HackerBox 0026: BioSense: 19 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

BioSense - Tento měsíc HackerBox Hackers zkoumá operační zesilovací obvody pro měření fyziologických signálů lidského srdce, mozku a kosterních svalů. Tento Instructable obsahuje informace pro práci s HackerBox #0026, které si zde můžete vyzvednout do vyčerpání zásob. Pokud byste také chtěli každý měsíc dostávat HackerBox přímo do své poštovní schránky, přihlaste se k odběru na HackerBoxes.com a připojte se k revoluci!

Témata a vzdělávací cíle pro HackerBox 0026:

• Pochopit teorii a aplikace obvodů operačního zesilovače
• K měření drobných signálů použijte přístrojové zesilovače
• Sestavte exkluzivní HackerBoxes BioSense Board
• Měření lidského subjektu na EKG a EEG
• Zaznamenávejte signály spojené s lidskými kosterními svaly
• Navrhněte elektricky bezpečné obvody lidského rozhraní
• Vizualizujte analogové signály přes USB nebo přes OLED displej

HackerBoxes je služba měsíčního předplatného pro elektroniku a výpočetní techniku pro kutily. Jsme fandové, tvůrci a experimentátoři. Jsme snílci snů. ZRUŠTE PLANETU!

Krok 1: HackerBox 0026: Obsah krabice

• Sběratelská referenční karta HackerBoxes #0026
• Exkluzivní HackerBoxes BioSense PCB
• OpAmp a souprava komponent pro PCB BioSense
• Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
• Modul OLED 0,96 palce, 128x64, SSD1306
• Modul snímače pulsu
• Snap-Style svody pro fyziologické senzory
• Adhezivní gel, elektrodové podložky typu Snap
• Sada elektrodových popruhů OpenEEG
• Smršťovací hadice - 50 kusů
• MicroUSB kabel
• Exkluzivní obtisk WiredMind

Některé další věci, které budou užitečné:

• Páječka, pájka a základní pájecí nástroje
• Počítač pro spouštění softwarových nástrojů
• 9V baterie
• Pletený přípojný drát

A co je nejdůležitější, budete potřebovat smysl pro dobrodružství, kutilského ducha a hackerskou zvědavost. Hardcore DIY elektronika není triviální pronásledování a my to pro vás nezlevňujeme. Cílem je pokrok, ne dokonalost. Když vytrváte a užíváte si dobrodružství, velkou spokojenost lze odvodit z učení se nové technologii a doufejme, že některé projekty budou fungovat. Doporučujeme dělat každý krok pomalu, dbát na detaily a nebojte se požádat o pomoc.

Všimněte si toho, že v HackerBox FAQ je velké množství informací o aktuálních i potenciálních členech.

Krok 2: Operační zesilovače

Operační zesilovač (nebo operační zesilovač) je napěťový zesilovač s vysokým ziskem s diferenciálním vstupem. Operační zesilovač produkuje výstupní potenciál, který je obvykle stotisíckrát větší než potenciální rozdíl mezi jeho dvěma vstupními svorkami. Operační zesilovače měly svůj původ v analogových počítačích, kde byly použity k provádění matematických operací v mnoha lineárních, nelineárních a frekvenčně závislých obvodech. Operační zesilovače dnes patří k nejpoužívanějším elektronickým zařízením a používají se v celé řadě spotřebních, průmyslových a vědeckých zařízení.

Ideální operační zesilovač má obvykle následující vlastnosti:

• Nekonečný zisk otevřené smyčky G = vout / vin
• Nekonečná vstupní impedance Rin (tedy nulový vstupní proud)
• Posunutí nulového vstupního napětí
• Nekonečný rozsah výstupního napětí
• Nekonečná šířka pásma s nulovým fázovým posunem a nekonečnou rychlostí přeběhu
• Rout s nulovou výstupní impedancí
• Nulový hluk
• Nekonečný poměr odmítnutí společného režimu (CMRR)
• Nekonečný poměr odmítnutí napájecího zdroje.

Tyto ideály lze shrnout do dvou „zlatých pravidel“:

1. V uzavřené smyčce se výstup pokouší udělat vše, co je nutné, aby rozdíl napětí mezi vstupy byl nulový.
2. Vstupy neodebírají žádný proud.

