HackerBox 0026: BioSense: 19 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

BioSense - În această lună, HackerBox Hackers explorează circuite de amplificare operaționale pentru măsurarea semnalelor fiziologice ale inimii umane, creierului și mușchilor scheletici. Acest instructable conține informații despre lucrul cu HackerBox # 0026, pe care le puteți ridica aici până la epuizarea stocurilor. De asemenea, dacă doriți să primiți un HackerBox ca acesta chiar în cutia poștală în fiecare lună, vă rugăm să vă abonați la HackerBoxes.com și să vă alăturați revoluției!

Subiecte și obiective de învățare pentru HackerBox 0026:

• Înțelegeți teoria și aplicațiile circuitelor op-amp
• Utilizați amplificatoare de instrumente pentru a măsura semnale minuscule
• Asamblați consiliul exclusiv HackerBoxes BioSense
• Instrumentează un subiect uman pentru ECG și EEG
• Înregistrați semnale asociate cu mușchii scheletici umani
• Proiectați circuite de interfață umane sigure electric
• Vizualizați semnale analogice prin USB sau prin afișaj OLED

HackerBoxes este serviciul de cutie de abonament lunar pentru electronice DIY și tehnologie computerizată. Suntem pasionați, creatori și experimentatori. Suntem visătorii viselor. HACK PLANETA!

Pasul 1: HackerBox 0026: Conținutul cutiei

• HackerBoxes # 0026 Card de referință de colecționat
• PCB exclusiv HackerBoxes BioSense
• OpAmp și kit de componente pentru PCB BioSense
• Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
• Modul OLED 0,96 inch, 128x64, SSD1306
• Modulul senzorului de impulsuri
• Conductoare de tip Snap pentru senzori fiziologici
• Gel adeziv, tampoane pentru electrozi în stil Snap
• Set de curea pentru electrod OpenEEG
• Shrink Tubing - Soi de 50 de bucăți
• Cablu MicroUSB
• Decalcomanie exclusivă WiredMind

Câteva alte lucruri care vă vor fi de ajutor:

• Instrument de lipit, lipit și instrumente de lipit de bază
• Computer pentru rularea instrumentelor software
• Baterie de 9V
• Sârmă de conectare eșuată

Cel mai important, veți avea nevoie de un sentiment de aventură, de spiritul DIY și de curiozitatea hackerilor. Electronica DIY hardcore nu este o urmărire banală și nu o umezim pentru dvs. Scopul este progresul, nu perfecțiunea. Când persistați și vă bucurați de aventură, o mulțime de satisfacții pot fi obținute din învățarea de noi tehnologii și, sperăm, că unele proiecte funcționează. Vă sugerăm să faceți fiecare pas încet, luând în considerare detaliile și să nu vă fie frică să cereți ajutor.

Rețineți că există o mulțime de informații pentru membrii actuali și potențiali din FAQ-ul HackerBox.

Pasul 2: Amplificatoare operaționale

Un amplificator operațional (sau op-amp) este un amplificator de tensiune cu câștig ridicat cu intrare diferențială. Un amplificator operațional produce un potențial de ieșire care este de obicei de sute de mii de ori mai mare decât diferența de potențial dintre cele două terminale de intrare ale sale. Amplificatoarele operaționale își au originile în calculatoare analogice, unde au fost utilizate pentru a efectua operații matematice în multe circuite liniare, neliniare și dependente de frecvență. Amplificatoarele de operare sunt printre cele mai utilizate dispozitive electronice de astăzi, fiind utilizate într-o gamă largă de dispozitive de consum, industriale și științifice.

Un amplificator operațional ideal este de obicei considerat a avea următoarele caracteristici:

• Câștig infinit în buclă deschisă G = vout / vin
• Impedanță de intrare infinită Rin (astfel, curent zero de intrare)
• Tensiunea de compensare a intrării zero
• Gama infinită de tensiune de ieșire
• Lățime de bandă infinită cu schimbare de fază zero și rată infinită de rotire
• Impedanță de ieșire zero Rout
• Zgomot zero
• Raport infinit de respingere în modul comun (CMRR)
• Raport infinit de respingere a sursei de alimentare.

Aceste idealuri pot fi rezumate prin cele două „reguli de aur”:

1. Într-o buclă închisă, ieșirea încearcă să facă tot ce este necesar pentru a face diferența de tensiune între intrări zero.
2. Intrările nu trag curent.

