HackerBox 0026: BioSense: 19 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

BioSense - Ovaj mjesec HackerBox Hakeri istražuju sklopove operativnih pojačala za mjerenje fizioloških signala ljudskog srca, mozga i skeletnih mišića. Ovaj Instructable sadrži informacije za rad s HackerBox -om #0026, koje možete preuzeti ovdje dok traju zalihe. Također, ako želite svaki mjesec primati ovakav HackerBox u poštanski sandučić, pretplatite se na HackerBoxes.com i pridružite se revoluciji!

Teme i ciljevi učenja za HackerBox 0026:

• Razumjeti teoriju i primjenu op-amp sklopova
• Za mjerenje sitnih signala koristite instrumentacijska pojačala
• Sastavite ekskluzivnu HackerBoxes BioSense ploču
• Instrument ljudskog subjekta za EKG i EEG
• Snimite signale povezane s ljudskim skeletnim mišićima
• Dizajnirajte električno sigurne sklopove ljudskog sučelja
• Vizualizirajte analogne signale putem USB -a ili putem OLED zaslona

HackerBoxes je mjesečna pretplatnička usluga za DIY elektroniku i računalnu tehnologiju. Mi smo hobisti, stvaratelji i eksperimentatori. Mi smo sanjari snova. HAKNI PLANETU!

Korak 1: HackerBox 0026: Sadržaj kutije

• HackerBoxes #0026 Kolekciona referentna kartica
• Ekskluzivna HackerBoxes BioSense PCB
• OpAmp i komplet komponenti za BioSense PCB
• Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
• OLED modul 0,96 inča, 128x64, SSD1306
• Modul senzora pulsa
• Snap-Lead vodiči za fiziološke senzore
• Ljepljivi gel, jastučići za elektrode u stilu Snap
• OpenEEG komplet traka za elektrodu
• Skupljajuće cijevi - raznolikost od 50 komada
• MicroUSB kabel
• Ekskluzivna naljepnica WiredMind

Još neke stvari koje će vam biti od pomoći:

• Lemilica, lemljenje i osnovni alati za lemljenje
• Računalo za pokretanje softverskih alata
• 9V baterija
• Punjena žica za spajanje

Ono što je najvažnije, trebat će vam osjećaj avanture, DIY duh i hakerska znatiželja. Hardcore DIY elektronika nije beznačajna potraga, a mi vam je ne zagađujemo. Cilj je napredak, a ne savršenstvo. Kad ustrajete i uživate u avanturi, veliko zadovoljstvo može se steći učenjem nove tehnologije i nadamo se uspješnim nekim projektima. Predlažemo da svaki korak napravite polako, vodeći računa o pojedinostima, i nemojte se bojati zatražiti pomoć.

Imajte na umu da postoji mnogo informacija za trenutne i buduće članove u često postavljanim pitanjima o HackerBoxu.

Korak 2: Operativna pojačala

Operativno pojačalo (ili op-amp) pojačalo je visokog napona s diferencijalnim ulazom. Op-pojačalo proizvodi izlazni potencijal koji je tipično stotine tisuća puta veći od razlike potencijala između njegova dva ulazna priključka. Operacijska pojačala imaju svoje podrijetlo u analognim računalima, gdje su korištena za izvođenje matematičkih operacija u mnogim linearnim, nelinearnim i frekvencijski ovisnim krugovima. Op-pojačala su danas među najraširenijim elektroničkim uređajima, koji se koriste u velikom broju potrošačkih, industrijskih i znanstvenih uređaja.

Idealni op-amp obično se smatra da ima sljedeće karakteristike:

• Beskonačan dobitak otvorene petlje G = vout / vin
• Beskonačna ulazna impedancija Rin (dakle, nulta ulazna struja)
• Nulti ulazni pomak napona
• Beskonačan raspon izlaznog napona
• Beskonačna propusnost s nultim faznim pomakom i beskonačnom brzinom nagiba
• Nulta izlazna impedancija Rout
• Nula buke
• Beskonačan omjer odbijanja uobičajenog načina rada (CMRR)
• Beskonačan omjer odbijanja napajanja.

Ti se ideali mogu sažeti u dva "zlatna pravila":

1. U zatvorenoj petlji izlaz pokušava učiniti sve što je potrebno kako bi razlika napona između ulaza bila nula.
2. Ulazi ne crpe struju.