[Wikipedie]

Další zdroje operačního zesilovače:

Podrobný video návod od EEVblog

Chánská akademie

Výukové programy pro elektroniku

Krok 3: Přístrojové zesilovače

Přístrojový zesilovač je typem diferenciálního zesilovače kombinovaného se vstupními vyrovnávacími zesilovači. Tato konfigurace eliminuje potřebu přizpůsobování vstupní impedance, a proto je zesilovač zvláště vhodný pro použití v měřicích a testovacích zařízeních. Přístrojové zesilovače se používají tam, kde je požadována velká přesnost a stabilita obvodu. Přístrojové zesilovače mají velmi vysoké poměry odmítnutí ve společném režimu, což je činí vhodnými pro měření malých signálů za přítomnosti šumu.

Ačkoli je přístrojový zesilovač obvykle schematicky znázorněn jako identický se standardním operačním zesilovačem, elektronický přístrojový zesilovač je téměř vždy interně složen ze TŘECH operačních zesilovačů. Ty jsou uspořádány tak, že pro každý vstup (+,-) je jeden operační zesilovač a jeden pro vytvoření požadovaného výstupu s odpovídajícím přizpůsobením impedance.

[Wikipedie]

Kniha PDF: Průvodce návrháře k přístrojovým zesilovačům

Krok 4: HackerBoxes BioSense Board

HackerBoxes BioSense Board obsahuje sadu operačních a přístrojových zesilovačů pro detekci a měření čtyř níže popsaných fyziologických signálů. Malé elektrické signály jsou zpracovávány, zesilovány a přiváděny do mikrokontroléru, kde je lze přenášet do počítače přes USB, zpracovávat a zobrazovat. Pro operace s mikrokontrolérem využívá HackerBoxes BioSense Board modul Arduino Nano. Všimněte si, že dalších pár kroků se zaměřuje na přípravu modulu Arduino Nano pro použití s deskou BioSense.

Moduly Pulse Sensor jsou vybaveny světelným zdrojem a světelným senzorem. Když je modul v kontaktu s tělesnou tkání, například špičkou prstu nebo ušním boltcem, změny odraženého světla se měří jako krevní pumpy přes tkáň.

EKG (elektrokardiografie), také nazývaný EKG, zaznamenává elektrickou aktivitu srdce po určitou dobu pomocí elektrod umístěných na kůži. Tyto elektrody detekují drobné elektrické změny na kůži, které vznikají z elektrofyziologického vzoru srdečního svalu depolarizace a repolarizace během každého srdečního tepu. EKG je velmi běžně prováděný kardiologický test. [Wikipedie]

EEG (elektroencefalografie) je elektrofyziologická monitorovací metoda pro záznam elektrické aktivity mozku. Elektrody jsou umístěny podél pokožky hlavy, zatímco EEG měří kolísání napětí vyplývající z iontového proudu v neuronech mozku. [Wikipedie]

EMG (elektromyografie) měří elektrickou aktivitu spojenou s kosterními svaly. Elektromyograf detekuje elektrický potenciál generovaný svalovými buňkami, když jsou elektricky nebo neurologicky aktivovány. [Wikipedie]

Krok 5: Platforma mikrokontroléru Arduino Nano

Přiložený modul Arduino Nano je dodáván s kolíky záhlaví, ale nejsou k modulu připájeny. Nechte piny prozatím vypnuté. Proveďte tyto počáteční testy modulu Arduino Nano odděleně od desky BioSense a PRIOR k pájení kolíků záhlaví Arduino Nano. Vše, co je v následujících několika krocích zapotřebí, je kabel microUSB a modul Nano, jak vychází z tašky.

Arduino Nano je miniaturizovaná deska Arduino s integrovaným USB pro povrchovou montáž, vhodná pro prkénko. Je úžasně plnohodnotný a snadno hacknutelný.