[Wikipedia]

Resurse Op-Amp suplimentare:

Tutorial video detaliat de la EEVblog

Academia Khan

Tutoriale electronice

Pasul 3: Amplificatoare de instrumentație

Un amplificator de instrumentație este un tip de amplificator diferențial combinat cu amplificatoare tampon de intrare. Această configurație elimină necesitatea potrivirii impedanței de intrare și astfel face ca amplificatorul să fie deosebit de potrivit pentru utilizarea în echipamente de măsurare și testare. Amplificatoarele de instrumente sunt utilizate acolo unde este necesară o precizie și stabilitate mare a circuitului. Amplificatoarele de instrumentație au rapoarte foarte mari de respingere în modul comun, ceea ce le face potrivite pentru măsurarea semnalelor mici în prezența zgomotului.

Deși amplificatorul de instrumentație este de obicei prezentat schematic ca fiind identic cu un amplificator op standard, amplificatorul electronic de instrumentare este aproape întotdeauna compus intern din TREI amplificatori op. Acestea sunt aranjate astfel încât să existe un op-amp pentru a memora fiecare intrare (+, -) și unul pentru a produce ieșirea dorită, cu potrivirea adecvată a impedanței.

[Wikipedia]

Cartea PDF: Ghidul proiectantului pentru amplificatoare de instrumentație

Pasul 4: Placa HackerBoxes BioSense

HackerBoxes BioSense Board prezintă o colecție de amplificatoare operaționale și de instrumentare pentru a detecta și măsura cele patru semnale fiziologice descrise mai jos. Semnalele electrice minuscule sunt procesate, amplificate și alimentate către un microcontroler, unde pot fi transmise la un computer prin USB, procesate și afișate. Pentru operațiuni cu microcontroler, HackerBoxes BioSense Board folosește un modul Arduino Nano. Rețineți că următorii pași se concentrează pe pregătirea modulului Arduino Nano pentru utilizare cu placa BioSense.

Modulele senzorului de impuls au o sursă de lumină și un senzor de lumină. Când modulul este în contact cu țesutul corpului, de exemplu un vârf al degetului sau lobul urechii, modificările luminii reflectate sunt măsurate ca pompe de sânge prin țesut.

ECG (Electrocardiografia), numită și EKG, înregistrează activitatea electrică a inimii pe o perioadă de timp folosind electrozi așezați pe piele. Acești electrozi detectează micile modificări electrice de pe piele care apar din modelul electrofiziologic al mușchiului inimii de depolarizare și repolarizare în timpul fiecărei bătăi a inimii. ECG este un test de cardiologie foarte frecvent efectuat. [Wikipedia]

EEG (Electroencefalografia) este o metodă de monitorizare electrofiziologică pentru a înregistra activitatea electrică a creierului. Electrozii sunt așezați de-a lungul scalpului, în timp ce EEG măsoară fluctuațiile de tensiune rezultate din curentul ionic din neuronii creierului. [Wikipedia]

EMG (Electromiografia) măsoară activitatea electrică asociată cu mușchii scheletici. Un electromiograf detectează potențialul electric generat de celulele musculare atunci când sunt activate electric sau neurologic. [Wikipedia]

Pasul 5: Platforma de microcontroler Arduino Nano

Modulul Arduino Nano inclus vine cu pini de antet, dar nu sunt lipiți cu modulul. Lăsați pinii opriți pentru moment. Efectuați aceste teste inițiale ale modulului Arduino Nano separat de placa BioSense și înainte de a lipi pinii antetului Arduino Nano. Tot ce este necesar pentru următorii pași este un cablu microUSB și modulul Nano exact la ieșirea din geantă.

Arduino Nano este o placă Arduino miniaturizată, montată pe suprafață, compatibilă cu placa, cu USB integrat. Este uimitor de complet dotat și ușor de piratat.

Caracteristici:

• Microcontroler: Atmel ATmega328P
• Tensiune: 5V
• Pinii I / O digitale: 14 (6 PWM)
• Pinii de intrare analogici: 8
• Curent continuu per pin I / O: 40 mA
• Memorie Flash: 32 KB (2 KB pentru bootloader)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Viteza de ceas: 16 MHz
• Dimensiuni: 17mm x 43mm

Această variantă specială a Arduino Nano este designul Robotdyn negru. Interfața se face printr-un port MicroUSB integrat, care este compatibil cu aceleași cabluri MicroUSB utilizate cu multe telefoane mobile și tablete.