[Wikipedia]

Dodatni izvori op-pojačala:

Detaljan video vodič s EEVbloga

Akademija Khan

Vodiči za elektroniku

Korak 3: Instrumentacijska pojačala

Instrumentalno pojačalo je vrsta diferencijalnog pojačala u kombinaciji s ulaznim međuspremnicima. Ova konfiguracija uklanja potrebu za usklađivanjem ulazne impedancije i stoga čini pojačalo posebno pogodnim za uporabu u mjernoj i ispitnoj opremi. Instrumentacijska pojačala koriste se tamo gdje je potrebna velika točnost i stabilnost kruga. Instrumentalna pojačala imaju vrlo visoke omjere odbijanja zajedničkog moda što ih čini pogodnim za mjerenje malih signala u prisutnosti šuma.

Iako se instrumentacijsko pojačalo obično shematski prikazuje kao identično standardnom op-pojačalu, elektroničko instrumentalno pojačalo gotovo se uvijek interno sastoji od TRI op-pojačala. Oni su raspoređeni tako da postoji jedan op-amp za međuspremnik svakog ulaza (+,-), i jedan za proizvodnju željenog izlaza s odgovarajućim podudaranjem impedanse.

[Wikipedia]

PDF knjiga: Vodič za dizajnere instrumentalnih pojačala

Korak 4: HackerBoxes BioSense ploča

HackerBoxes BioSense ploča sadrži zbirku operativnih i instrumentalnih pojačala za otkrivanje i mjerenje četiri dolje opisana fiziološka signala. Mali električni signali se obrađuju, pojačavaju i šalju u mikrokontroler gdje se mogu prenijeti na računalo putem USB -a, obraditi i prikazati. Za operacije mikrokontrolera, HackerBoxes BioSense ploča koristi Arduino Nano modul. Imajte na umu da se sljedećih nekoliko koraka usredotočuje na pripremu Arduino Nano modula za upotrebu s BioSense pločom.

Moduli senzora pulsa imaju izvor svjetla i svjetlosni senzor. Kad je modul u dodiru s tjelesnim tkivom, na primjer vrhom prsta ili ušnom školjkom, promjene u reflektiranoj svjetlosti mjere se dok krv pumpa kroz tkivo.

EKG (elektrokardiografija), također nazvan EKG, bilježi električnu aktivnost srca kroz određeno vrijeme pomoću elektroda postavljenih na kožu. Ove elektrode detektiraju sitne električne promjene na koži koje proizlaze iz elektrofiziološkog uzorka srčanog mišića koji se depolarizira i repolarizira tijekom svakog otkucaja srca. EKG je vrlo često izveden kardiološki test. [Wikipedia]

EEG (elektroencefalografija) je elektrofiziološka metoda praćenja za bilježenje električne aktivnosti mozga. Elektrode se postavljaju uz tjeme dok EEG mjeri fluktuacije napona koje proizlaze iz ionske struje unutar neurona mozga. [Wikipedia]

EMG (elektromiografija) mjeri električnu aktivnost povezanu sa skeletnim mišićima. Elektromiograf detektira električni potencijal koji stvaraju mišićne stanice kada su električno ili neurološki aktivirane. [Wikipedia]

Korak 5: Platforma mikrokontrolera Arduino Nano

Uključeni Arduino Nano modul dolazi sa zaglavljima, ali nisu lemljeni na modulu. Za sada ostavite iglice isključene. Izvršite ova početna ispitivanja Arduino Nano modula odvojeno od BioSense ploče i PRIOR -a za lemljenje igala zaglavlja Arduino Nano. Sve što je potrebno za sljedećih nekoliko koraka je microUSB kabel i Nano modul upravo kad izlazi iz vrećice.

Arduino Nano je minijaturna Arduino ploča s površinskim montiranjem, prilagođena matičnoj ploči s integriranim USB-om. Nevjerojatno je pun funkcija i lako se hakira.