Funkce:

• Mikrokontrolér: Atmel ATmega328P
• Napětí: 5V
• Digitální I/O piny: 14 (6 PWM)
• Analogové vstupní piny: 8
• Stejnosměrný proud na pin I/O: 40 mA
• Flash paměť: 32 KB (2 kB pro bootloader)
• SRAM: 2 kB
• EEPROM: 1 kB
• Taktovací frekvence: 16 MHz
• Rozměry: 17 mm x 43 mm

Tato konkrétní varianta Arduino Nano je černá konstrukce Robotdyn. Rozhraní je zajištěno integrovaným portem MicroUSB, který je kompatibilní se stejnými kabely MicroUSB, jaké používají mnohé mobilní telefony a tablety.

Arduino Nanos má vestavěný USB/Serial Bridge čip. U této konkrétní varianty je můstkovým čipem CH340G. Všimněte si toho, že na různých typech desek Arduino jsou použity různé další typy USB/Serial bridge čipů. Tyto čipy umožňují USB portu vašeho počítače komunikovat se sériovým rozhraním na procesorovém čipu Arduina.

Operační systém počítače vyžaduje ke komunikaci s USB/sériovým čipem ovladač zařízení. Ovladač umožňuje IDE komunikovat s deskou Arduino. Potřebný konkrétní ovladač zařízení závisí na verzi operačního systému a také na typu USB/sériového čipu. Pro čipy CH340 USB/Serial jsou k dispozici ovladače pro mnoho operačních systémů (UNIX, Mac OS X nebo Windows). Výrobce ovladačů CH340 dodává tyto ovladače zde.

Když poprvé zapojíte Arduino Nano do USB portu vašeho počítače, měla by se rozsvítit zelená kontrolka napájení a krátce poté by měla pomalu pomalu blikat modrá LED. K tomu dochází, protože v Nano je předinstalován program BLINK, který běží na zbrusu novém Arduino Nano.

Krok 6: Integrované vývojové prostředí Arduino (IDE)

Pokud ještě nemáte nainstalované Arduino IDE, můžete si jej stáhnout z Arduino.cc

Pokud byste chtěli další úvodní informace pro práci v ekosystému Arduino, doporučujeme vám prostudovat si pokyny pro HackerBoxes Starter Workshop.

Zapojte Nano do kabelu MicroUSB a druhý konec kabelu do USB portu na počítači, spusťte software Arduino IDE, vyberte příslušný USB port v IDE pod nástrojem> port (pravděpodobně název s „wchusb“v něm)). V IDE v části tools> board také vyberte „Arduino Nano“.

Nakonec načtěte kousek ukázkového kódu:

Soubor-> Příklady-> Základy-> Blink

Toto je vlastně kód, který byl předem načten do Nano a měl by běžet právě teď, aby pomalu blikal modrý indikátor LED. Pokud tedy načteme tento ukázkový kód, nic se nezmění. Místo toho trochu upravme kód.

Když se podíváte pozorně, můžete vidět, že program zapne LED, čeká 1000 milisekund (jedna sekunda), vypne LED, čeká další sekundu a pak to udělá znovu - navždy.

Upravte kód změnou obou příkazů „zpoždění (1000)“na „zpoždění (100)“. Tato úprava způsobí, že LED bliká desetkrát rychleji, že?

Načtěte upravený kód do Nano kliknutím na tlačítko UPLOAD (ikona šipky) těsně nad upraveným kódem. Pod kódem najdete informace o stavu: „kompilace“a poté „nahrávání“. Nakonec by IDE mělo indikovat „Nahrávání dokončeno“a vaše LED by měla blikat rychleji.

Pokud ano, gratulujeme! Právě jste hackli svůj první kousek vloženého kódu.

Jakmile je verze rychlého blikání načtena a spuštěna, proč nezkusit, zda můžete kód znovu změnit, aby LED dvakrát rychle blikla, a poté počkat několik sekund, než to zopakujete? Pokusit se! A co nějaké další vzory? Jakmile uspějete ve vizualizaci požadovaného výsledku, jeho kódování a pozorování, aby fungovalo podle plánu, udělali jste obrovský krok k tomu, abyste se stali kompetentním hardwarovým hackerem.

Krok 7: Piny záhlaví Arduino Nano

Nyní, když byl váš vývojový počítač nakonfigurován tak, aby načítal kód do Arduino Nano a Nano bylo testováno, odpojte kabel USB od Nano a připravte se na pájení.

