Innehållsförteckning:

HackerBox 0026: BioSense: 19 steg
HackerBox 0026: BioSense: 19 steg

Video: HackerBox 0026: BioSense: 19 steg

Video: HackerBox 0026: BioSense: 19 steg
Video: Unboxing HackerBox #0026: BioSense 2024, Oktober
Anonim
HackerBox 0026: BioSense
HackerBox 0026: BioSense

BioSense - Den här månaden utforskar HackerBox Hackers operativa förstärkarkretsar för att mäta fysiologiska signaler från det mänskliga hjärtat, hjärnan och skelettmusklerna. Denna instruktionsbok innehåller information om hur du arbetar med HackerBox #0026, som du kan hämta här så länge lagret räcker. Om du också vill få en sån här HackerBox direkt i din brevlåda varje månad, prenumerera på HackerBoxes.com och gå med i revolutionen!

Ämnen och inlärningsmål för HackerBox 0026:

  • Förstå teori och tillämpningar av op-amp-kretsar
  • Använd instrumentförstärkare för att mäta små signaler
  • Montera den exklusiva HackerBoxes BioSense Board
  • Instrumentera ett mänskligt ämne för EKG och EEG
  • Spela in signaler associerade med mänskliga skelettmuskler
  • Utforma elektriskt säkra kretsar för mänskliga gränssnitt
  • Visualisera analoga signaler via USB eller via OLED -skärm

HackerBoxes är den månatliga prenumerationstjänsten för DIY -elektronik och datorteknik. Vi är hobbyister, tillverkare och experimenterande. Vi är drömmarnas drömmare. HACKA PLANET!

Steg 1: HackerBox 0026: Boxinnehåll

HackerBox 0026: Boxinnehåll
HackerBox 0026: Boxinnehåll
HackerBox 0026: Lådans innehåll
HackerBox 0026: Lådans innehåll
HackerBox 0026: Lådans innehåll
HackerBox 0026: Lådans innehåll
  • HackerBoxes #0026 Samlingsbart referenskort
  • Exklusiva HackerBoxes BioSense PCB
  • OpAmp och komponentsats för BioSense -kretskort
  • Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
  • OLED -modul 0,96 tum, 128x64, SSD1306
  • Pulssensormodul
  • Snap-Style Leads för fysiologiska sensorer
  • Självhäftande gel, elektrodkuddar i Snap-stil
  • OpenEEG -elektrodbandssats
  • Krympslang - 50 bitars variation
  • MicroUSB -kabel
  • Exklusivt WiredMind -dekal

Några andra saker som kommer att vara till hjälp:

  • Lödkolv, löd och grundläggande lödverktyg
  • Dator för att köra mjukvaruverktyg
  • 9V batteri
  • Strandad anslutningstråd

Viktigast av allt, du behöver en känsla av äventyr, DIY -anda och nyfikenhet på hackare. Hardcore DIY -elektronik är inte en trivial strävan, och vi vattnar inte ner det för dig. Målet är framsteg, inte perfektion. När du fortsätter och njuter av äventyret kan stor tillfredsställelse härledas från att lära dig ny teknik och förhoppningsvis få några projekt att fungera. Vi föreslår att du tar varje steg långsamt, tänker på detaljerna och var inte rädd för att be om hjälp.

Observera att det finns en mängd information för nuvarande och potentiella medlemmar i HackerBox FAQ.

Steg 2: Operativa förstärkare

Operativa förstärkare
Operativa förstärkare

En operationsförstärkare (eller op-amp) är en förstärkare med hög förstärkning med en differentialingång. En op-amp ger en utgångspotential som vanligtvis är hundratusentals gånger större än potentialskillnaden mellan dess två ingångsterminaler. Operativa förstärkare hade sitt ursprung i analoga datorer, där de användes för att utföra matematiska operationer i många linjära, icke-linjära och frekvensberoende kretsar. Op-förstärkare är bland de mest använda elektroniska enheterna idag och används i ett stort antal konsument-, industri- och vetenskapliga enheter.

En idealisk op-amp anses vanligtvis ha följande egenskaper:

  • Oändlig ökning med öppen slinga G = vout / vin
  • Oändlig ingångsimpedans Rin (alltså noll ingångsström)
  • Noll ingång offset spänning
  • Oändligt utspänningsområde
  • Oändlig bandbredd med nollfasskift och oändlig svänghastighet
  • Noll utgångsimpedans Rout
  • Noll ljud
  • Oändligt avslagningsförhållande för vanligt läge (CMRR)
  • Oändligt avvisningsförhållande för strömförsörjning.

