EEG AD8232 Fáze 2: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Takže tento Lazy Old Geek (L. O. G.) postavil EEG:

www.instructables.com/id/EEG-AD8232-Phase-…

Zdá se, že to funguje dobře, ale jedna z věcí, které se mi na tom nelíbí, je připoutání k počítači. Používám to jako záminku, abych neprováděl žádné testování. Další obava, kterou mám, je, že se zdá, že v signálu dostávám nějaký šum střídavého elektrického vedení.

Během některých dřívějších testů jsem viděl záhadný 40Hz hrot, který jakoby zmizel, když jsem odpojil USB a spustil jej na baterii. Viz obrázky.

Každopádně jsem provedl nějaké testování s Bluetooth moduly HC05 a HC06 a dokázal jsem je uvést do provozu:

www.instructables.com/id/OldMan-and-Blueto…

Jak již bylo zmíněno, kolego Instructabler, lingib vydal svůj EEG monitor:

www.instructables.com/id/Mind-Control-3-EE…

Píše mnohem lepší kód než já a také vyvinul Processing code, takže tento projekt vychází z jeho EEG Monitoru. Pro fázi 2 chci vyrobit monitor EEG napájený z baterie. (Pokusí se přihlásit do soutěže napájené z baterie)

Krok 1: Navrhněte bezdrátový modul

Pro mikrokontrolér použiji 3.3V Micro Pro. Toto Arduino je zařízení 3,3 V, takže je kompatibilní s AD8232. Verze Sparkfun používá regulátor napětí 3,3 V MIC5219.

U baterie budu používat starou dobíjecí baterii, kterou náhodou mám. Jedná se o lithiovou dobíjecí baterii pravděpodobně navrženou pro smartphone.

Jak jsem diskutoval později, zjistil jsem, že AliExpress Micro Pro místo MIC5219 používá regulátor napětí XC6204.

Takže můj design je trochu hraniční. Lithiové baterie jsou obvykle 3,5 až 4,2 V v závislosti na nabití. XC6204 uvádí typické výpadky 200 mV se zátěží až 100 mA. Takže nejhorší scénář při plném zatížení s 3,5V baterií by výstup regulátoru byl asi 3,3V. To by mělo být v pořádku, ale mějte na paměti možné problémy.

Dalšími součástmi jsou upravený AD8232 z fáze 1 a HC05 upravený pro modul Bluetooth 3,3 V, jak je popsáno v:

www.instructables.com/id/OldMan-and-Blueto…

Pro větší pohodlí jsem použil Eagle Cadsoft a vytvořil PCB pomocí této metody:

www.instructables.com/id/Vinyl-Sticker-PCB…

Schematické a Eagle soubory jsou připojeny.

Naměřil jsem spotřebu energie: byla 58mA. Najednou jsem tuto baterii testoval na kapacitu 1750mA hodin, což dává dobu provozu asi 30 hodin na nabití.

Pro konektor baterie jsem použil 2pinový konektor JST2.0, aby odpovídal mému Adafruit M4 Express. Mnoho z těchto baterií má tři kontakty, ale stačí měřit multimetrem asi na 4 V a pájet vodiče k baterii. K utěsnění a podepření spojení jsem použil horké lepidlo.

UPOZORNĚNÍ: Některé konektory JST2.0 mají červený a černý vodič obrácené od Adafruit.

Také jsem přidal konektor JST2.0 do nabíječky lithiových baterií. Viz obrázek.

Krok 2: Balení a skica

Aby byl můj EEG užitečný, musí být přenosný. Měl jsem malý vak na další projekt. Na zadní stranu jsem přišil trochu suchého zipu. Druhým suchým zipem jsem ušil pásek na ruku a trochu pružného, měřeno tak, aby odpovídalo mé paži. EEG jde do kapsy a připevňuje se k pásku na ruku. Viz obrázky.

Aby bylo používání čelenky snazší, vzal jsem (místo pájení) 3,5 mm prodlužovač zvukového kabelu, odřízl jeden konec a připojil jej ke snímačům čelenky a uzemnění ucha. Tím se zapojí do modulu AD8232.

TIP: Předpokládal jsem, že konektor bude jako standardní audio kabely s levým na špičce, pravým uprostřed a spodním uzemněním. To není správné pro AD8232, takže jsem jej musel znovu zapojit, viz obrázek.

Původní HC05 má kolíky vycházející paralelně s deskou plošných spojů. Aby to bylo lichotivější, narovnal jsem je tak, aby byly v pravém úhlu k DPS, viz obrázek. Přestože nerovné kolíky nejsou záměrné, vytvářejí lepší elektrické připojení.

Další obrázek ukazuje sestavený bezdrátový EEG, pak jak půjde do kapsy, která se bude páskovat na suchý zip.

Několik obrázků ukazuje, jak je vše připojeno.

Je připojena skica Arduina, fix_FFT_EEG_wireless.ino

To je založeno na lingib kódu s několika řádky přidanými pro komunikaci HC05.

Krok 3: Základní stanice

Takže tento EEG Wireless bude pracovat s jedním z mých adaptérů CP2102-HC06 pro zobrazení dat v reálném čase na PC pomocí Processing od:

www.instructables.com/id/Mind-Control-3-EE…

Moje myšlenky: Takže mozkové vlny představují to, co váš mozek dělá. Pokud se tedy dívám na to, co moje mozkové vlny dělají na obrazovce počítače, proces pohledu na obrazovku a přemýšlení o tom ovlivní moje EEG. Chtěl jsem tedy možnost zaznamenat své EEG, aniž bych je musel prohlížet. Rozhodl jsem se zaznamenat časově označená data na kartu micro SD, abych mohl provést nějakou offline analýzu.