Pokud s pájením začínáte, na internetu je o pájení spousta skvělých průvodců a videí. Zde je jeden příklad. Pokud máte pocit, že potřebujete další pomoc, zkuste ve své oblasti najít skupinu místních tvůrců nebo hackerský prostor. Amatérské radiokluby jsou také vždy vynikajícím zdrojem zkušeností s elektronikou.

Připájejte dvě jednořadá záhlaví (po patnácti pinech) k modulu Arduino Nano. Šestipinový konektor ICSP (sériové programování v obvodu) nebude v tomto projektu použit, takže tyto kolíky nechte vypnuté.

Jakmile je pájení dokončeno, pečlivě zkontrolujte pájecí můstky a/nebo spoje za studena. Nakonec připojte Arduino Nano zpět ke kabelu USB a ověřte, zda vše stále funguje správně.

Krok 8: Komponenty pro sadu BioSense PCB

Když je modul mikrokontroléru připraven k provozu, je čas sestavit desku BioSense.

Seznam součástí:

• U1:: 7805 Regulátor 5V 0,5A TO-252 (datový list)
• Převodník napětí U2:: MAX1044 DIP8 (datový list)
• U3:: AD623N Instrumentation Amplifier DIP8 (datový list)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (datový list)
• U5:: INA106 Differential Amplifier DIP8 (datasheet)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (datový list)
• D1, D2:: 1N4148 Axiální vývod spínací diody
• S1, S2:: SPDT posuvný přepínač 2,54 mm rozteč
• S3, S4, S5, S6:: Taktilní momentové tlačítko 6 mm x 6 mm x 5 mm
• BZ1:: Pasivní piezo bzučák 6,5 mm rozteč
• Rezistor R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: 10KOhm [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: 47KOhm Rezistor [YEL VIO ORG]
• R5:: 33KOhm Rezistor [ORG ORG ORG]
• R7:: Rezistor 2,2 MOhm [ČERVENÁ ČERVENÁ GRN]
• Rezistor R8, R23:: 1KOhm [BRN BLK RED]
• Rezistor R10, R11:: 1MOhm [BRN BLK GRN]
• Rezistor R13, R14, R15:: 150KOhm [BRN GRN YEL]
• Rezistor R21, R22:: 82KOhm [GRY RED ORG]
• Potenciometr trimru R9:: 10KOhm „103“
• Potenciometr trimru R24:: 100 KOhm „104“
• C1, C6, C11:: 1uF 50V monolitický kryt 5 mm rozteč „105“
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V monolitický kryt 5 mm rozteč „106“
• C9:: 560pF 50V monolitický kryt 5 mm rozteč „561“
• C10:: 0,01uF 50V monolitický kryt 5 mm rozteč „103“
• 9V bateriové spony s drátovými vývody
• 1x40pin ŽELEZNIČNÍ HLAVICE 2,54 mm rozteč
• Sedm zásuvek DIP8
• Dvě 3,5mm zásuvky ve stylu zvuku na PCB

Krok 9: Sestavte desku BioSense PCB

Rezistory: Existuje osm různých hodnot rezistorů. Nejsou zaměnitelné a musí být pečlivě umístěny přesně tam, kam patří. Začněte identifikací hodnot každého typu rezistoru pomocí barevných kódů uvedených v seznamu komponent (a/nebo ohmetru). Napište hodnotu na papírovou pásku připevněnou k rezistorům. Díky tomu je mnohem těžší skončit s odpory na špatném místě. Rezistory nejsou polarizované a mohou být vloženy v obou směrech. Po připájení na místo pečlivě ořízněte vodiče ze zadní části desky.

KAPACITORY: Existují čtyři různé hodnoty kondenzátorů. Nejsou zaměnitelné a musí být pečlivě umístěny přesně tam, kam patří. Začněte identifikací hodnot každého typu kondenzátoru pomocí číselných značek uvedených v seznamu komponent. Keramické kondenzátory nejsou polarizované a lze je vložit v obou směrech. Po připájení na místo pečlivě ořízněte vodiče ze zadní části desky.