Značajke:

• Mikrokontroler: Atmel ATmega328P
• Napon: 5V
• Digitalni I/O pinovi: 14 (6 PWM)
• Igle za analogni ulaz: 8
• DC struja po I/O pin: 40 mA
• Flash memorija: 32 KB (2KB za pokretački program)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Takt: 16 MHz
• Dimenzije: 17 x 43 mm

Ova posebna varijanta Arduino Nano je dizajn crnog Robotdyna. Sučelje je na ugrađenom MicroUSB priključku koji je kompatibilan s istim MicroUSB kabelima koji se koriste s mnogim mobilnim telefonima i tabletima.

Arduino Nanos ima ugrađeni USB/serijski most čip. U ovoj varijanti, čip za most je CH340G. Imajte na umu da se na raznim vrstama Arduino ploča koriste razne druge vrste USB/serijskih čipova. Ovi čipovi omogućuju vam USB priključak računala za komunikaciju sa serijskim sučeljem na Arduinovom procesorskom čipu.

Operacijski sustav računala zahtijeva upravljački program za komunikaciju s USB/serijskim čipom. Upravljački program omogućuje IDE -u komunikaciju s Arduino pločom. Specifični upravljački program koji je potreban ovisi o verziji OS -a i vrsti USB/serijskog čipa. Za USB/serijske čipove CH340 dostupni su upravljački programi za mnoge operativne sustave (UNIX, Mac OS X ili Windows). Proizvođač CH340 opskrbljuje te upravljačke programe ovdje.

Kada prvi put priključite Arduino Nano u USB priključak vašeg računala, trebala bi se upaliti zelena žaruljica napajanja, a nedugo nakon toga plava LED dioda trebala bi početi polako treptati. To se događa jer je Nano unaprijed učitan BLINK programom, koji radi na potpuno novom Arduino Nano.

Korak 6: Arduino integrirano razvojno okruženje (IDE)

Ako još nemate instaliran Arduino IDE, možete ga preuzeti s Arduino.cc

Ako želite dodatne uvodne informacije za rad u ekosustavu Arduino, predlažemo da provjerite upute za početnu radionicu HackerBoxes.

Priključite Nano u MicroUSB kabel, a drugi kraj kabela u USB priključak na računalu, pokrenite Arduino IDE softver, odaberite odgovarajući USB priključak u IDE -u pod alati> port (vjerojatno naziv s "wchusb" u njemu). Također odaberite "Arduino Nano" u IDE -u pod alati> ploča.

Na kraju, učitajte dio primjera koda:

Datoteka-> Primjeri-> Osnove-> Treptanje

Ovo je zapravo kod koji je unaprijed učitan na Nano i trebao bi se pokrenuti upravo sada kako bi polako treptao plavu LED diodu. U skladu s tim, ako učitamo ovaj primjer koda, ništa se neće promijeniti. Umjesto toga, promijenimo malo kôd.

Pomno promatrajući, možete vidjeti da program uključuje LED diodu, čeka 1000 milisekundi (jedna sekunda), isključuje LED, čeka još jednu sekundu, a zatim sve to radi - zauvijek.

Izmijenite kôd mijenjanjem oba izraza "delay (1000)" u "delay (100)". Ova će izmjena uzrokovati da LED dioda treperi deset puta brže, zar ne?

Učitajmo izmijenjeni kôd u Nano klikom na gumb UPLOAD (ikona strelice) neposredno iznad vašeg izmijenjenog koda. Pod kodom potražite informacije o statusu: "sastavljanje", a zatim "učitavanje". Na kraju bi IDE trebao označiti "Uploading Complete" i LED bi trebao brže treptati.

Ako je tako, čestitamo! Upravo ste hakirali svoj prvi komad ugrađenog koda.

Nakon što se učita i pokrene vaša verzija s brzim treptajem, zašto ne provjerite možete li ponovo promijeniti kôd kako bi LED dioda brzo trepnula dvaput, a zatim pričekati nekoliko sekundi prije nego što ponovite? Pokušati! Što kažete na neke druge uzorke? Nakon što uspijete vizualizirati željeni ishod, kodirati ga i promatrati kako radi kako je planirano, napravili ste ogroman korak prema tome da postanete kompetentan haker hardvera.

Korak 7: Igle zaglavlja Arduino Nano zaglavlja

Sada kada je vaše razvojno računalo konfigurirano za učitavanje koda na Arduino Nano i Nano je testiran, odspojite USB kabel iz Nanoa i pripremite se za lemljenje.