Arduino Nanos are un cip bridge USB / Serial încorporat. Pe această variantă specială, cipul bridge este CH340G. Rețineți că există diferite alte tipuri de cipuri USB / Serial bridge utilizate pe diferitele tipuri de plăci Arduino. Aceste cipuri vă permit portul USB al computerului să comunice cu interfața serială de pe cipul procesorului Arduino.

Sistemul de operare al unui computer necesită un driver de dispozitiv pentru a comunica cu cipul USB / Serial. Driverul permite IDE-ului să comunice cu placa Arduino. Driverul de dispozitiv specific care este necesar depinde atât de versiunea sistemului de operare, cât și de tipul de cip USB / Serial. Pentru cipurile CH340 USB / Serial, există drivere disponibile pentru multe sisteme de operare (UNIX, Mac OS X sau Windows). Producătorul CH340 furnizează acele drivere aici.

Când conectați prima dată Arduino Nano la un port USB al computerului, indicatorul luminos verde ar trebui să se aprindă și la scurt timp după ce LED-ul albastru ar trebui să înceapă să clipească încet. Acest lucru se întâmplă deoarece Nano este preîncărcat cu programul BLINK, care rulează pe noul Arduino Nano.

Pasul 6: Mediul de dezvoltare integrat Arduino (IDE)

Dacă nu aveți încă ID-ul Arduino instalat, îl puteți descărca de pe Arduino.cc

Dacă doriți informații introductive suplimentare pentru lucrul în ecosistemul Arduino, vă sugerăm să consultați instrucțiunile pentru HackerBoxes Starter Workshop.

Conectați Nano la cablul MicroUSB și celălalt capăt al cablului într-un port USB de pe computer, lansați software-ul Arduino IDE, selectați portul USB corespunzător în IDE sub instrumente> port (probabil un nume cu „wchusb” în el). De asemenea, selectați „Arduino Nano” în IDE sub instrumente> bord.

În cele din urmă, încărcați o bucată de exemplu de cod:

Fișier-> Exemple-> Noțiuni de bază-> Clipește

Acesta este de fapt codul care a fost preîncărcat pe Nano și ar trebui să ruleze chiar acum pentru a clipi încet LED-ul albastru. În consecință, dacă încărcăm acest exemplu de cod, nimic nu se va schimba. În schimb, să modificăm puțin codul.

Privind cu atenție, puteți vedea că programul aprinde LED-ul, așteaptă 1000 de milisecunde (o secundă), stinge LED-ul, așteaptă încă o secundă și apoi face totul din nou - pentru totdeauna.

Modificați codul schimbând ambele instrucțiuni „delay (1000)” în „delay (100)”. Această modificare va face ca LED-ul să clipească de zece ori mai repede, nu?

Să încărcăm codul modificat în Nano făcând clic pe butonul UPLOAD (pictograma săgeată) chiar deasupra codului modificat. Urmăriți mai jos codul pentru informațiile despre stare: „compilare” și apoi „încărcare”. În cele din urmă, IDE ar trebui să indice „Încărcare finalizată”, iar LED-ul dvs. ar trebui să clipească mai repede.

Dacă da, felicitări! Tocmai ați spart prima bucată de cod încorporat.

Odată ce versiunea dvs. de clipire rapidă este încărcată și rulează, de ce să nu vedeți dacă puteți schimba codul din nou pentru a face LED-ul să clipească rapid de două ori și apoi să așteptați câteva secunde înainte de a repeta? Incearca! Ce zici de alte tipare? Odată ce ați reușit să vizualizați rezultatul dorit, să îl codificați și să-l observați pentru a funcționa conform planificării, ați făcut un pas enorm către a deveni un hacker hardware competent.

Pasul 7: Pinii antetului Arduino Nano

Acum că computerul dvs. de dezvoltare a fost configurat pentru a încărca codul pe Arduino Nano și Nano a fost testat, deconectați cablul USB de la Nano și pregătiți-vă să lipiți.