NAPÁJENÍ: Dvě polovodičové součástky, které tvoří napájecí zdroj, jsou U1 a U2. Příště je pájejte. Při pájení U1 si všimněte, že plochá příruba je zemnící kolík a chladič zařízení. Musí být zcela připájen k DPS. Sada obsahuje zásuvky DIP8. U měniče napětí U2 však důrazně doporučujeme opatrné pájení IC přímo na desku bez zásuvky.

Pájka na dvou posuvných spínačích a kabelové svorce 9V. Všimněte si toho, že pokud je vaše svorka baterie dodávána s konektorem na vodičích, můžete konektor pouze odříznout.

V tuto chvíli můžete zapojit 9V baterii, zapnout vypínač a pomocí voltmetru ověřit, že váš napájecí zdroj vytváří -9V lištu a +5V kolejnici z dodaných +9V. Nyní máme tři napájecí zdroje a uzemnění z jedné 9V baterie. VYJMĚTE BATERII, ABYSTE V MONTÁŽI POKRAČOVALI.

DIODY: Dvě diody D1 a D2 jsou malé, osově vedené, sklově oranžové součásti. Jsou polarizované a měly by být orientovány tak, aby černá čára na obalu diody byla v souladu se silnou čarou na sítotisku PCB.

HLAVNÍ ZÁSUVKY: Rozdělte 40pinový konektor na tři části po 3, 15 a 15 pozicích. Chcete -li zkrátit záhlaví na délku, použijte malé řezačky drátu k prořezání pozice JEDNA MINULOST, kde chcete, aby skončila zásuvková lišta. Pin/díra, kterou jste prořízli, je obětována. Třípinový konektor je pro snímač pulsu v horní části desky s kolíky označenými „GND 5V SIG“. Dva patnáctipinové záhlaví jsou pro Arduino Nano. Pamatujte, že šestipinový konektor ICSP (sériové programování v obvodu) Nano zde není použit a nepotřebuje záhlaví. Rovněž nedoporučujeme propojovat OLED displej záhlavím. Pájejte záhlaví na místo a nechte je zatím prázdná.

DIP ZÁSUVKY: Šest čipů zesilovače U3-U8 je v balení DIP8. Do každé z těchto šesti pozic připájejte zásuvku čipu DIP8, přičemž dbejte na to, aby zářez v zásuvce byl v zákrytu se zářezem na sítotisku PCB. Pájejte zásuvky bez vloženého čipu. Nechte je prozatím prázdné.

ZBÝVAJÍCÍ KOMPONENTY: Nakonec připájejte čtyři tlačítka, dva trimpoty (všimněte si, že jde o dvě různé hodnoty), bzučák (všimněte si, že je polarizovaný), dva 3,5mm jacky ve stylu zvuku a nakonec OLED displej.

ZAPOJENÉ KOMPONENTY: Jakmile je veškeré pájení dokončeno, může být vloženo šest čipů zesilovače (s ohledem na orientaci zářezu). Arduino Nano lze také zasunout pomocí USB konektoru na okraj desky BioSense.

Krok 10: Elektrická bezpečnost a spínače napájení

Ve schematickém diagramu pro BioSense Board HackerBoxes si všimněte, že existuje sekce HUMAN INTERFACE (nebo ANALOG) a také DIGITAL. Jediné tranše, které mezi těmito dvěma sekcemi procházejí, jsou tři analogové vstupní linky k Arduino Nano a napájení +9V baterií, které lze otevřít pomocí přepínače USB/BAT S2.

Z množství opatrnosti je běžnou praxí vyhýbat se připojení jakéhokoli obvodu k lidskému tělu napájenému ze zdi (síťové napájení, síťové napájení, podle toho, kde žijete). Proto je část desky HUMAN INTERFACE napájena pouze 9V baterií. Jakkoli je nepravděpodobné, že by počítač najednou připojil 120 V na připojený kabel USB, je to trochu zvláštní pojistka. Další výhodou tohoto designu je, že můžeme napájet celou desku z 9V baterie, pokud nepotřebujeme mít připojený počítač.

ON/OFF SWITCH (S1) slouží k úplnému odpojení 9V baterie od obvodu. Pokud nepoužíváte, použijte S1 k úplnému vypnutí analogové části desky.