Dessa ideal kan sammanfattas med de två "gyllene reglerna":

  1. I en sluten slinga försöker utgången att göra det som är nödvändigt för att göra spänningsskillnaden mellan ingångarna noll.
  2. Ingångarna drar ingen ström.

[Wikipedia]

Ytterligare Op-Amp-resurser:

Detaljerad videohandledning från EEVblog

Khan akademin

Elektronikhandledning

Steg 3: Instrumentförstärkare

Instrumentförstärkare
Instrumentförstärkare

En instrumentationsförstärkare är en typ av differentialförstärkare kombinerad med ingångsbuffertförstärkare. Denna konfiguration eliminerar behovet av ingångsimpedansmatchning och gör således förstärkaren särskilt lämplig för användning i mät- och testutrustning. Instrumentförstärkare används där stor noggrannhet och stabilitet i kretsen krävs. Instrumentförstärkare har mycket höga avstängningsförhållanden för vanligt läge, vilket gör dem lämpliga för att mäta små signaler i närvaro av brus.

Även om instrumentförstärkaren vanligtvis visas schematiskt som identisk med en vanlig op-amp, består den elektroniska instrumentförstärkaren nästan alltid internt av TRE op-ampere. Dessa är ordnade så att det finns en op-amp för att buffra varje ingång (+,-), och en för att producera önskad utgång med adekvat impedansmatchning.

[Wikipedia]

PDF -bok: Designer's Guide to Instrumentation Amplifiers

Steg 4: HackerBoxes BioSense Board

HackerBoxes BioSense Board
HackerBoxes BioSense Board

HackerBoxes BioSense Board har en samling drift- och instrumentförstärkare för att detektera och mäta de fyra fysiologiska signalerna som beskrivs nedan. De små elektriska signalerna bearbetas, förstärks och matas till en mikrokontroller där de kan vidarebefordras till en dator via USB, bearbetas och visas. För mikrokontrolleroperationer använder HackerBoxes BioSense Board en Arduino Nano -modul. Observera att nästa par steg fokuserar på att förbereda Arduino Nano -modulen för användning med BioSense Board.

Pulssensormoduler har en ljuskälla och en ljussensor. När modulen är i kontakt med kroppsvävnad, till exempel en fingertopp eller öronlob, mäts förändringar i det reflekterade ljuset som blod pumpar genom vävnaden.

EKG (elektrokardiografi), även kallat EKG, registrerar hjärtats elektriska aktivitet under en tidsperiod med hjälp av elektroder placerade på huden. Dessa elektroder upptäcker de små elektriska förändringar på huden som uppstår från hjärtmuskelns elektrofysiologiska mönster för depolarisering och repolarisering under varje hjärtslag. EKG är ett mycket vanligt utfört kardiologitest. [Wikipedia]

EEG (elektroencefalografi) är en elektrofysiologisk övervakningsmetod för att registrera hjärnans elektriska aktivitet. Elektroder placeras längs hårbotten medan EEG mäter spänningsfluktuationer som härrör från jonström i hjärnans neuroner. [Wikipedia]

EMG (elektromyografi) mäter elektrisk aktivitet i samband med skelettmuskler. En elektromyograf detekterar den elektriska potentialen som genereras av muskelceller när de är elektriskt eller neurologiskt aktiverade. [Wikipedia]

Steg 5: Arduino Nano Microcontroller Platform

Arduino Nano mikrokontrollerplattform
Arduino Nano mikrokontrollerplattform

Den medföljande Arduino Nano -modulen levereras med huvudstiften, men de är inte lödda till modulen. Lämna stiften av för tillfället. Utför dessa inledande tester av Arduino Nano -modulen separat från BioSense Board och FÖR att löda huvudstiften Arduino Nano. Allt som behövs för nästa steg är en microUSB -kabel och Nano -modulen precis som den kommer ur väskan.

Arduino Nano är ett ytmonterat, brödbrädvänligt, miniatyriserat Arduino-kort med integrerat USB. Det är fantastiskt komplett och lätt att hacka.