Dacă sunteți nou în domeniul lipirii, există o mulțime de ghiduri și videoclipuri grozave online despre lipire. Iată un exemplu. Dacă credeți că aveți nevoie de asistență suplimentară, încercați să găsiți un grup local de producători sau un spațiu pentru hackeri în zona dvs. De asemenea, cluburile de radioamatori sunt întotdeauna surse excelente de experiență electronică.

Lipiți cele două anteturi de un singur rând (câte cincisprezece pini fiecare) la modulul Arduino Nano. Conectorul ICSP cu șase pini (programare serială în circuit) nu va fi utilizat în acest proiect, așa că lăsați acei pini opriți.

Odată ce lipirea este completă, verificați cu atenție punțile de lipit și / sau îmbinările de lipit la rece. În cele din urmă, conectați Arduino Nano înapoi la cablul USB și verificați dacă totul funcționează corect.

Pasul 8: Componente pentru kitul PCB BioSense

Cu modulul de microcontroler gata de utilizare, este timpul să asamblați placa BioSense.

Lista componentelor:

• U1:: 7805 Regulator 5V 0.5A TO-252 (foaie de date)
• U2:: Convertor de tensiune MAX1044 DIP8 (foaie de date)
• U3:: AD623N Instrumentation Amplifier DIP8 (foaie de date)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (foaie de date)
• U5:: INA106 Amplificator diferențial DIP8 (foaie de date)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (foaie de date)
• D1, D2:: 1N4148 Diodă de comutare axial
• S1, S2:: Comutator glisant SPDT 2.54mm pitch
• S3, S4, S5, S6:: Buton tactil momentan 6mm X 6mm X 5mm
• BZ1:: Pasiv Piezo Buzzer 6.5mm pitch
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: Rezistor 10KOhm [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: Rezistor 47KOhm [YEL VIO ORG]
• R5:: Rezistor 33KOhm [ORG ORG ORG]
• R7:: Rezistor 2.2MOhm [RED RED GRN]
• R8, R23:: Rezistor 1KOhm [BRN BLK RED]
• R10, R11:: Rezistor 1MOhm [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: Rezistență 150KOhm [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: Rezistor 82KOhm [GRY RED ORG]
• R9:: 10KOhm Trimmer Potentiometer “103”
• R24:: 100KOhm Trimmer Potentiometer “104”
• C1, C6, C11:: 1uF 50V Capac monolitic 5mm Pitch „105”
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V Capac monolitic 5mm Pas „106”
• C9:: Capac monolitic 560pF 50V Pitch de 5 mm „561”
• C10:: 0.01uF 50V Cap monolitic 5mm Pas „103”
• Cleme pentru baterii de 9V cu cabluri
• 1x40pin PENTRU FEMEI PĂRĂTURI CAP DE 2,54 mm
• Șapte prize DIP8
• Două prize audio de 3,5 mm, montate pe PCB

Pasul 9: Asamblați PCB-ul BioSense

REZISTENTE: Există opt valori diferite ale rezistențelor. Nu sunt interschimbabile și trebuie așezate cu grijă exact acolo unde le aparține. Începeți prin identificarea valorilor fiecărui tip de rezistor folosind codurile de culoare afișate în lista de componente (și / sau un ohmmetru). Scrieți valoarea pe banda de hârtie atașată rezistențelor. Acest lucru face mult mai dificil să ajungeți la rezistențe într-un loc greșit. Rezistoarele nu sunt polarizate și pot fi introduse în ambele direcții. Odată lipit în poziție, tăiați strâns cablurile din partea din spate a plăcii.

CAPACITORI: Există patru valori diferite ale condensatoarelor. Nu sunt interschimbabile și trebuie așezate cu grijă exact acolo unde le aparține. Începeți prin identificarea valorilor fiecărui tip de condensator folosind marcajele numerice afișate în lista componentelor. Condensatoarele ceramice nu sunt polarizate și pot fi introduse în ambele direcții. Odată lipit în poziție, tăiați strâns cablurile din partea din spate a plăcii.

ALIMENTARE: Cele două componente semiconductoare care alcătuiesc sursa de alimentare sunt U1 și U2. Lipiți-le în continuare. Când lipiți U1, rețineți că flanșa plană este știftul de împământare al dispozitivului și radiatorul. Trebuie lipit complet pe PCB. Kitul include prize DIP8. Cu toate acestea, pentru convertorul de tensiune U2, vă recomandăm cu tărie să lipiți cu atenție IC-ul direct pe placă fără priză.

