EEG AD8232 Faza 2: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Deci, acest Lazy Old Geek (L. O. G.) a construit un EEG:

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

Se pare că funcționează bine, dar unul dintre lucrurile care nu-mi plac la asta este legarea la un computer. Eu o folosesc ca o scuză pentru a nu face niciun test. O altă preocupare pe care o am este că se pare că primesc ceva zgomot de linie de curent alternativ în semnal.

În timpul unor teste anterioare, am văzut un vârf misterios de 40Hz care pare să dispară când deconectez USB-ul și l-am pornit pe baterie. Vezi poze.

Oricum, am făcut câteva teste cu modulele Bluetooth HC05 și HC06 și am reușit să le fac să funcționeze:

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

După cum am menționat, colegul Instructabler, lingib și-a lansat monitorul EEG:

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

El scrie un cod mult mai bun decât mine și, de asemenea, a dezvoltat un cod de procesare, așa că acest proiect se bazează pe monitorul său EEG. Pentru faza 2, vreau să fac un monitor EEG alimentat de la baterie. (Va încerca să particip la concursul alimentat de baterie)

Pasul 1: Proiectați modulul wireless

Pentru microcontroler voi folosi un 3.3V Micro Pro. Acest Arduino este un dispozitiv de 3,3V, deci este compatibil cu AD8232. Versiunea Sparkfun utilizează un regulator de tensiune MIC5219 de 3,3V.

Pentru o baterie, voi folosi o baterie reîncărcabilă veche pe care se întâmplă să o am. Aceasta este o baterie reîncărcabilă cu litiu, probabil concepută pentru un smartphone.

După cum am discutat mai târziu, am aflat că AliExpress Micro Pro folosește un regulator de tensiune XC6204 în locul MIC5219.

Deci, designul meu este puțin limitat. Bateriile cu litiu sunt de obicei de la 3,5 la 4,2V, în funcție de încărcare. XC6204 pretinde o abandonare tipică de 200mV cu o sarcină de până la 100mA. Deci scenariul cel mai rău caz la încărcare maximă cu baterie de 3,5V, regulatorul ar ieși ar fi de aproximativ 3,3V. Acest lucru ar trebui să fie în regulă, dar trebuie să fii conștient de posibilele probleme.

Alte componente sunt AD8232 modificat din faza 1 și un HC05 modificat pentru modulul Bluetooth 3.3V așa cum este discutat în:

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

Pentru comoditate, am folosit Eagle Cadsoft și am realizat un PCB folosind această metodă:

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

Fișierele schematice și Eagle sunt atașate.

Am măsurat consumul de energie: era de 58mA. La un moment dat, am testat această baterie pentru o capacitate de 1750 mA ore, ceea ce oferă un timp de funcționare de aproximativ 30 de ore la încărcare.

Pentru conectorul bateriei, am folosit un conector JST2.0 2 pini, astfel încât să se potrivească cu Adafruit M4 Express. Multe dintre aceste baterii au trei contacte, dar măsoară doar cu un multimetru pentru aproximativ 4V și lipesc firele la baterie. Am folosit lipici fierbinte pentru a sigila și a susține conexiunea.

AVERTISMENT: Unii conectori JST2.0 au firele roșii și negre inversate de la Adafruit.

Am adăugat și un conector JST2.0 la un încărcător de baterii cu litiu. Vezi poza.

Pasul 2: Ambalare și schiță

Pentru a-mi fi util, EEG-ul meu trebuie să fie portabil. Am avut o pungă mică pentru un alt proiect. Am cusut niște velcro pe spate. Am cusut o curea de bandă pentru braț cu celălalt Velcro și ceva elastic, măsurată pentru a se potrivi brațului meu. EEG intră în buzunar și se atașează de banderolă. Vezi poze.

Pentru a ușura utilizarea benzii de susținere, (în loc să lipiți) am luat un extensor de cablu audio de 3,5 mm, am tăiat un capăt și l-am conectat la senzorii pentru bandă și la masă. Aceasta se va conecta la modulul AD8232.

SFAT: Am presupus că conectorul ar fi ca niște cabluri audio standard cu stânga pe vârf, chiar în mijloc și jos la sol. Acest lucru nu este corect pentru AD8232, așa că a trebuit să-l reconectez, vezi poza.

HC05 original are pini care ies paralel cu PCB. Pentru a-l face mai plat, i-am îndreptat astfel încât să fie în unghi drept față de PCB, vezi imaginea. Deși știfturile inegale nu sunt intenționate, aceasta face o conexiune electrică mai bună.

Următoarea imagine arată EEG-ul wireless asamblat, apoi modul în care va intra în buzunar, care va fi velcro la banderolă.

Câteva imagini arată cum este atașat totul.

Schița Arduino este atașată, fix_FFT_EEG_wireless.ino

Aceasta se bazează pe cod lingib cu câteva linii adăugate pentru comunicațiile HC05.

Pasul 3: Stația de bază

Deci, acest EEG Wireless va funcționa cu unul dintre adaptoarele mele CP2102-HC06 pentru a afișa date în timp real pe un computer folosind Procesare de la:

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

Gândurile mele: deci undele cerebrale reprezintă ceea ce face creierul tău. Deci, dacă mă uit la ceea ce fac undele mele cerebrale pe ecranul computerului, procesul de a privi ecranul și de a mă gândi la el va afecta EEG-ul meu. Așa că am dorit opțiunea de a-mi înregistra EEG-ul fără a fi nevoie să-i vizualizez. Am decis să înregistrez date marcate cu timp pe un card micro SD, astfel încât să pot face analize offline.