Funktioner:

  • Mikrokontroller: Atmel ATmega328P
  • Spänning: 5V
  • Digitala I/O -stift: 14 (6 PWM)
  • Analoga ingångsstift: 8
  • Likström per I/O -stift: 40 mA
  • Flashminne: 32 KB (2KB för bootloader)
  • SRAM: 2 KB
  • EEPROM: 1 KB
  • Klockhastighet: 16 MHz
  • Mått: 17 mm x 43 mm

Denna speciella variant av Arduino Nano är den svarta Robotdyn -designen. Gränssnittet är via en inbyggd MicroUSB-port som är kompatibel med samma MicroUSB-kablar som används med många mobiltelefoner och surfplattor.

Arduino Nanos har ett inbyggt USB/seriellt bryggchip. På den här varianten är bryggchippet CH340G. Observera att det finns olika andra typer av USB/Serial bridge -chips som används på de olika typerna av Arduino -kort. Med dessa chips kan datorns USB -port kommunicera med det seriella gränssnittet på Arduinos processorchip.

En dators operativsystem kräver att en enhetsdrivrutin kommunicerar med USB/Serial -chipet. Föraren tillåter IDE att kommunicera med Arduino -kortet. Den specifika enhetsdrivrutinen som behövs beror på både OS -versionen och även typen av USB/seriellt chip. För CH340 USB/Serial -chips finns drivrutiner tillgängliga för många operativsystem (UNIX, Mac OS X eller Windows). Tillverkaren av CH340 levererar dessa förare här.

När du först ansluter Arduino Nano till en USB -port på din dator ska den gröna strömlampan tändas och kort efter ska den blå lysdioden börja blinka långsamt. Detta händer eftersom Nano är förinstallerad med BLINK-programmet, som körs på den helt nya Arduino Nano.

Steg 6: Arduino Integrated Development Environment (IDE)

Arduino Integrated Development Environment (IDE)
Arduino Integrated Development Environment (IDE)

Om du ännu inte har Arduino IDE installerat kan du ladda ner det från Arduino.cc

Om du vill ha ytterligare introduktionsinformation för arbete i Arduino -ekosystemet föreslår vi att du läser instruktionerna för HackerBoxes Starter Workshop.

Anslut Nano till MicroUSB -kabeln och andra änden av kabeln till en USB -port på datorn, starta Arduino IDE -programvaran, välj lämplig USB -port i IDE under verktyg> port (troligen ett namn med "wchusb" i den). Välj också "Arduino Nano" i IDE under verktyg> kort.

Slutligen ladda upp en bit exempelkod:

Arkiv-> Exempel-> Grunder-> Blink

Detta är faktiskt koden som förinstallerades på Nano och borde köras just nu för att långsamt blinka den blå lysdioden. Följaktligen, om vi laddar den här exempelkoden, kommer ingenting att förändras. Låt oss istället ändra koden lite.

När du tittar noga kan du se att programmet tänder lysdioden, väntar 1000 millisekunder (en sekund), släcker lysdioden, väntar ytterligare en sekund och gör sedan allt igen - för alltid.

Ändra koden genom att ändra båda "fördröjning (1000)" -uttalandena till "fördröjning (100)". Denna ändring kommer att leda till att lysdioden blinkar tio gånger snabbare, eller hur?

Låt oss ladda den modifierade koden till Nano genom att klicka på UPLOAD -knappen (pilikonen) strax ovanför den modifierade koden. Titta nedanför koden för statusinformation: "kompilering" och sedan "uppladdning". Så småningom ska IDE indikera "Uppladdning klar" och din lysdiod ska blinka snabbare.

Grattis i så fall! Du har just hackat din första inbäddade kod.

När din snabbblinkade version har laddats och körs, varför inte se om du kan ändra koden igen så att lysdioden blinkar snabbt två gånger och sedan vänta ett par sekunder innan du upprepar? Ge det ett försök! Vad sägs om några andra mönster? När du väl lyckats visualisera ett önskat resultat, koda det och observera att det fungerar som planerat, har du tagit ett enormt steg mot att bli en kompetent hårdvaruhacker.

Steg 7: Arduino Nano Header Pins

Arduino Nano Header Pins
Arduino Nano Header Pins

Nu när din utvecklingsdator har konfigurerats för att ladda kod till Arduino Nano och Nano har testats, koppla bort USB -kabeln från Nano och gör dig redo att lödas.