USB/BAT SWITCH (S2) slouží k připojení 9V baterie k digitálnímu napájení Nano a OLED. Když je deska připojena k počítači pomocí kabelu USB a digitální napájení bude zajištěno počítačem, ponechte S2 v poloze USB. Když mají být Nano a OLED napájeny 9V baterií, stačí přepnout S2 do polohy BAT.

POZNÁMKA K PŘEPÍNAČŮM NAPÁJENÍ: Pokud je S1 ZAPNUTO, S2 je v USB a není k dispozici napájení USB, Nano se pokusí napájet pomocí analogových vstupních kolíků. I když se nejedná o problém lidské bezpečnosti, je to pro delikátní polovodiče nežádoucí stav a neměl by se prodlužovat.

Krok 11: OLED Display Library

Jako úvodní test OLED displeje nainstalujte zde nalezený ovladač displeje SSD1306 OLED do Arduino IDE.

Otestujte displej OLED načtením příkladu ssd1306/snowflakes a jeho naprogramováním do desky BioSense.

Před pokračováním se ujistěte, že to funguje.

Krok 12: BioSense demo firmware

Zahrajeme si hru, profesore Falkene?

V příkladech SSD1306 je také skvělá hra Arkanoid. Aby to fungovalo s deskou BioSense, musí být upraven kód, který inicializuje a čte tlačítka. Dovolili jsme si tyto změny provést v přiloženém souboru „biosense.ino“.

Duplikujte složku arkanoid z příkladů SSD1306 do nové složky, kterou jste pojmenovali biosense. Odstraňte soubor arkanoid.ino z této složky a vložte soubor „biosense.ino“. Nyní zkompilujte a nahrajte biosense do nano. Stisknutím pravého tlačítka (tlačítko 4) spustíte hru. Pádlo se ovládá tlačítkem 1 vlevo a tlačítkem 4 vpravo. Pěkný záběr, BrickOut.

Stisknutím tlačítka reset na Arduino Nano se vrátíte do hlavní nabídky.

Krok 13: Modul snímače pulsu

Modul snímače pulsu se může propojit s deskou BioSense pomocí třípólového konektoru v horní části desky.

Modul pulzního senzoru využívá světelný zdroj LED a fotografický snímač okolního světla APDS-9008 (datový list) k detekci světla LED odraženého špičkou prstu nebo ušním boltcem. Signál ze senzoru okolního světla je zesílen a filtrován pomocí operačního zesilovače MCP6001. Signál pak může být přečten mikrokontrolérem.

Stisknutím tlačítka 3 v hlavní nabídce náčrtu biosense.ino předáte vzorky výstupního signálu snímače pulsu přes rozhraní USB. V nabídce NÁSTROJE Arduino IDE vyberte „Sériový plotter“a ujistěte se, že je přenosová rychlost nastavena na 115 200. Jemně položte prst na světlo na pulzním senzoru.

Další podrobnosti a projekty související s modulem snímače pulsu naleznete zde.

Krok 14: Elektromyograf (EMG)

Zapojte kabel elektrody do spodního 3,5mm konektoru označeného EMG a umístěte elektrody podle obrázku.

Stisknutím tlačítka 1 z hlavní nabídky náčrtu biosense.ino předáte vzorky výstupního signálu EMG přes rozhraní USB. V nabídce NÁSTROJE Arduino IDE vyberte „Sériový plotter“a ujistěte se, že je přenosová rychlost nastavena na 115200.

EMG můžete vyzkoušet na jakékoli jiné svalové skupině - dokonce i na obočí v čele.

Okruh EMG desky BioSense byl inspirován tímto Instructable od Advancer Technologies, u kterého byste se určitě měli podívat na nějaké další projekty, nápady a videa.

Krok 15: Elektrokardiograf (EKG)

Zapojte kabel elektrody do horního 3,5mm konektoru označeného EKG/EEG a umístěte elektrody podle obrázku. Existují dvě základní možnosti umístění elektrod EKG. První je na vnitřní straně zápěstí s referencí (červený vodič) na hřbetu jedné ruky. Tato první možnost je jednodušší a pohodlnější, ale často je trochu hlučnější. Druhá možnost je přes hrudník s odkazem na pravé břicho nebo horní část nohy.

