Denna rapport representerar ett kandidatexamensarbete vid Kungliga Tekniska Högskolan(KTH), där målet var att skapa en handhållen prototyp. Funktionerna för prototypen var mätning av puls i ett finger med optiska sensorn TCRT1010 och elektrokardiografi(EKG) med bipolära extremitetsavledningar. Prototypen är skapad med målet att vara användarvänlig, kostnadseffektiv och billig för att kunna appliceras i utvecklingsländer som finns i Afrika och Asien. Anledningen är då det finns brist på billig och lätthanterlig medicinsk teknik i de områden. Arbetet utfördes genom utveckling av två kretsar givna av uppdragsgivaren, för att sedan designas på ett kretskort som tillverkades av ett svenskt företag. Samtliga komponenter löddes fast på kretskortet och monterades i en behållare med uttag och batterier. Den slutgiltiga prototypen består av en plastlåda som innehåller kretskortet med funktionen att mäta antingen pulsen i ett finger eller EKG, som användaren väljer med hjälp av en switch. Prototypen är även utrustad med avtagbart lock, två BNC kontakter för signalutskick till oscilloskop, en för vardera krets, tre labbhylsor för extremiteterna och ett 4-polig kontakt för den optiska sensorn. Signalerna som fås är ej brusfria men innehåller respektive signals viktigaste parametrar för kontroll om vidare diagnostisk behövs. Den framtagna prototypens kostnad slutade på 1815,5 SEK, vilket ej ansågs uppfylla målet för kostnadeffektivet men som anses kunna användas i utvecklingsländer då prototypen har en simpel design, med avtagbart lock som möjliggör lätta batteribyten, endast en switch och är kompakt som gör den lätt att utföra undersökningar med. Signalhanteringen är testad för att ge tydlig signal som möjliggör att vårdpersonal kan identifiera om vidare diagnostik behövs. Många framtida förbättringar identifierades, så som att minska kostnaden med byte till billigare komponenter och massbeställning av kretskort, göra prototypen trådlöst kopplad till mätinstrument eller minska brus ytterligare. / This report represents a bachelor thesis at the Royal Institute of Technology, where the goal was to create a handheld prototype. The functions of the prototype were measuring pulse in a finger using the optical sensor TCRT1010 and electrocardiogram(ECG) with bipolar limb-lead. In this thesis, the focus was put on trying to develop a user-friendly and cost-effective prototype for use in developing countries, that can be found in Africa and Asia. The reason is because there's a lack of cheap and easy to use medical equipment in those areas. The work was performed by developing two circuits, given by our employer, that was designed on a circuitboard and constructed by a Swedish circuitboard constructor. All components were soldered on the circuitboard and was mounted in a box with socket and batteries. The finished prototype consists of a plastic box containing one circuitboard with the function to measure either the puls of a finger or ECG, which the user can choose between using a switch. The prototype is also equipped with a removable lid, two BNC plugs for connecting an oscilloskope, one for each ciruit, three sockets for the limb lead for the ECG and finally a 4-pole socket for the optical sensor. The signals acquired are not free of noise but contains the most important parameters of the two signals for guidance if further medical diagnostic is needed. The prototypes final cost was 1815,5 SEK, which was not considered achieving the goal for cost-efficiency, was still believed to be useful in developing countries because of its simpel design with removable lid and easily to change batteries. It's equipped with only one switch and the compact size makes it easy to handle. The signal processing is tested to give a clear signal which enables the health professionals to identify if further diagnostics are needed. Several improvements was identified for future work, such as to reduce the cost by buying cheaper components or buying the circuitboard in greater numbers, making a wireless connection to the measuring equipment or further reducing the noise.

Den här rapporten beskriver ett examensarbete i elektroteknik på Kungliga tekniska högskolan. Syftet var att skapa en unik systemlösning där ett CAN-adapterkort (Controller Area Network) skulle integreras med ett system för övervakning av däcktryck i tunga fordon. Målet var att presentera mätvärden från ventilsensorer på en persondator. Systemet för övervakning av lufttryck heter J1939 – TPMS och är en färdig produkt. J1939 – TPMS skickar CAN-ramar på en CAN-buss i J1939-format. Dessa ramar ska läsas in av adapterkortet och presenteras på ett terminalprogram på en persondator. Arbetet har bestått av att utreda hur systemet J1939 – TPMS fungerar i detalj. Rollen för protokollet J1939 och dess förhållande till CAN har förklarats. Hur J1939-ramar tolkas och hur mätdata rörande TPMS avkodas har beskrivits i detalj. Principer för hur en CAN-nod fungerar har klargjorts. Baserat på detta har ett CAN-adapterkort konstruerats. Konstruktionen har inneburit komponentval, design av elektronikschema, design av mönsterkort och utveckling av inbyggd programvara. Resultatet blev ett färdigt och fungerande CAN-adapterkort som har testats med J1939 – TPMS. Kraven för projektet uppfylldes. Dock så kommer mer arbete med kortet och systemet behövas för att det ska bli en färdig produkt. Arbetet genomfördes hos Motion Control i Västerås AB i samarbete med Transeco Däckservice. / This report describes a degree project at the Royal Institute of Technology. The purpose was to create a unique system solution in which a CAN adapter card (Controller Area Network) was to be integrated with an air pressure monitoring system for heavy duty vehicles. The goal was to present measurement values ​​from valve sensors on a personal computer. The air pressure monitoring system is called J1939 - TPMS and is a finished product. J1939 - TPMS sends CAN-frames to a CAN-bus in J1939 format. These frames are to be read by the adapter card and presented on a terminal program on a personal computer. The job has been to investigate how the J1939 - TPMS system works in detail. The role of the J1939 protocol and its relationship with CAN has been clarified. Also, a detailed description of how J1939 frames are interpreted and how the measuring data TPMS is decoded is done. Principles for how a CAN node works has been clarified. Based on this, a CAN adapter card has been designed. The design has included component selection, design of electronics schema, design of computer cards and development of embedded software. The result was a ready-to-use CAN adapter card tested with J1939-TPMS. Requirements for the project were met. However, more work with the card will be needed to make it a finished product. The work was carried out at Motion Control in Västerås AB in cooperation with Transeco Däckservice (Transeco Tire Service).

