1 ASIC para la presentación de parámetros mediante un mostrador

ASIC para la presentación de parámetros mediante un mostrador a cristal líquido para un estimulador
funcional de seis canales.
Hugo Zepeda 1, Salvador Almazán 2, Pablo Hernández 1, Alaide P. Mammana3
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Sección de Bioelectrónica. Departamento de Ingeniería Eléctrica
Centro de Investigación y Estudios Avanzados, I.P.N.
Av. Instituto Politécnico Nacional 2508, C.P. 03700
México, D.F. Tel. (5) 747- 38-00 Ext. 6210
e-mail: jremolin@mail.cinvestav.mx
Instituto Nacional de Psiquiatría “Ramón de la Fuente Muñiz”, México.D.F.
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LMI/MI/CTI, Campinas,SP,Brasil
Introducción
Existen una gran cantidad de aplicaciones biomédicas en las que la estimulación eléctrica juega un papel muy
importante, ya sea para provocar una contracción muscular, para aliviar el dolor, como auxiliar en la
inhibición o vaciamiento de la vejiga urinaria, reducir los ataques epilépticos, promover el crecimiento de
hueso en fracturas, etc. En rehabilitación, la estimulación conocida como estimulación eléctrica funcional
(FES por sus siglas en inglés ) permite que el músculo privado de control nervioso pueda tener movimiento
funcionalmente útil nuevamente mediante estimulación eléctrica.
Propuesta
El presente trabajo muestra el desarrollo de un ASIC1 para el control de desplegado de información en un
mostrador de cristal líquido (LCD)2 de uso específico, utilizando la tecnología CNM253 de 2.5 µm. Por la
cantidad de información a desplegar, se hace necesario el multiplexaje de la misma y activación del LCD por
amplitud selectiva (amplitud y fase).
El estimulador funcional se compone de: un microcontrolador PIC16C74, una circuito de control de potencia,
un circuito de potencia, un ASIC y un mostrador de cristal líquido. El microcontrolador PIC16C74 se encarga
del manejo de datos y control de los seis canales de estimulación, el circuito de potencia proporciona los
pulsos de corriente de estimulación, el ASIC se encarga del control de desplegado de la información.
El proyecto original de este estimulador fue desarrollado utilizando una computadora personal4 , sin embargo
para permitir que el estimulador fuera portátil se cambió la computadora personal por un microcontrolador
para el control del proceso, el ASIC junto con el mostrador de cristal liquido para el desplegado de la
información y una batería recargable.
La información que se desea mostrar en el LCD es la siguiente: cual canal o canales se encuentran activos, un
parpadeo del número de canal activo indica que el electrodo no tiene un buen contacto, una barra debajo del
número de canal que se enciende momentáneamente si en ese instante es aplicado un estímulo, un indicador
de la corriente aplicada en la estimulación, que tipo de señal se está utilizando para estimular (monopolar o
bipolar), el ancho del pulso de salida, la frecuencia de la señal de salida, el tiempo entre trenes, el tiempo que
dura el tren y un indicador de batería baja.
La información a desplegar es enviada en forma serial por el microcontrolador en forma de una palabra de 64
bits, la información es almacenada en el ASIC para ser posteriormente decodificada y multiplexada. Los pad’s
especiales conforman las señales con las que se controlará la activación del LCD. El único elemento externo
al circuito integrado es el cristal de 32.768 KHz que proporciona una señal de reloj que después de ser
dividida es utilizada para sincronizar los diferentes operaciones de multiplexaje.
-------------------------------------1 CAD utilizado para el diseño geométrico : LASI versión 6.0 del Dr. David E. Boyce.
2 Tecnología utilizada en la fundación Centro Tecnológico para Informática – CTI, Laboratorio de
Mostradores de Cristal Líquido Brasil.
3 Centro Nacional de Microelectrónica en Bellaterra, España.
4 Diseño y construcción de un estimulador funcional de uso clínico y de investigación, Salvador Almazán
Alvarado, CINVESTAV, México D.F. 1996
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Figura 1. Mostrador a Cristal Líquido
Figura 2. Diagrama a bloques del ASIC para el control del LCD
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