Ako ste tek počeli sa lemljenjem, na internetu postoji mnogo sjajnih vodiča i video zapisa o lemljenju. Evo jednog primjera. Ako smatrate da vam je potrebna dodatna pomoć, pokušajte pronaći lokalnu grupu proizvođača ili prostor za hakere u vašem području. Također, radio -amaterski klubovi uvijek su izvrstan izvor iskustva u elektronici.

Lemite dva jednoredna zaglavlja (po petnaest pinova svaki) na Arduino Nano modul. Šest-pinski ICSP (in-circuit serijsko programiranje) konektor neće se koristiti u ovom projektu, pa samo ostavite te pinove isključenima.

Nakon što je lemljenje završeno, pažljivo provjerite ima li lemnih mostova i/ili spojeva hladnog lemljenja. Na kraju, priključite Arduino Nano na USB kabel i provjerite radi li sve i dalje ispravno.

Korak 8: Komponente za BioSense PCB Kit

S modulom mikrokontrolera spremnim za rad, vrijeme je za sastavljanje BioSense ploče.

Popis komponenti:

• U1:: 7805 Regulator 5V 0.5A TO-252 (podatkovni list)
• U2:: MAX1044 Pretvarač napona DIP8 (podatkovna tablica)
• U3:: AD623N Instrumentalno pojačalo DIP8 (podatkovna tablica)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (podatkovni list)
• U5:: INA106 Diferencijalno pojačalo DIP8 (podatkovni list)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (podatkovni list)
• D1, D2:: 1N4148 Aksijalni vod za prebacivanje diode
• S1, S2:: Klizni prekidač SPDT 2,54 mm Visina
• S3, S4, S5, S6:: Taktilno trenutno dugme 6 mm X 6 mm X 5 mm
• BZ1:: Pasivni Piezo zujalica 6,5 mm
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: 10KOhm otpornik [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: 47KOhm otpornik [YEL VIO ORG]
• R5:: 33KOhm otpornik [ORG ORG ORG]
• R7:: 2.2MOhm otpornik [CRVENO CRVENO GRN]
• R8, R23:: 1KOhm otpornik [BRN BLK CRVENO]
• R10, R11:: 1MOhm otpornik [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: 150KOhm otpornik [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: 82KOhm otpornik [GRY RED ORG]
• R9:: Potenciometar trimera od 10KOhm “103”
• R24:: Potenciometar trimera 100KOhm “104”
• C1, C6, C11:: 1uF 50V Monolitna kapa 5 mm, korak “105”
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V Monolitna kapa 5 mm Nagib “106”
• C9:: 560pF 50V Monolitna kapa 5 mm, korak “561”
• C10:: 0.01uF 50V Monolitna kapa 5 mm, korak “103”
• 9V kopče za bateriju sa žicama
• 1x40pin ŽENSKA GLAVA ZA ODBIJANJE 2,54 mm Nagib
• Sedam DIP8 utičnica
• Dvije 3,5-milimetarske audio utičnice, montirane na PCB-u

Korak 9: Sastavite BioSense PCB

OTPORI: Postoji osam različitih vrijednosti otpornika. Nisu zamjenjive i moraju se pažljivo postaviti točno tamo gdje im je mjesto. Počnite identificiranjem vrijednosti svake vrste otpornika pomoću kodova boja prikazanih na popisu komponenti (i/ili ohmetra). Napišite vrijednost na papirnatu traku pričvršćenu na otpornike. Zbog toga je znatno teže završiti s otpornicima na krivom mjestu. Otpornici nisu polarizirani i mogu se umetnuti u bilo kojem smjeru. Nakon što zalemite na mjesto, pažljivo obrežite žice sa stražnje strane ploče.

KONDENZATORI: Postoje četiri različite vrijednosti kondenzatora. Nisu zamjenjive i moraju se pažljivo postaviti točno tamo gdje im je mjesto. Počnite identificiranjem vrijednosti svake vrste kondenzatora pomoću oznaka broja prikazanih na popisu komponenti. Keramički kondenzatori nisu polarizirani i mogu se umetnuti u bilo kojem smjeru. Nakon što zalemite na mjesto, pažljivo obrežite žice sa stražnje strane ploče.