Om du är ny på lödning finns det många bra guider och videor på nätet om lödning. Här är ett exempel. Om du känner att du behöver ytterligare hjälp kan du försöka hitta en lokal maker -grupp eller hackerutrymme i ditt område. Amatörradioklubbar är också alltid utmärkta källor till elektronikupplevelse.

Löd de två raderna med en rad (femton stift vardera) till Arduino Nano -modulen. Den sexstifts ICSP-kontakten (seriell programmering) i kretsen kommer inte att användas i detta projekt, så lämna bara dessa stift.

När lödningen är klar, kontrollera noggrant för lödbroar och/eller kalla lödfogar. Slutligen kopplar du tillbaka Arduino Nano till USB -kabeln och kontrollerar att allt fortfarande fungerar som det ska.

Steg 8: Komponenter för BioSense PCB -kit

Komponenter för BioSense PCB -kit
Komponenter för BioSense PCB -kit

Med mikrokontrollmodulen redo att gå är det dags att montera BioSense -kortet.

Komponentlista:

  • U1:: 7805 Regulator 5V 0.5A TO-252 (datablad)
  • U2:: MAX1044 Spänningsomvandlare DIP8 (datablad)
  • U3:: AD623N Instrumentation Amplifier DIP8 (datablad)
  • U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (datablad)
  • U5:: INA106 Differentialförstärkare DIP8 (datablad)
  • U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (datablad)
  • D1, D2:: 1N4148 Kopplingsdiod axiell ledning
  • S1, S2:: SPDT Slide Switch 2.54mm Pitch
  • S3, S4, S5, S6:: Taktil tillfällig knapp 6 mm X 6 mm X 5 mm
  • BZ1:: Passiv Piezo -summer 6,5 mm delning
  • R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: 10KOhm motstånd [BRN BLK ORG]
  • R3, R4:: 47KOhm motstånd [YEL VIO ORG]
  • R5:: 33KOhm motstånd [ORG ORG ORG]
  • R7:: 2.2MOhm motstånd [RÖD RÖD GRN]
  • R8, R23:: 1KOhm motstånd [BRN BLK RÖD]
  • R10, R11:: 1MOhm motstånd [BRN BLK GRN]
  • R13, R14, R15:: 150KOhm motstånd [BRN GRN YEL]
  • R21, R22:: 82KOhm motstånd [GRY RED ORG]
  • R9:: 10KOhm trimmerpotentiometer “103”
  • R24:: 100KOhm trimmerpotentiometer “104”
  • C1, C6, C11:: 1uF 50V Monolithic Cap 5mm Pitch “105”
  • C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V Monolithic Cap 5mm Pitch “106”
  • C9:: 560pF 50V monolitisk kåpa 5 mm delning “561”
  • C10:: 0,01uF 50V monolitisk kåpa 5 mm delning “103”
  • 9V batteriklämmor med trådkablar
  • 1x40pin kvinnlig avbrottshuvud 2,54 mm delning
  • Sju DIP8 -uttag
  • Två 3,5 mm ljuduttag med PCB-fäste

Steg 9: Montera BioSense -kretskortet

Montera BioSense -kretskortet
Montera BioSense -kretskortet

MOTSTANDARE: Det finns åtta olika värden på motstånd. De är inte utbytbara och måste placeras noggrant exakt där de hör hemma. Börja med att identifiera värdena för varje typ av motstånd med hjälp av färgkoderna som visas i komponentlistan (och/eller en ohmeter). Skriv värdet på papperstejpen som fäst motstånden. Detta gör det mycket svårare att hamna med motstånd på fel ställe. Motstånd är inte polariserade och kan sättas in i båda riktningarna. När de har lödts på plats, trimma tätt av ledningarna från baksidan av brädet.

KAPACITATORER: Det finns fyra olika värden på kondensatorer. De är inte utbytbara och måste placeras noggrant exakt där de hör hemma. Börja med att identifiera värdena för varje typ av kondensator med hjälp av de nummermarkeringar som visas i komponentlistan. Keramiska kondensatorer är inte polariserade och kan sättas in åt båda hållen. När de har lödts på plats, trimma tätt av ledningarna från baksidan av brädet.