Conceptul este, de exemplu, că dacă testez modul în care unele bătăi binaurale îmi afectează undele cerebrale, pot să notez când și ce bătăi ascult și să mă uit mai târziu la datele EEG pentru a vedea dacă există unele efecte în timpul și după perioada respectivă.

Aceasta va utiliza o stație de bază, practic un alt Micro Pro cu un HC06 pentru a primi date de la EEG fără fir, un DS3231 RTC pentru a înregistra ora și un adaptor de card microSD pentru a salva datele marcate cu timp pe un card microSD. Acesta este practic ca Termometrul meu IR:

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

De fapt, voi lăsa opțiunea de a folosi un termometru IR și DHT22 (temperatura și umiditatea) pe PCB.

Iată componentele majore:

3,3V Micro Pro Arduino

DS3231 RTC (modificat)

(viitoare adăugare temperatură DHT22 / HR)

HC06

(viitoare adăugare MLX90614 senzor de temperatură IR)

Adaptor pentru card microSD de 5V

Consum de energie:

Deoarece există mulți senzori atașați la acest Micro Pro, voi acorda puțină atenție curentului.

Regulatorul de tensiune de pe Micro Pro alimentează toți senzorii.

(Sparkfun Micro Pro are un regulator MIC5219 3.3v pe acesta care poate furniza 500mA de curent.)

Aparent, AliExpress 3.3v Micro Pro pe care l-am cumpărat are aparent un regulator Torex XC6204B. Acest lucru este sugerat de marcajul pe care abia îl pot citi, dar arată ca 4B2X.

4B reprezintă XC6204B, 2 înseamnă ieșire de 3,3V.

Din câte îmi dau seama, XC6204B produce maximum 150mA (mult mai puțin decât MIC5219 500mA). Cu toate acestea.

Nu pot găsi date despre tragerea curentului de ralanti a 3.3V Micro Pro. Așa că am decis să măsoară câteva:

3.3V Pro Micro 11.2mA

3.3V L. O. G. Binauralul bate 20mA

EEG fără fir de 3.3V 58mA

Curentul maxim al fișei tehnice DS3231 la 3V este 200uA sau 0,2mA.

Curentul maxim al fișei tehnice DHT22 este de 2,5 mA.

HC06 are 8,5 mA în modul activ (40 mA în modul de asociere)

Foaia de date MLX90614 nu sunt sigur că curentul maxim este de 52 mA.

Așadar, adăugarea tuturor este de aproximativ 85mA, care nu este cu mult mai mică de 150mA. Dar ar trebui să fie în regulă.

Adaptorul pentru card microSD este alimentat de pinul RAW 5V.

Am atașat o schemă a stației de bază. Protobaardul pe care îl folosesc și schița de urmat nu includ termometrul DHT22 sau IR.

Pasul 4: Schiță

Practic, schița primește datele trimise de EEG HC05 fără fir prin HC06 legat, trimite datele prin portul USB în același format ca EEG fără fir, astfel încât să poată fi citite de EEG_Monitor_2 (Procesare) și afișate.

De asemenea, primește ora și data de la DS3231 RTC și timbrează datele și le scrie pe un card microSD în format CSV (valori separate prin virgulă).

PROBLEMA1: EEG-ul fără fir trimitea date Bluetooth către HC06 la 115, 200 baud. Se pare că HC06-ul meu nu poate comunica corect la acea viteză, așa cum a văzut gunoiul. Ei bine, am jucat cu el, am reușit în cele din urmă să funcționeze setând atât HC05, cât și HC06 la 19, 200 baud.

PROBLEMA2: Ora de vară a fost o problemă pentru mine. Am dat peste următoarele de JChristensen:

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

github.com/JChristensen/Timezone

Pentru a utiliza acest lucru, trebuie mai întâi să setați RTC la UTC (Timpul universal coordonat), aceasta este ora în Greenwich, Anglia. Ei bine, nu știam cum să fac asta, dar am găsit acest articol:

www.justavapor.com/archives/2482

Rescrieți-l pentru ora Mountain (atașat) UTCtoRTC.ino

Aceasta setează DS3231 la ora UTC, cu 6 ore mai târziu decât ora munte.

Apoi am încorporat fusul orar în schița mea. Sincer să fiu, nu l-am testat așa doar presupunând că funcționează.

PROBLEMA 3: Una dintre problemele cu Bluetooth (și majoritatea celorlalte comunicații seriale) este că este asincronă. Asta înseamnă că nu știi cu adevărat când au început datele și s-ar putea să te uiți în mijlocul unui flux de date.

Deci, ceea ce am făcut a fost să încep fiecare pachet de date cu un „$” și am căutat asta în stația mea de bază. O modalitate mai bună de a face acest lucru se numește strângere de mână în care expeditorul trimite câteva date, apoi așteaptă ca receptorul să trimită înapoi o confirmare de primire. În acest scop, nu sunt atât de îngrijorat dacă îmi lipsește din când în când un pachet.

Schița este atașată, basecode.ino

Pasul 5: Concluzii

Din păcate, de când am început acest proiect, mi-am pierdut capacitatea de a mă concentra cu adevărat pe proiecte. Am vrut să fac niște teste reale cu acest EEG, în special cu bătăi binaurale. Poate într-o zi.

Dar cred că am furnizat suficiente informații pentru ca alții să construiască acest proiect.

Eram în curs de dezvoltare a unui cod de 5 benzi. Ideea a fost să afișăm cele cinci benzi de undă cerebrală, delta, theta, alfa, beta și gamma. Cred că schița de bază funcționează, nu cred că fix_FFT funcționează pentru procesare, dar am atașat-o pentru cei care ar putea fi interesați.