Stisknutím tlačítka 2 z hlavní nabídky náčrtu biosense.ino předáte vzorky výstupního signálu EKG přes rozhraní USB. V nabídce NÁSTROJE Arduino IDE vyberte „Sériový plotter“a ujistěte se, že je přenosová rychlost nastavena na 115200.

Obvod EKG/EEG desky BioSense byl inspirován SpikerShieldem Heart and Brain od Backyard Brains. Podívejte se na jejich stránky, kde najdete další projekty, nápady a toto skvělé video s EKG.

Krok 16: Elektroencefalograf (EEG)

Zapojte kabel elektrody do horního 3,5mm konektoru označeného EKG/EEG a umístěte elektrody podle obrázku. Existuje mnoho možností umístění EEG elektrod, přičemž jsou zde zobrazeny dvě základní možnosti.

První je na čele s referencí (červený vodič) na ušním lalůčku nebo mastoidním procesu. Tato první možnost může jednoduše použít stejné elektrody a gelové elektrody jako pro EKG.

Druhá možnost v zadní části hlavy. Pokud jste náhodou plešatí, budou zde fungovat i gelové elektrody. V opačném případě je dobré vytvořit elektrody, které mohou „prorazit“vlasy. Dobrou volbou je pájecí oko ve stylu pojistné podložky. Použijte jehlové kleště na malé jazýčky (v tomto případě šest) uvnitř podložky, aby se ohýbaly, pak všechny vyčnívají stejným směrem. Umístění pod elastickou čelenku tyto výstupky jemně protlačí vlasy a do kontaktu s pokožkou hlavy níže. Podle potřeby lze ke zlepšení spojení použít vodivý gel. Jednoduše smíchejte stolní sůl s hustou tekutinou, jako je vazelína nebo suspenze vody a škrobu nebo mouky. Slaná voda samotná bude také fungovat, ale bude muset být obsažena v malé houbě nebo vatě.

Stisknutím tlačítka 2 v hlavní nabídce náčrtu biosense.ino předáte vzorky výstupního signálu EEG přes rozhraní USB. V nabídce NÁSTROJE Arduino IDE vyberte „Sériový plotter“a ujistěte se, že je přenosová rychlost nastavena na 115200.

Další projekty a zdroje EEG:

Tento Instructable používá podobný design jako BioSense EEG a také ukazuje další zpracování a dokonce i to, jak hrát EEG Pong!

Backyard Brains má také pěkné video pro měření EEG.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

Signály EEG mohou měřit stroboskopické efekty mozkových vln (např. Pomocí Mindroidu).

Krok 17: Zóna výzvy

Můžete kromě sériového plotru zobrazit stopy analogového signálu na OLED?

Jako výchozí bod si prohlédněte tento projekt od XTronical.

Může být také užitečné podívat se na projekt Tiny Scope.

Co takhle přidat textové indikátory rychlosti signálu nebo jiné zajímavé parametry?

Krok 18: Měsíční předplatné boxu BioBox

Applied Science Ventures, mateřská společnost HackerBoxes, je zapojena do vzrušujícího nového konceptu předplatného. BioBox bude inspirovat a vzdělávat projekty v oblasti biologických věd, bio hackingu, zdraví a lidské výkonnosti. Držte optický senzor mimo dosah novinek a slev pro členy charteru sledováním facebookové stránky BioBox.

Krok 19: HACKUJTE PLANETU

Pokud se vám tento Instrucable líbil a chtěli byste si nechat každý měsíc doručit krabici elektroniky a projektů počítačové techniky přímo do vaší poštovní schránky, připojte se k revoluci HackerBox REGISTRACÍ ZDE.

Oslovte a podělte se o svůj úspěch v níže uvedených komentářích nebo na facebookové stránce HackerBoxes. Určitě nám dejte vědět, pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete s čímkoli pomoci. Děkujeme, že jste součástí HackerBoxes. Nechte si prosím své návrhy a zpětnou vazbu. HackerBoxes jsou VAŠE boxy. Pojďme udělat něco skvělého!