STRÖMFÖRSÖRJNING: De två halvledarkomponenterna som utgör strömförsörjningen är U1 och U2. Löd dessa nästa. Vid lödning av U1, observera att den platta flänsen är enhetens jordstift och kylfläns. Det måste lödas helt till kretskortet. Satsen innehåller DIP8 -uttag. För spänningsomvandlaren U2 rekommenderar vi dock starkt att man noggrant löd IC direkt på kortet utan uttag.

Lödning på de två skjutkontakterna och 9V batteriklämmor. Observera att om batteriklämman kom med en kontakt på ledningarna kan du bara dra av kontakten.

För närvarande kan du ansluta ett 9V -batteri, slå på strömbrytaren och använda en voltmätare för att verifiera att din strömförsörjning skapar en -9V -skena och en +5V -skena från den medföljande +9V. Vi har nu tre spänningsförsörjningar och en jordad allt från ett 9V batteri. TA BORT BATTERIET FÖR ATT FORTSÄTTA MONTERINGEN.

DIODER: De två dioderna D1 och D2 är små, axiala, glasartade komponenter. De är polariserade och bör orienteras så att den svarta linjen på diodpaketet ligger i linje med den tjocka linjen på PCB -silkscreen.

HEADER SOCKETS: Dela 40 -pins -huvudet i tre sektioner om 3, 15 och 15 positioner vardera. För att klippa rubrikerna i längd, använd små trådfräsar för att snippa genom positionen ETT TIDIGT där du vill att hylsremsan ska sluta. Stiftet/hålet som du skär igenom offras. Den trepinnade rubriken är för pulssensorn högst upp på brädet med stift märkta "GND 5V SIG". De två femton stifthuvudena är för Arduino Nano. Kom ihåg att den sexstifts ICSP-kontakten (seriell programmering) i Nano inte används här och inte behöver en rubrik. Vi föreslår inte heller att du kopplar ihop OLED -skärmen med en rubrik. Löd rubrikerna på plats och låt dem vara tomma för tillfället.

DIP SOCKETS: De sex förstärkarkretsarna U3-U8 finns alla i DIP8-paket. Löd ett DIP8 -chiputtag i var och en av de sex positionerna och var noga med att orientera skåran i uttaget så att det ligger i linje med skåran på PCB -silkscreen. Löd uttagen utan att chipet sätts in i dem. Lämna dem tomma för tillfället.

KOMMANDE KOMPONENTER: Löd slutligen de fyra tryckknapparna, de två trimpotsna (notera att de är två olika värden), summern (notera att den är polariserad), de två 3,5 mm ljudkontakterna och slutligen OLED-displayen.

LOCKADE KOMPONENTER: När all lödning är klar kan de sex förstärkarkretsarna sättas in (med tanke på skårans orientering). Arduino Nano kan också sättas in med USB -kontakten vid kanten av BioSense -kortet.

Steg 10: Elsäkerhets- och strömförsörjningsbrytare

Elsäkerhets- och strömförsörjningsbrytare
Elsäkerhets- och strömförsörjningsbrytare

I det schematiska diagrammet för HackerBoxes BioSense Board, notera att det finns en MÄNNISKT GRÄNSSNIT (eller ANALOG) avsnitt och också en DIGITAL sektion. De enda transer som korsar mellan dessa två sektioner är de tre analoga ingångsledningarna till Arduino Nano och +9V batteriförsörjning som kan öppnas med USB/BAT -omkopplaren S2.

Av ett överflöd av försiktighet är det vanligt att man undviker att ha någon krets ansluten till en människokropp som drivs av väggström (nätström, nätström, beroende på var man bor). Följaktligen drivs HUMAN INTERFACE -delen av kortet endast av ett 9V -batteri. Hur osannolikt det än kan vara att datorn plötsligt sätter 120V på den anslutna USB -kabeln, detta är en liten extra försäkring. En extra fördel med denna design är att vi kan driva hela kortet från 9V -batteriet om vi inte behöver en dator ansluten.

ON/OFF SWITCH (S1) tjänar till att koppla bort 9V -batteriet från kretsen helt. Använd S1 för att stänga av den analoga delen av kortet helt när den inte används.

USB/BAT SWITCH (S2) tjänar till att ansluta 9V -batteriet till den digitala matningen på Nano och OLED. Lämna S2 i USB -läget när kortet är anslutet till en dator via USB -kabeln och den digitala matningen kommer från datorn. När Nano och OLED ska drivas av 9V -batteriet, växla bara S2 till BAT -läget.