Lipiți cele două întrerupătoare glisante și cablurile de fixare a bateriei de 9V. Rețineți că, dacă clema bateriei dvs. a venit cu o mufă a conectorului pe cabluri, puteți scoate conectorul.

În acest moment, puteți conecta o baterie de 9V, porniți comutatorul de alimentare și puteți utiliza un voltmetru pentru a verifica dacă sursa de alimentare creează o șină -9V și o șină + 5V din + 9V furnizat. Acum avem trei surse de tensiune și o masă, toate dintr-o baterie de 9V. Scoateți bateria pentru a continua asamblarea.

DIODE: Cele două diode D1 și D2 sunt componente mici, cu plumb axial, sticlo-portocaliu. Acestea sunt polarizate și ar trebui orientate astfel încât linia neagră de pe pachetul de diode să se alinieze cu linia groasă de pe serigrafia PCB.

PRIZE DE CAP: Separați antetul cu 40 de pini în trei secțiuni de câte 3, 15 și 15 poziții. Pentru a tăia antetele la lungime, utilizați tăietoare de sârmă mici pentru a trece prin poziția ONE PAST în care doriți să se termine banda de priză. Știftul / orificiul pe care l-ați tăiat este sacrificat. Antetul cu trei pini este destinat senzorului de impuls din partea de sus a plăcii cu pini etichetați "GND 5V SIG". Cele două anteturi cu cincisprezece pini sunt pentru Arduino Nano. Amintiți-vă că conectorul ICSP cu șase pini (programare serială în circuit) a Nano nu este utilizat aici și nu are nevoie de antet. De asemenea, nu sugerăm conectarea afișajului OLED cu un antet. Lipiți anteturile în poziție și lăsați-le goale pentru moment.

DIP SOCKETS: Cele șase cipuri de amplificare U3-U8 sunt toate în pachete DIP8. Lipiți o priză cu cip DIP8 în fiecare dintre aceste șase poziții, asigurându-vă că orientați crestătura din priză pentru a o alinia cu crestătura de pe serigrafia PCB. Lipiți prizele fără a fi introdus cipul în ele. Lasă-le goale pentru moment.

COMPONENTE RESTANTE: lipiți în cele din urmă cele patru butoane, cele două trimpoturi (rețineți că sunt două valori diferite), buzzerul (rețineți că este polarizat), cele două mufe de 3,5 mm în stil audio și, în cele din urmă, afișajul OLED.

COMPONENTE PRINTĂ: Odată ce lipirea este completă, pot fi introduse cele șase cipuri amplificatoare (având în vedere orientarea crestăturii). De asemenea, Arduino Nano poate fi introdus cu conectorul USB la marginea plăcii BioSense.

Pasul 10: Comutatoare de siguranță electrică și alimentare

În diagrama schematică pentru HackerBoxes BioSense Board, rețineți că există o secțiune INTERFAȚĂ UMANĂ (sau ANALOG) și, de asemenea, o secțiune DIGITALĂ. Singurele transe care se încrucișează între aceste două secțiuni sunt cele trei linii analogice de intrare către Arduino Nano și alimentarea cu baterie + 9V care poate fi deschisă folosind comutatorul USB / BAT S2.

Dintr-o abundență de precauție, este o practică obișnuită să evitați conectarea unui circuit la un corp uman alimentat de perete (alimentare de linie, alimentare de la rețea, în funcție de locul în care locuiți). În consecință, porțiunea INTERFAȚĂ UMANĂ a plăcii este alimentată doar de o baterie de 9V. Oricât de puțin probabil ar fi ca computerul să introducă brusc 120V pe cablul USB conectat, aceasta este o poliță de asigurare suplimentară. Un avantaj suplimentar al acestui design este că putem alimenta întreaga placă de la bateria de 9V dacă nu avem nevoie de un computer conectat.

ON / OFF SWITCH (S1) servește la deconectarea completă a bateriei de 9V de la circuit. Utilizați S1 pentru a dezactiva complet porțiunea analogică a plăcii atunci când nu este utilizată.