NAPAJANJE: Dvije poluvodičke komponente koje čine izvor napajanja su U1 i U2. Sledeće lemite ove. Prilikom lemljenja U1 imajte na umu da je ravna prirubnica uzemljeni pin uređaja i hladnjak. Mora biti potpuno lemljen na PCB. Komplet uključuje utičnice DIP8. Međutim, za pretvarač napona U2, toplo preporučujemo pažljivo lemljenje IC -a izravno na ploču bez utičnice.

Lemite dva klizna prekidača i 9V baterijske spone. Imajte na umu da ako je vaš isječak za bateriju došao s utikačem na konektorima, možete ga jednostavno odrezati.

U ovom trenutku možete priključiti 9V bateriju, uključiti prekidač za napajanje i pomoću voltmetra provjeriti radi li vaše napajanje iz -9V šine i +5V šine iz isporučenog +9V. Sada imamo tri napona i uzemljenje iz jedne 9V baterije. UKLONITE BATERIJU ZA NASTAVAK SKLOPA.

DIODE: Dvije diode D1 i D2 male su, aksijalno navođene, staklasto-narančaste komponente. Polarizirani su i trebaju biti orijentirani tako da se crna linija na pakiranju dioda poravna s debelom linijom na sitotisku od PCB -a.

UTIČNICE ZA GLAVU: Odvojite 40 -polno zaglavlje na tri dijela od po 3, 15 i 15 položaja. Za rezanje zaglavlja na duljinu, pomoću malih rezača žice probijte položaj ONE PAST na mjestu gdje želite da završi traka s utičnicom. Igla/rupa koju ste izrezali žrtvuje se. Zaglavlje s tri pina služi za osjetnik pulsa na vrhu ploče s pinovima s oznakom "GND 5V SIG". Dva petnaest pin zaglavlja su za Arduino Nano. Upamtite da se ovdje ne koristi šestopinski ICSP (in-circuit serijsko programiranje) konektor Nano i ne treba mu zaglavlje. Također ne predlažemo povezivanje OLED zaslona sa zaglavljem. Zalijepite zaglavlja na mjesto i za sada ih ostavite praznima.

DIP utičnice: Šest čipova pojačala U3-U8 nalaze se u paketima DIP8. Lepite utičnicu za DIP8 čip u svaki od tih šest položaja, vodeći računa da zarez u utičnici usmjeri prema zarezu na sitotisku na PCB -u. Lemite utičnice bez umetnutog čipa u njih. Ostavite ih zasad praznima.

OSTALE KOMPONENTE: Na kraju lemite četiri gumba, dva trimpota (imajte na umu da se radi o dvije različite vrijednosti), zujalicu (imajte na umu da je polarizirana), dvije utičnice u audio-stilu od 3,5 mm i na kraju OLED zaslon.

SPOJENE KOMPONENTE: Nakon što je sve lemljenje završeno, može se umetnuti šest čipova pojačala (vodeći računa o orijentaciji ureza). Također, Arduino Nano može se umetnuti s USB priključkom na rubu BioSense ploče.

Korak 10: Električna sigurnost i prekidači za napajanje

U shematskom dijagramu za HackerBoxes BioSense ploču imajte na umu da postoji odjeljak LJUDSKO SUČELJE (ili ANALOG) i također DIGITALNI odjeljak. Jedini trans koji prelaze između ova dva odjeljka su tri analogne ulazne linije za Arduino Nano i napajanje baterije +9V koje se mogu otvoriti pomoću USB/BAT prekidača S2.

Zbog velikog opreza, uobičajena je praksa izbjegavanje da se bilo koji strujni krug spojen na ljudsko tijelo napaja putem zida (mrežni napon, mrežni napon, ovisno o mjestu gdje živite). U skladu s tim, dio ploče LJUDSKI INTERFEZ napaja se samo 9V baterijom. Koliko god se moglo dogoditi da računalo iznenada stavi 120V na spojeni USB kabel, ovo je malo dodatna polica osiguranja. Dodatna prednost ovog dizajna je što cijelu ploču možemo napajati iz 9V baterije ako nam ne treba priključeno računalo.

ON/OFF prekidač (S1) služi za potpuno odvajanje 9V baterije iz strujnog kruga. Pomoću S1 potpuno isključite analogni dio ploče kada se ne koristi.