Jde například o to, že pokud testuji, jak některé binaurální údery ovlivňují moje mozkové vlny, mohu si zapsat, kdy a jaké údery poslouchám, a později se podívat na svá data EEG, abych zjistil, zda během a po něm existují nějaké efekty. to časové období.

To bude používat základnovou stanici, v podstatě další Micro Pro s HC06 pro příjem dat z bezdrátového EEG, DS3231 RTC pro záznam času a adaptér karty microSD pro uložení dat s časovým razítkem na kartu microSD. To je v podstatě jako můj IR teploměr:

www.instructables.com/id/IR-Thermometer-fo…

Ve skutečnosti ponechám na PCB možnost použití IR teploměru a DHT22 (teplota a vlhkost).

Zde jsou hlavní komponenty:

3,3 V Micro Pro Arduino

DS3231 RTC (upraveno)

(budoucí přidání DHT22 teplota/RH)

HC06

(budoucí přírůstek IR teplotního senzoru MLX90614)

5V adaptér microSD karty

Spotřeba energie:

Protože je k tomuto Micro Pro připojeno mnoho senzorů, budu trochu věnovat pozornost proudu.

Regulátor napětí na Micro Pro napájí všechny senzory.

(Sparkfun Micro Pro má regulátor MIC5219 3,3 V, který může dodávat proud 500 mA.)

AliExpress 3.3v Micro Pro, který jsem koupil, má zjevně regulátor Torex XC6204B. Naznačuje to značení, které sotva čtu, ale vypadá jako 4B2X.

4B znamená XC6204B, 2 znamená výstup 3,3V.

Pokud mohu říci, XC6204B má výstup maximálně 150mA (mnohem méně než MIC5219 500mA). Nicméně.

Nemohu najít žádná data o odběru proudu při nečinnosti 3.3V Micro Pro. Rozhodl jsem se tedy některé změřit:

3,3 V Pro Micro 11,2 mA

3,3 V L. O. G. Binaurální bije 20mA

3,3V bezdrátový EEG 58mA

Datový list DS3231 maximální proud při 3V je 200uA nebo 0,2mA.

Maximální proud datového listu DHT22 je 2,5 mA.

HC06 je 8,5mA v aktivním režimu (40mA v režimu párování)

Datový list MLX90614, o kterém si nejsem jistý, vypadá, že maximální proud je 52 mA.

Sečtením všech je tedy asi 85 mA, což není o moc méně než 150 mA. Ale mělo by to být v pořádku.

Adaptér karty microSD je napájen pinem RAW 5V.

Přikládám schéma základny. Protoboard, který používám, a náčrt, který mám sledovat, neobsahuje teploměr DHT22 ani IR.

Krok 4: Skica

V zásadě skica přijímá data odeslaná bezdrátovým EEG HC05 přes vázaný HC06, odesílá data ze svého USB portu ve stejném formátu jako bezdrátový EEG, takže je lze přečíst pomocí EEG_Monitor_2 (zpracování) a zobrazit.

Získá také čas a datum z DS3231 RTC a časová razítka data a zapíše je na kartu microSD ve formátu CSV (hodnoty oddělené čárkami).

PROBLÉM1: Bezdrátový EEG odesílal data Bluetooth do mého HC06 rychlostí 115 200 baudů. Můj HC06 zřejmě nemohl správně komunikovat takovou rychlostí, protože viděl odpadky. Hrál jsem si s tím a nakonec to fungovalo nastavením HC05 i HC06 na 19 200 baudů.

PROBLÉM2: Letní čas byl pro mě problém. JChristensen jsem narazil na následující:

forum.arduino.cc/index.php?topic=96891.0

github.com/JChristensen/Timezone

Abyste to mohli použít, musíte nejprve nastavit RTC na UTC (Coordinated Universal Time), to je čas v Greenwichi v Anglii. Nevěděl jsem, jak to udělat, ale našel jsem tento článek:

www.justavapor.com/archives/2482

Přepsali jsme to na Mountain time (přiloženo) UTCtoRTC.ino

Tím se nastaví DS3231 na čas UTC, o 6 hodin později než na horský čas.

Poté jsem časové pásmo začlenil do svého náčrtu. Abych byl upřímný, netestoval jsem to, takže jen za předpokladu, že to funguje.

PROBLÉM3: Jedním z problémů Bluetooth (a většiny ostatních sériových komunikací) je, že je asynchronní. To znamená, že vlastně nevíte, kdy data začala, a možná se díváte doprostřed datového proudu.

Takže jsem udělal, že každý paket dat byl spuštěn na „$“a hledal jsem to na mé základnové stanici. Lepší způsob, jak toho dosáhnout, se nazývá handshaking, kdy odesílatel odešle nějaká data a poté čeká, až příjemce pošle zpět potvrzení o přijetí. Za tímto účelem mě tolik nezajímá, jestli jednou za čas vynechám balíček.

Skica je přiložena, basecode.ino

Krok 5: Závěry

Bohužel, protože jsem tento projekt zahájil, ztratil jsem schopnost se na projekty opravdu soustředit. Chtěl jsem provést nějaké skutečné testování s tímto EEG, zejména s binaurálními beaty. Možná jednoho dne.

Myslím si však, že jsem poskytl dostatek informací ostatním, aby mohli tento projekt postavit.

Byl jsem v procesu vývoje nějakého 5 pásmového kódu. Cílem bylo zobrazit pět pásem mozkových vln, delta, theta, alfa, beta a gama. Myslím, že základní skica funguje, nemyslím si, že fix_FFT funguje pro zpracování, ale připojil jsem ji pro ty, které by to mohlo zajímat.