USB / BAT SWITCH (S2) servește la conectarea bateriei de 9V la sursa digitală a Nano și OLED. Lăsați S2 în poziția USB când placa este conectată la un computer prin cablul USB, iar sursa digitală va fi furnizată de computer. Când Nano și OLED vor fi alimentate de bateria de 9V, trebuie doar să treceți S2 în poziția BAT.

NOTĂ PENTRU COMUTATOARELE DE ALIMENTARE: Dacă S1 este PORNIT, S2 este în USB și nu există alimentare USB, Nano va încerca să se alimenteze singur prin pinii de intrare analogici. Deși nu este o problemă de siguranță umană, aceasta este o condiție nedorită pentru semiconductorii delicati și nu trebuie prelungită.

Pasul 11: OLED Display Library

Ca test inițial al afișajului OLED, instalați driverul de afișaj OLED SSD1306 găsit aici în ID-ul Arduino.

Testați afișajul OLED încărcând exemplul ssd1306 / fulgi de zăpadă și programându-l în placa BioSense.

Asigurați-vă că funcționează înainte de a merge mai departe.

Pasul 12: Firmware Demo BioSense

Să jucăm un joc, domnule profesor Falken?

Există, de asemenea, un joc Arkanoid interesant în exemplele SSD1306. Cu toate acestea, pentru a funcționa cu placa BioSense, codul care inițializează și citește butoanele trebuie modificat. Ne-am luat libertatea de a face aceste modificări în fișierul „biosense.ino” atașat aici.

Duplicați folderul arkanoid din exemplele SSD1306 într-un folder nou pe care l-ați numit biosense. Ștergeți fișierul arkanoid.ino din acel folder și introduceți fișierul „biosense.ino”. Acum compilați și încărcați biosense pe nano. Dacă apăsați butonul din dreapta (butonul 4), jocul va fi lansat. Paleta este controlată de butonul 1 în stânga și butonul 4 în dreapta. O lovitură frumoasă acolo, BrickOut.

Apăsați butonul de resetare de pe Arduino Nano pentru a reveni la meniul principal.

Pasul 13: Modulul senzorului de impulsuri

Un modul senzor de impulsuri poate interfața cu placa BioSense folosind antetul cu trei pini din partea superioară a plăcii.

Modulul senzorului de impuls folosește o sursă de lumină LED și un senzor foto de lumină ambientală APDS-9008 (foaie tehnică) pentru a detecta lumina LED reflectată printr-un vârf al degetului sau lobul urechii. Un semnal de la senzorul de lumină ambientală este amplificat și filtrat folosind un amplificator opțional MCP6001. Semnalul poate fi apoi citit de microcontroler.

Apăsând butonul 3 din meniul principal al schiței biosense.ino va retransmite mostre ale semnalului de ieșire al senzorului de impuls pe interfața USB. În meniul TOOLS al Arduino IDE, selectați „Serial Plotter” și asigurați-vă că rata de transmisie este setată la 115200. Plasați ușor vârful degetului peste lumina de pe senzorul de impulsuri.

Detalii suplimentare și proiecte asociate cu modulul senzorului de impulsuri pot fi găsite aici.

Pasul 14: Electromiograf (EMG)

Conectați cablul electrodului la mufa inferioară de 3,5 mm etichetată EMG și poziționați electrozii așa cum se arată în diagramă.

Apăsând butonul 1 din meniul principal al schiței biosense.ino va retransmite mostre ale semnalului de ieșire EMG pe interfața USB. În meniul TOOLS al Arduino IDE, selectați „Serial Plotter” și asigurați-vă că rata de transmisie este setată la 115200.

Puteți testa EMG pe orice alte grupe de mușchi - chiar și pe mușchii sprâncenelor din frunte.

Circuitul EMG al plăcii BioSense a fost inspirat de acest Instructable de la Advancer Technologies, pe care ar trebui să îl verificați cu siguranță pentru câteva proiecte, idei și videoclipuri suplimentare.

Pasul 15: Electrocardiograf (ECG)

Conectați cablul electrodului la mufa superioară de 3,5 mm etichetată ECG / EEG și poziționați electrozii așa cum se arată în diagramă. Există două opțiuni de bază pentru plasarea electrodului ECG. Primul este în interiorul încheieturilor cu referința (plumb roșu) pe spatele unei mâini. Această primă opțiune este mai ușoară și mai comodă, dar este adesea puțin mai zgomotoasă. A doua opțiune este deasupra pieptului, cu referința pe abdomenul drept sau pe partea superioară a piciorului.