USB/BAT SWITCH (S2) služi za spajanje 9V baterije na digitalno napajanje Nano i OLED. Ostavite S2 u USB položaju kada je ploča spojena na računalo putem USB kabela i računalo će osigurati digitalni izvor napajanja. Kada se Nano i OLED napajaju iz 9V baterije, samo prebacite S2 u položaj BAT.

Napomena o prekidačima napajanja: Ako je S1 UKLJUČEN, S2 je u USB -u, a nema USB napajanja, Nano će se pokušati napajati putem analognih ulaznih pinova. Iako to nije pitanje sigurnosti ljudi, ovo je nepoželjan uvjet za osjetljive poluvodiče i ne smije se produžavati.

11. korak: OLED Display Library

Kao početni test OLED zaslona, instalirajte SSD1306 OLED upravljački program za zaslon koji se ovdje nalazi u Arduino IDE.

Testirajte OLED zaslon učitavanjem primjera ssd1306/pahuljica i programiranjem na ploču BioSense.

Prije nego nastavite, provjerite radi li ovo.

Korak 12: BioSense demo firmver

Hoćemo li se igrati, profesore Falken?

U primjerima SSD1306 postoji i cool igra Arkanoid. Međutim, da bi mogao raditi s BioSense pločom, kôd koji inicijalizira i čita gumbe mora se izmijeniti. Uzeli smo slobodu uvesti te promjene u datoteku "biosense.ino" koja se nalazi u privitku.

Duplicirajte mapu arkanoid iz primjera SSD1306 u novu mapu koju ste nazvali biosense. Izbrišite datoteku arkanoid.ino iz te mape i unesite datoteku "biosense.ino". Sada sastavite i prenesite biosenzu na nano. Pritiskom na krajnji desni gumb (gumb 4) igra će se pokrenuti. Lopaticom se upravlja pomoću tipke 1 s lijeve strane i tipke 4 s desne strane. Dobar pogodak, BrickOut.

Pritisnite gumb za resetiranje na Arduino Nano za povratak na glavni izbornik.

Korak 13: Modul senzora pulsa

Modul senzora pulsa može se spojiti na ploču BioSense pomoću zaglavlja s tri pina na vrhu ploče.

Modul senzora pulsa koristi LED izvor svjetla i foto senzor ambijentalnog svjetla APDS-9008 (podatkovni list) za detekciju LED svjetla reflektiranog kroz vrh prsta ili ušnu resicu. Signal senzora ambijentalnog svjetla se pojačava i filtrira pomoću op-pojačala MCP6001. Mikrokontroler tada može pročitati signal.

Pritiskom na gumb 3 iz glavnog izbornika biosense.ino skice prenijet će se uzorci izlaznog signala senzora pulsa preko USB sučelja. U izborniku ALATI Arduino IDE -a odaberite "Serijski ploter" i provjerite je li brzina prijenosa postavljena na 115200. Lagano postavite vršak prsta preko svjetla na pulsnom senzoru.

Dodatne pojedinosti i projekti povezani s modulom senzora pulsa mogu se pronaći ovdje.

Korak 14: Elektromiograf (EMG)

Priključite kabel elektrode u donju utičnicu od 3,5 mm s oznakom EMG i postavite elektrode kao što je prikazano na dijagramu.

Pritiskom na tipku 1 iz glavnog izbornika skice biosense.ino prenijet ćete uzorke izlaznog EMG signala preko USB sučelja. U izborniku ALATI Arduino IDE -a odaberite "Serijski ploter" i provjerite je li brzina prijenosa postavljena na 115200.

EMG možete testirati na bilo kojoj drugoj mišićnoj skupini - čak i na mišićima obrva na čelu.

EMG sklop BioSense ploče inspiriran je ovim Instructableom iz Advancer Technologies, koji svakako trebate provjeriti za neke dodatne projekte, ideje i video zapise.

Korak 15: Elektrokardiograf (EKG)

Priključite kabel elektrode u gornju utičnicu od 3,5 mm s oznakom EKG/EEG i postavite elektrode kako je prikazano na dijagramu. Postoje dvije osnovne mogućnosti postavljanja EKG elektroda. Prvi se nalazi na unutarnjoj strani zapešća s oznakom (crvena traka) na stražnjoj strani jedne ruke. Ova je prva opcija lakša i praktičnija, ali često je malo bučnija. Druga je mogućnost preko prsa s referencom na desnom trbuhu ili natkoljenici.

