcto ? Serial ID Correcto ? Comando Activação ? Transferir comando e/ou dados ao módulo de telemetria Módulo de telemetria energizado ? Fim Rotina de tratamento de erros Recepção Trama Fechar SW1 Sim Sim Não Não Sim Sim Não Não
Figura 4.7 – Fluxograma da unidade de processamento.
Por outro lado, a sua resistˆencia quando no estado fechado (ON ) deve ser muito baixa para reduzir ao m´aximo as perdas de energia da bateria quando esta se encontra a alimentar o dispositivo implant´avel. No estado aberto (OFF ), por sua vez, deve impedir a passagem de corrente no maior grau poss´ıvel, de forma a reduzir as perdas. ´E considerada ´optima uma corrente de fugas da ordem dos nA ou mesmo pA.
trans´ıstor ´e possuidor de caracter´ısticas que se adequam `a fun¸c˜ao pretendida:
• Baixa resistˆencia RDS,ON: < 0, 030 Ω,
• Tens˜ao de limiar, VGS(th) m´axima: 2,5 V,
• Tens˜ao de limiar, VGS(th) t´ıpica: 1,6 V.
Na figura3.5 foi indicada a utiliza¸c˜ao de resistˆencias entre a fonte e a porta de cada um dos trans´ıstores. Estas resistˆencias devem ter um valor relativamente elevado, na ordem dos 100 KΩ. Quando os sinais de controlo n˜ao s˜ao est´aveis, estas resistˆencias permitem manter os trans´ıstores cortados. Tendo em conta que estes trans´ıstores s˜ao controlados por tens˜ao e o facto de se utilizarem resistˆencias de valor elevado considera-se que n˜ao existe consumo da bateria com esta configura¸c˜ao.
4.4.3
Controlo dos interruptores de alimenta¸c˜ao
Todas as escolhas anteriores permitiram simplificar muito a forma como os interruptores ser˜ao controlados. O microcontrolador PIC12F629 consegue fornecer o potencial necess´ario ao controlo dos interruptores e assim sendo, mais uma vez, um novo m´odulo n˜ao implica no aumento do n´umero de componentes utilizados no circuito.
Como j´a foi descrito, um dos interruptores ´e controlado directamente pelo sistema de activa¸c˜ao ou, mais especificamente, pelo sistema de controlo aqui apresentado. O outro interruptor deve ser controlado pelo sistema de controlo associado ao dispositivo biom´edico implant´avel. Como, no momento da escrita desta disserta¸c˜ao, tal sistema ainda n˜ao se encontrava desenvolvido na totalidade, um segundo microcontrolador PIC12F629 foi utilizado como emulador do sistema inteligente do dispositivo e respectivo sistema de controlo. Como resultado, o controlo dos interruptores utilizados no processo de activa¸c˜ao remota ´e alcan¸cado da forma verificada na figura 4.8.
+ - VCC R2 D3 C4 R3 C5 R4 R5 IC1 Li-ion + SW1 SW2 Val CTRL PIC12F629 PIC12F629 Emulador CTRL
Controlo dos interruptores
Figura 4.8 – Circuitos de controlo dos interruptores.
Fica assim conclu´ıda a defini¸c˜ao de todos os m´odulos do sistema de activa¸c˜ao remoto de dispositivos biom´edicos implantados, podendo partir-se para a implementa¸c˜ao pr´atica dos mesmos.