Apăsând butonul 2 din meniul principal al schiței biosense.ino va retransmite mostre ale semnalului de ieșire ECG prin interfața USB. În meniul TOOLS al Arduino IDE, selectați „Serial Plotter” și asigurați-vă că rata de transmisie este setată la 115200.

Circuitul ECG / EEG al plăcii BioSense a fost inspirat de Heart and Brain SpikerShield de la Backyard Brains. Consultați site-ul lor pentru câteva proiecte, idei și acest videoclip ECG.

Pasul 16: Electroencefalograf (EEG)

Conectați cablul electrodului la mufa superioară de 3,5 mm etichetată ECG / EEG și poziționați electrozii așa cum se arată în diagramă. Există multe opțiuni pentru plasarea electrodului EEG, cu două opțiuni de bază prezentate aici.

Primul este pe frunte cu referința (plumb roșu) pe lobul urechii sau procesul mastoid. Această primă opțiune poate utiliza pur și simplu aceleași cabluri de tip snap și electrozi de gel utilizați pentru ECG.

A doua opțiune din spatele capului. Dacă se întâmplă să fiți chel, electrozii cu gel vor funcționa și aici. În caz contrar, formarea de electrozi care pot „pătrunde” părul este o idee bună. O clemă de lipit în stilul șaibei este o opțiune bună. Utilizați clești cu vârfuri pe filele mici (șase în acest caz) din interiorul șaibei pentru a vă îndoi, apoi pentru a ieși în aceeași direcție. Așezarea sub o bandă elastică va forța ușor aceste proeminențe prin păr și în contact cu scalpul de dedesubt. După cum este necesar, gelul conductiv poate fi utilizat pentru a îmbunătăți conexiunea. Pur și simplu amestecați sarea de masă cu un lichid gros, cum ar fi vaselina sau o suspensie de apă și amidon sau făină. Doar apa sărată va funcționa, dar va trebui să fie conținută într-un burete mic sau bumbac.

Apăsând butonul 2 din meniul principal al schiței biosense.ino va retransmite mostre ale semnalului de ieșire EEG pe interfața USB. În meniul TOOLS al Arduino IDE, selectați „Serial Plotter” și asigurați-vă că rata de transmisie este setată la 115200.

Proiecte și resurse EEG suplimentare:

Acest Instructable folosește un design similar cu BioSense EEG și demonstrează, de asemenea, unele procesări suplimentare și chiar cum să joci EEG Pong!

Backyard Brains are, de asemenea, un videoclip frumos pentru măsurătorile EEG.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

Semnalele EEG pot măsura efectele stroboscopice ale undelor cerebrale (de exemplu, folosind Mindroid).

Pasul 17: Zona Provocării

Puteți afișa urmele de semnal analogice pe OLED pe lângă Serial Plotter?

Ca punct de plecare, consultați acest proiect din XTronical.

De asemenea, poate fi util să aruncați o privire asupra proiectului Tiny Scope.

Ce zici de adăugarea indicatorilor de text pentru ratele semnalului sau alți parametri interesanți?

Pasul 18: caseta de abonament lunar BioBox

Applied Science Ventures, compania mamă a HackerBoxes, este implicată într-un nou concept de cutie de abonament. BioBox va inspira și educa cu proiecte în științele vieții, hacking biologic, sănătate și performanță umană. Păstrați un senzor optic pentru știri și reduceri pentru membrii charter, urmând pagina de Facebook BioBox.

Pasul 19: HACK PLANETA

Dacă v-a plăcut acest Instrucable și doriți să primiți o cutie de proiecte electronice și de tehnologie informatică ca aceasta direct în cutia poștală în fiecare lună, vă rugăm să vă alăturați revoluției HackerBox prin ABONARE AICI.

Intindeți-vă și împărtășiți-vă succesul în comentariile de mai jos sau pe pagina de Facebook HackerBoxes. Cu siguranță, anunțați-ne dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de ajutor cu ceva. Vă mulțumim că faceți parte din HackerBoxes. Vă rugăm să păstrați sugestiile și feedback-ul dvs. HackerBox-urile sunt cutiile TALE. Să facem ceva grozav!