This thesis is a pre-study for the design of a fiber optic transceiver system capable of transmitting Universal Serial Bus (USB) 3.2 and 2.0 signals over an optic medium. The added benefit of such a system is that transmission can potentially be achieved over longer distances than what is allowed by the Universal Serial Bus standards. Beneficial scenarios are industrial applications, media production applications or in electromagnetically noisy environments. Currently there exists transceiver systems capable of transmitting Universal Serial Bus 2.0 and the slowest of Universal Serial Bus 3.2 operating modes, but not the higher speed Universal Serial Bus 3.2 modes. The transmission of these higher speed modes with retained capability of transmitting the slower modes is the subject of investigation for this thesis. This project was kept at a theoretical level and takes into account electronics, fiber optics, data structures, networking and system design. General considerations and challenges with designing a transceiver system in question are put forward. Challenges such as the half-duplex to full-duplex conversion necessary for transceiving Universal Serial Bus 2.0 over fiber, propagation delay, single ended zeroes and low speed signaling carried out by Universal Serial Bus 3.2. Then, two architectures for fiber transceivers and their basic respective structures are proposed: parallel and serial. They are then discussed with regards to their challenges, strengths and weaknesses. It is concluded that since there are no technological limitations, both architectures are plausible to implement. The parallel architecture being the easier to implement because it features a more complex optical module. Therefore reducing the complexity of the interfacing and packeting to the optical module when compared to the serial architecture. / Detta examensarbete är en förstudie för design utav ett fiberoptiskt mediakonverterarsystem kapabelt att konvertera signaler från Universal Serial Bus (USB) 3.2 och 2.0 mellan elektriska och optiska medium. Nyttan av ett sådant system kan materialiseras i till exempel en utökning av avstånden Universal Serial Bus kan användas. Scenarion som kan gagnas av en sådan utökning av avstånd är till exempel industritillämpningar, mediaproduktion eller elektromagnetiskt brusiga miljöer. För närvarande existerar det fiberoptiska mediakonverterarsystem som är kapabla att konvertera Universal Serial Bus 2.0 samt det långsammaste läget av Universal Serial Bus 3.2 men inte de snabbare lägena av Universal Serial Bus 3.2. Konverteringen och sändandet av dessa lägen med högre datahastigheter med bibehållen kapacitet för det långsamma läget samt Universal Serial Bus 2.0, är vad detta examensarbete undersökt. Arbetet behölls på en teoretisk nivå och tar hänsyn till elektronik, fiberoptik, datastrukturer, nätverksteknik samt systemdesign. Denna rapport presenterar allmänna beaktanden och utmaningar med att designa och konstruera ett fiberoptiskt mediakonverterarsystem i fråga. Utmaningar såsom konvertering av halv-duplex till full-duplex för att kunna skicka och mottaga Universal Serial Bus 2.0 över ett optiskt medium, propagationfördröjningar, transmission av enkeländade nollor samt det låghastighetsprotokoll som används av Universal Serial Bus 3.2. Efter att allmänna beaktanden samt utmaningar har presenterats, läggs två olika förslag fram på arkitekturer för mediakonverterare. De två arkitekturerna är parallell samt seriell. Deras respektive grundläggande struktur redogörs för och de diskuteras sedan med hänsyn till deras specifika utmaningar, styrkor och svagheter. Slutsatsen är att eftersom det inte finns några grundläggande tekniska hinder, är det rimligt att kunna implementera båda arkitekturerna. Slutsatsen är också att den parallella arkitekturen är den enklare att implementera. Detta på grund utav en mer kapabel och komplex optisk modul som därmed reducerar implementationsinsatsen för den parallella arkitekturen, då den kräver mindre komplexa konverteringar än vad den seriella arkitekturen kräver.