ANMÄRKNING OM MATNINGSKNAPPAR: Om S1 är PÅ, är S2 i USB och det finns ingen USB -ström, Nano kommer att försöka driva sig själv via de analoga ingångsstiften. Även om det inte är en mänsklig säkerhetsfråga, är detta ett oönskat tillstånd för de känsliga halvledarna och det bör inte förlängas.

Steg 11: OLED Display Library

OLED Display Library
OLED Display Library

Som ett första test av OLED -skärmen installerar du SSD1306 OLED -skärmdrivrutinen som finns här i Arduino IDE.

Testa OLED -skärmen genom att ladda upp ssd1306/snowflakes -exemplet och programmera den i BioSense Board.

Var säker på att detta fungerar innan du går vidare.

Steg 12: BioSense Demo Firmware

BioSense Demo Firmware
BioSense Demo Firmware

Ska vi spela ett spel, professor Falken?

Det finns också ett coolt Arkanoid -spel i SSD1306 -exemplen. För att det ska fungera med BioSense -kortet måste dock koden som initierar och läser knapparna ändras. Vi har tagit oss friheten att göra dessa ändringar i filen "biosense.ino" som bifogas här.

Kopiera arkanoid -mappen från SSD1306 -exemplen till en ny mapp som du har namngett biosense. Ta bort arkanoid.ino -filen från den mappen och släpp in "biosense.ino" -filen. Nu sammanställa och ladda upp biosense till nano. När du trycker på knappen längst till höger (knapp 4) startas spelet. Padeln styrs med knapp 1 till vänster och knapp 4 till höger. Bra skott där, BrickOut.

Tryck på återställningsknappen på Arduino Nano för att gå tillbaka till huvudmenyn.

Steg 13: Pulssensormodul

Pulssensormodul
Pulssensormodul
Pulssensormodul
Pulssensormodul

En pulssensormodul kan anslutas till BioSense -kortet med hjälp av trepinnarhuvudet högst upp på kortet.

Pulssensormodulen använder en LED-ljuskälla och en APDS-9008 fotosensor för omgivande ljus (datablad) för att upptäcka LED-ljus som reflekteras genom en fingertopp eller öronlob. En signal från sensorn för omgivande ljus förstärks och filtreras med en MCP6001 op-amp. Signalen kan sedan läsas av mikrokontrollern.

Genom att trycka på knapp 3 från huvudmenyn i biosense.ino -skissen vidarebefordras prover av pulssensorns utsignal via USB -gränssnittet. Under menyn TOOLS i Arduino IDE, välj "Serial Plotter" och se till att överföringshastigheten är inställd på 115200. Placera försiktigt fingertoppen över ljuset på pulssensorn.

Ytterligare detaljer och projekt i samband med pulssensormodulen kan hittas här.

Steg 14: Elektromyograf (EMG)

Elektromyograf (EMG)
Elektromyograf (EMG)

Anslut elektrodkabeln till det nedre 3,5 mm -uttaget märkt EMG och placera elektroderna enligt diagrammet.

Genom att trycka på knapp 1 från huvudmenyn i biosense.ino -skissen vidarebefordras prover av EMG -utsignalen över USB -gränssnittet. Under menyn TOOLS i Arduino IDE väljer du "Serial Plotter" och ser till att överföringshastigheten är inställd på 115200.

Du kan testa EMG på alla andra muskelgrupper - även ögonbrynsmusklerna i pannan.

EMG -kretsen för BioSense Board var inspirerad av denna Instructable från Advancer Technologies, som du definitivt bör kolla in för ytterligare projekt, idéer och videor.

Steg 15: Elektrokardiograf (EKG)

Elektrokardiograf (EKG)
Elektrokardiograf (EKG)
Elektrokardiograf (EKG)
Elektrokardiograf (EKG)

Anslut elektrodkabeln till det övre 3,5 mm -uttaget märkt EKG/EEG och placera elektroderna enligt diagrammet. Det finns två grundläggande alternativ för EKG -elektrodplacering. Den första är på insidan av handlederna med referensen (röd ledning) på baksidan av ena handen. Det här första alternativet är lättare och mer bekvämt men är ofta lite mer bullrigt. Det andra alternativet är över bröstet med referensen på höger mage eller övre ben.