Pritiskom na tipku 2 iz glavnog izbornika skice biosense.ino prenijet ćete uzorke izlaznog EKG signala preko USB sučelja. U izborniku ALATI Arduino IDE -a odaberite "Serijski ploter" i provjerite je li brzina prijenosa postavljena na 115200.

EKG/EEG sklop BioSense ploče inspiriran je Heart and Brain SpikerShield -om iz Backyard Brains -a. Na njihovim web stranicama potražite dodatne projekte, ideje i ovaj kul video za EKG.

Korak 16: Elektroencefalograf (EEG)

Priključite kabel elektrode u gornju utičnicu od 3,5 mm s oznakom EKG/EEG i postavite elektrode kako je prikazano na dijagramu. Postoji mnogo opcija za postavljanje EEG elektroda s dvije osnovne opcije prikazane ovdje.

Prvi je na čelu s referencom (crveni olov) na ušnoj resici ili mastoidnom izdanku. Ova prva opcija može jednostavno koristiti iste odvodne žice i elektrode u gelu koje se koriste za EKG.

Druga mogućnost na stražnjoj strani glave. Ako ste slučajno ćelavi, gel elektrode će također raditi ovdje. Inače, stvaranje elektroda koje mogu "probiti" kosu je dobra ideja. Lemilica za pranje u stilu brave je dobra opcija. Upotrijebite kliješta s iglama na malim jezičcima (u ovom slučaju šest) unutar podloške kako biste ih savili, a zatim svi stršili u istom smjeru. Postavljanje ispod elastične trake za glavu nježno će istisnuti te izbočine kroz kosu i doći u dodir s tjemenom ispod. Po potrebi se za poboljšanje veze može koristiti vodljivi gel. Jednostavno pomiješajte kuhinjsku sol s gustom tekućinom, poput vazelina ili kašom vode, škroba ili brašna. Slana voda će također djelovati, ali morat će se nalaziti u maloj spužvi ili vati.

Pritiskom na tipku 2 iz glavnog izbornika biosense.ino skice prenijet ćete uzorke izlaznog EEG signala preko USB sučelja. U izborniku ALATI Arduino IDE -a odaberite "Serijski ploter" i provjerite je li brzina prijenosa postavljena na 115200.

Dodatni EEG projekti i izvori:

Ovaj Instructable koristi sličan dizajn kao BioSense EEG, a također pokazuje neke dodatne obrade, pa čak i kako igrati EEG pong!

Backyard Brains također ima lijep video zapis za EEG mjerenja.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

EEG signali mogu mjeriti stroboskopske učinke moždanog vala (npr. Pomoću Mindroida).

Korak 17: Zona izazova

Možete li prikazati tragove analognog signala na OLED -u pored serijskog plotera?

Kao polazište, pogledajte ovaj projekt iz tvrtke XTronical.

Također bi moglo biti korisno pogledati projekt Tiny Scope.

Kako bi bilo da dodate tekstualne pokazatelje za brzinu signala ili druge zanimljive parametre?

Korak 18: Okvir za mjesečnu pretplatu na BioBox

Applied Science Ventures, matična tvrtka HackerBoxesa, uključena je u uzbudljiv novi koncept pretplatničke kutije. BioBox će inspirirati i obrazovati projektima iz znanosti o životu, bio hakiranja, zdravlja i ljudske izvedbe. Držite optički senzor vani za novosti i popuste za članove tako što ćete pratiti Facebook stranicu BioBox.

Korak 19: HAKNITE PLANETU

Ako ste uživali u ovom Instrucableu i željeli biste svaki mjesec isporučivati kutiju elektroničkih i računalno -tehničkih projekata izravno u vaš poštanski sandučić, pridružite se HackerBox revoluciji PRETPLATOM OVDJE.

Dosegnite i podijelite svoj uspjeh u komentarima ispod ili na Facebook stranici HackerBoxes. Svakako nas obavijestite ako imate pitanja ili trebate pomoć oko bilo čega. Hvala vam što ste dio HackerBox -a. Molimo da vaši prijedlozi i povratne informacije stižu. HackerBoxes su VAŠE kutije. Napravimo nešto sjajno!