Genom att trycka på knapp 2 från huvudmenyn i biosense.ino -skissen vidarebefordras prover av EKG -utsignalen över USB -gränssnittet. Under menyn TOOLS i Arduino IDE, välj "Serial Plotter" och se till att överföringshastigheten är inställd på 115200.

EKG/EEG -kretsen för BioSense Board är inspirerad av Heart and Brain SpikerShield från Backyard Brains. Kolla in deras webbplats för några ytterligare projekt, idéer och denna coola EKG -video.

Steg 16: Elektroencefalograf (EEG)

Elektroencefalograf (EEG)
Elektroencefalograf (EEG)
Elektroencefalograf (EEG)
Elektroencefalograf (EEG)
Elektroencefalograf (EEG)
Elektroencefalograf (EEG)

Anslut elektrodkabeln till det övre 3,5 mm -uttaget märkt EKG/EEG och placera elektroderna enligt diagrammet. Det finns många alternativ för EEG -elektrodplacering med två grundläggande alternativ som visas här.

Den första är på pannan med referensen (röd ledning) på örsnibben eller mastoidprocessen. Det första alternativet kan helt enkelt använda samma snabblänningar och gelelektroder som används för EKG.

Det andra alternativet på baksidan av huvudet. Om du råkar vara skallig kommer gelelektroderna också att fungera här. Annars är det en bra idé att bilda elektroder som kan "sticka igenom" håret. En låssko med låsbricka är ett bra alternativ. Använd nåltång på de små flikarna (sex i det här fallet) inuti brickan för att böja sedan för att sticka ut i samma riktning. Placering under ett elastiskt huvudband tvingar försiktigt dessa utsprång genom håret och i kontakt med hårbotten nedan. Vid behov kan ledande gel användas för att förbättra anslutningen. Blanda helt enkelt bordsalt med en tjock vätska som vaselin eller en uppslamning av vatten och stärkelse eller mjöl. Saltvatten ensam fungerar också men måste finnas i en liten svamp eller bomullstuss.

Genom att trycka på knapp 2 från huvudmenyn i biosense.ino -skissen vidarebefordras prover av EEG -utsignalen över USB -gränssnittet. Under menyn TOOLS i Arduino IDE, välj "Serial Plotter" och se till att överföringshastigheten är inställd på 115200.

Ytterligare EEG -projekt och resurser:

Denna instruktionsbok använder en liknande design som BioSense EEG och visar också ytterligare bearbetning och även hur man spelar EEG Pong!

Backyard Brains har också en trevlig video för EEG -mätningar.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

EEG -signaler kan mäta stroboskopiska hjärnvågseffekter (t.ex. med hjälp av Mindroid).

Steg 17: Utmaningszon

Utmaningszon
Utmaningszon

Kan du visa de analoga signalspåren på OLED förutom seriell plotter?

Som utgångspunkt, kolla in detta projekt från XTronical.

Det kan också vara bra att titta på projektet Tiny Scope.

Vad sägs om att lägga till textindikatorer för signalhastigheter eller andra intressanta parametrar?

Steg 18: BioBox månadsabonnemangslåda

BioBox månatlig prenumerationslåda
BioBox månatlig prenumerationslåda

Applied Science Ventures, moderbolaget till HackerBoxes, är involverat i ett spännande nytt prenumerationslådekoncept. BioBox kommer att inspirera och utbilda med projekt inom biovetenskap, biohackning, hälsa och mänsklig prestanda. Håll en optisk sensor borta för rabatter på nyheter och chartermedlemmar genom att följa BioBox Facebook -sida.

Steg 19: HACKA PLANET

HACKA PLANET
HACKA PLANET

Om du har tyckt om denna Instrucable och skulle vilja få en låda med elektronik och datatekniska projekt som detta levererade direkt till din brevlåda varje månad, vänligen gå med i HackerBox -revolutionen genom att prenumerera HÄR.

Nå ut och dela din framgång i kommentarerna nedan eller på HackerBoxes Facebook -sida. Hör av dig till oss om du har några frågor eller behöver hjälp med något. Tack för att du är en del av HackerBoxes. Kom gärna med dina förslag och feedback. HackerBoxes är DINA lådor. Låt oss göra något bra!

Rekommenderad: