HackerBox 0026: BioSense: 19 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

BioSense: aquest mes, HackerBox Hackers està explorant circuits amplificadors operatius per mesurar senyals fisiològics del cor humà, cervell i músculs esquelètics. Aquest manual instructiu conté informació per treballar amb HackerBox # 0026, que podeu recollir aquí fins a esgotar els subministraments. A més, si voleu rebre un HackerBox com aquest a la vostra bústia de correu cada mes, subscriviu-vos a HackerBoxes.com i uniu-vos a la revolució.

Temes i objectius d'aprenentatge per a HackerBox 0026:

• Comprendre la teoria i les aplicacions dels circuits d'amplificador operatiu
• Utilitzeu amplificadors d’instrumentació per mesurar petits senyals
• Muntar l’exclusiu tauler BioSense de HackerBoxes
• Instrumentar un subjecte humà per a l’ECG i l’EEG
• Registre de senyals associats als músculs esquelètics humans
• Dissenyar circuits d'interfície humana segurs elèctricament
• Visualitzeu senyals analògics per USB o mitjançant pantalla OLED

HackerBoxes és el servei de caixa de subscripció mensual per a electrònica de bricolatge i tecnologia informàtica. Som aficionats, creadors i experimentadors. Som els somiadors dels somnis. HACK EL PLANETA!

Pas 1: HackerBox 0026: contingut de la caixa

• HackerBoxes # 0026 Targeta de referència col·leccionable
• PCB exclusiu BioSense de HackerBoxes
• OpAmp i kit de components per a PCB BioSense
• Arduino Nano V3: 5 V, 16 MHz, MicroUSB
• Mòdul OLED de 0,96 polzades, 128x64, SSD1306
• Mòdul de sensor de pols
• Conductors d’estil instantani per a sensors fisiològics
• Gel adhesiu, coixinets d'elèctrodes a l'estil
• Kit de corretja d’elèctrodes OpenEEG
• Tub retràctil: varietat de 50 peces
• Cable MicroUSB
• Etiqueta exclusiva WiredMind

Algunes altres coses que us seran útils:

• Soldador, soldador i eines bàsiques de soldadura
• Ordinador per executar eines de programari
• Bateria de 9V
• Filferro de connexió encallat

El més important és que necessiteu un sentiment d’aventura, esperit de bricolatge i curiositat per part dels pirates informàtics. L’electrònica de bricolatge dur no és una recerca trivial i no l’emperem. L’objectiu és el progrés, no la perfecció. Quan persisteix i gaudeix de l’aventura, es pot obtenir una gran satisfacció a partir de l’aprenentatge de noves tecnologies i amb l’esperança que alguns projectes funcionin. Us suggerim fer cada pas lentament, tenint en compte els detalls i no tingueu por de demanar ajuda.

Tingueu en compte que hi ha una gran quantitat d’informació per als membres actuals i potencials a les PMF de HackerBox.

Pas 2: amplificadors operatius

Un amplificador operacional (o amplificador operacional) és un amplificador de voltatge d’alt guany amb entrada diferencial. Un amplificador operatiu produeix un potencial de sortida que normalment és centenars de milers de vegades més gran que la diferència de potencial entre els seus dos terminals d’entrada. Els amplificadors operacionals van tenir el seu origen en ordinadors analògics, on es feien servir per realitzar operacions matemàtiques en molts circuits lineals, no lineals i freqüents. Els amplificadors operatius es troben actualment entre els dispositius electrònics més utilitzats, ja que s’utilitzen en una àmplia gamma de dispositius de consum, industrials i científics.

Normalment es considera que un amplificador operatiu ideal té les característiques següents:

• Guany de bucle obert infinit G = vout / vin
• Impedància d'entrada infinita Rin (per tant, zero corrent d'entrada)
• Voltatge de compensació d'entrada zero
• Rang de tensió de sortida infinit
• Amplada de banda infinita amb desplaçament de fase zero i taxa de gir infinita
• Impedància de sortida zero Rout
• Soroll zero
• Relació infinita de rebuig en mode comú (CMRR)
• Relació infinita de rebuig de la font d'alimentació.

Aquests ideals es poden resumir mitjançant les dues "regles d'or":

1. En un bucle tancat, la sortida intenta fer tot el necessari per fer zero la diferència de tensió entre les entrades.
2. Les entrades no generen corrent.

[Viquipèdia]

Recursos addicionals d'amplificador operatiu:

Tutorial de vídeo detallat de EEVblog

Acadèmia Khan

Tutorials electrònics

Pas 3: Amplificadors d'instrumentació

Un amplificador d’instrumentació és un tipus d’amplificador diferencial combinat amb amplificadors de memòria intermèdia. Aquesta configuració elimina la necessitat de coincidència d’impedància d’entrada i, per tant, fa que l’amplificador sigui especialment adequat per a l’ús en equips de mesura i proves. S’utilitzen amplificadors d’instrumentació on es requereix una gran precisió i estabilitat del circuit. Els amplificadors d’instrumentació tenen relacions de rebuig en mode comú molt altes, cosa que els fa adequats per mesurar petits senyals en presència de soroll.

Tot i que l'amplificador d'instrumentació sol mostrar-se esquemàticament com idèntic a un amplificador operacional estàndard, l'amperador electrònic d'instrumentació es compon gairebé sempre internament de TRES amplificadors operatius. Aquests es disposen de manera que hi hagi un amplificador operatiu per emmagatzemar a la memòria intermèdia de cada entrada (+, -) i un per produir la sortida desitjada amb una coincidència d’impedància adequada.

[Viquipèdia]

Llibre PDF: Guia del dissenyador d’amplificadors d’instrumentació

Pas 4: Tauler HackerBoxes BioSense

La placa HackerBoxes BioSense inclou una col·lecció d’amplificadors operatius i d’instrumentació per detectar i mesurar els quatre senyals fisiològics que es descriuen a continuació. Els petits senyals elèctrics es processen, amplifiquen i s’alimenten a un microcontrolador on es poden retransmetre a un ordinador mitjançant USB, processar-los i mostrar-los. Per a operacions de microcontroladors, la placa HackerBoxes BioSense utilitza un mòdul Arduino Nano. Tingueu en compte que els següents dos passos se centren a preparar el mòdul Arduino Nano per utilitzar-lo amb la placa BioSense.

Els mòduls Sensor de pols inclouen una font de llum i un sensor de llum. Quan el mòdul està en contacte amb el teixit corporal, per exemple amb la punta dels dits o el lòbul de les orelles, els canvis en la llum reflectida es mesuren a mesura que les bombes de sang passen pel teixit.

L’ECG (electrocardiografia), també anomenat ECG, registra l’activitat elèctrica del cor durant un període de temps mitjançant electrodes col·locats a la pell. Aquests elèctrodes detecten els petits canvis elèctrics a la pell que sorgeixen del patró electrofisiològic del múscul cardíac de despolarització i repolarització durant cada batec del cor. L’ECG és una prova de cardiologia molt freqüent. [Viquipèdia]

L’EEG (electroencefalografia) és un mètode de control electrofisiològic per registrar l’activitat elèctrica del cervell. Els elèctrodes es col·loquen al llarg del cuir cabellut mentre l’EEG mesura les fluctuacions de voltatge resultants del corrent iònic dins de les neurones del cervell. [Viquipèdia]

L’EMG (electromiografia) mesura l’activitat elèctrica associada als músculs esquelètics. Un electromiògraf detecta el potencial elèctric generat per les cèl·lules musculars quan s’activen elèctricament o neurològicament. [Viquipèdia]

Pas 5: plataforma de microcontroladors Arduino Nano

El mòdul Arduino Nano inclòs ve amb pins de capçalera, però no es solden al mòdul. Deixeu els passadors apagats per ara. Realitzeu aquestes proves inicials del mòdul Arduino Nano per separat de la placa BioSense i abans de soldar els pins de la capçalera Arduino Nano. Tot el que es necessita per al següent parell de passos és un cable microUSB i el mòdul Nano just quan surt de la bossa.

L'Arduino Nano és una placa Arduino miniaturitzada, compatible amb taulers de muntatge, amb superfície integrada i USB. És increïblement complet i fàcil de piratejar.

Característiques:

• Microcontrolador: Atmel ATmega328P
• Voltatge: 5V
• Pins d'E / S digitals: 14 (6 PWM)
• Pins d'entrada analògica: 8
• Corrent continu per pin d'E / S: 40 mA
• Memòria Flash: 32 KB (2 KB per al carregador d'arrencada)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Velocitat de rellotge: 16 MHz
• Dimensions: 17 mm x 43 mm

Aquesta variant particular de l'Arduino Nano és el disseny negre de Robotdyn. La interfície és mitjançant un port MicroUSB integrat que és compatible amb els mateixos cables MicroUSB que s’utilitzen amb molts telèfons mòbils i tauletes.

Arduino Nanos inclou un xip pont USB / sèrie integrat. En aquesta variant en particular, el xip pont és el CH340G. Tingueu en compte que hi ha diversos altres tipus de xips de pont USB / sèrie que s’utilitzen en els diversos tipus de plaques Arduino. Aquests xips permeten que el port USB de l'ordinador es comuniqui amb la interfície sèrie del xip del processador d'Arduino.

El sistema operatiu d’un ordinador requereix un controlador de dispositiu per comunicar-se amb el xip USB / sèrie. El controlador permet a l'IDE comunicar-se amb la placa Arduino. El controlador de dispositiu específic que es necessita depèn tant de la versió del sistema operatiu com del tipus de xip USB / sèrie. Per als xips USB / sèrie CH340, hi ha controladors disponibles per a molts sistemes operatius (UNIX, Mac OS X o Windows). El fabricant del CH340 subministra aquests controladors aquí.

Quan connecteu l’Arduino Nano per primera vegada a un port USB de l’ordinador, el llum verd d’encesa s’ha d’encendre i poc després el LED blau hauria de començar a parpellejar lentament. Això passa perquè Nano està precarregat amb el programa BLINK, que s’executa al flamant Arduino Nano.

Pas 6: Entorn de desenvolupament integrat (IDE) Arduino

Si encara no teniu instal·lat l’IDE Arduino, el podeu descarregar des d’Arduino.cc

Si voleu informació introductòria addicional per treballar a l’ecosistema Arduino, us recomanem que consulteu les instruccions del Taller d’inici de HackerBoxes.

Connecteu el Nano al cable MicroUSB i l’altre extrem del cable a un port USB de l’ordinador, engegueu el programari Arduino IDE i seleccioneu el port USB adequat a l’IDE a Eines> port (probablement un nom amb "wchusb" al seu interior). També seleccioneu "Arduino Nano" a l'IDE sota eines> tauler.

Finalment, carregueu un fragment de codi d'exemple:

Fitxer-> Exemples-> Conceptes bàsics-> Parpellejar

Aquest és en realitat el codi que s’ha precarregat al Nano i que hauria d’executar-se ara mateix per parpellejar lentament el LED blau. En conseqüència, si carreguem aquest codi d'exemple, no canviarà res. En canvi, modificem una mica el codi.

Si ho mireu de prop, podeu veure que el programa encén el LED, espera 1000 mil·lisegons (un segon), apaga el LED, espera un segon i, tot seguit, ho fa tot de nou, per sempre.

Modifiqueu el codi canviant les instruccions "delay (1000)" per "delay (100)". Aquesta modificació farà que el LED parpellegi deu vegades més ràpid, oi?

Carregem el codi modificat a Nano fent clic al botó CARREGAR (la icona de fletxa) just a sobre del codi modificat. Mireu a sota del codi la informació d’estat: "compilació" i després "càrrega". Finalment, l'IDE hauria d'indicar "Càrrega completa" i el LED hauria de parpellejar més ràpidament.

Si és així, felicitats! Acabeu de piratejar el vostre primer fragment de codi incrustat.

Un cop carregada i executada la versió de parpelleig ràpid, per què no veieu si podeu tornar a canviar el codi per fer que el LED parpellegi ràpidament dues vegades i espereu un parell de segons abans de repetir-lo? Prova-ho! Què tal uns altres patrons? Un cop hàgiu aconseguit visualitzar el resultat desitjat, codificar-lo i observar-lo com funciona, heu fet un pas enorme cap a convertir-vos en un pirata informàtic competent.

Pas 7: passadors de capçalera Arduino Nano

Ara que el vostre equip de desenvolupament s'ha configurat per carregar el codi a l'Arduino Nano i que s'ha provat el Nano, desconnecteu el cable USB del Nano i prepareu-vos per soldar.

Si no coneixeu la soldadura, hi ha moltes guies i vídeos fantàstics sobre la soldadura en línia. Aquí en teniu un exemple. Si creieu que necessiteu ajuda addicional, proveu de trobar un grup de fabricants locals o espai de pirates informàtics a la vostra zona. A més, els clubs de ràdio amateur sempre són excel·lents fonts d’experiència en electrònica.

Soldeu les dues capçaleres d’una sola fila (quinze pins cadascuna) al mòdul Arduino Nano. El connector ICSP de sis pins (programació sèrie en circuit) no s’utilitzarà en aquest projecte, de manera que només deixeu aquests pins apagats.

Un cop finalitzada la soldadura, comproveu acuradament si hi ha ponts de soldadura i / o juntes de soldadura en fred. Finalment, torneu a connectar l’Arduino Nano al cable USB i verifiqueu que tot funcioni correctament.

Pas 8: components del kit de PCB BioSense

Amb el mòdul de microcontrolador a punt, ja és hora de muntar la placa BioSense.

Llista de components:

• U1:: 7805 Regulador 5V 0.5A TO-252 (fitxa tècnica)
• U2:: MAX1044 convertidor de tensió DIP8 (full de dades)
• U3:: AD623N Instrumentation Amplifier DIP8 (full de dades)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (full de dades)
• U5:: INA106 Amplificador diferencial DIP8 (full de dades)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (full de dades)
• D1, D2:: 1N4148 Cable axial de díode de commutació
• S1, S2:: Interruptor lliscant SPDT de 2,54 mm de pas
• S3, S4, S5, S6:: Botó momentani tàctil 6 mm X 6 mm X 5 mm
• BZ1:: Passiu Piezo Buzzer Pitch de 6,5 mm
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: Resistència 10KOhm [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: 47KOhm Resistor [YEL VIO ORG]
• R5:: Resistència 33KOhm [ORG ORG ORG]
• R7:: 2.2MOhm Resistor [RED RED GRN]
• R8, R23:: Resistència 1KOhm [BRN BLK RED]
• R10, R11:: Resistència 1MOhm [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: Resistència de 150KOhm [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: Resistència 82KOhm [GRY RED ORG]
• R9:: 10KOhm Potenciómetre de tall "103"
• R24:: Potenciòmetre de tall 100KOhm “104”
• C1, C6, C11:: 1uF 50V Tapa monolítica 5mm Pitch "105"
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: Tapa monolítica 10uF 50V Tapa de 5 mm "106"
• C9:: 560pF 50V Cap monolític Tapa de 5 mm "561"
• C10:: 0,01uF 50V Cap monolític Tapa de 5 mm "103"
• Clips de bateria de 9V amb cables
• Capçal femení de 1 x 40 pines de 2,54 mm de capçal
• Set endolls DIP8
• Dues preses de muntatge en PCB d’estil d’àudio de 3,5 mm

Pas 9: munteu el PCB BioSense

RESISTORS: hi ha vuit valors diferents de resistències. No són intercanviables i s’han de col·locar amb cura exactament allà on pertanyen. Comenceu identificant els valors de cada tipus de resistència mitjançant els codis de colors que es mostren a la llista de components (i / o un ohmetre). Escriviu el valor a la cinta de paper adjunta a les resistències. Això fa que sigui molt més difícil acabar amb resistències al lloc equivocat. Les resistències no estan polaritzades i es poden inserir en qualsevol direcció. Un cop soldats al lloc, retalleu els cables de la part posterior del tauler.

CAPACITADORS: hi ha quatre valors diferents de condensadors. No són intercanviables i s’han de col·locar amb cura exactament allà on pertanyen. Comenceu identificant els valors de cada tipus de condensador mitjançant les marques numèriques que es mostren a la llista de components. Els condensadors ceràmics no estan polaritzats i es poden inserir en qualsevol direcció. Un cop soldats al lloc, retalleu els cables de la part posterior del tauler.

ALIMENTACIÓ: els dos components semiconductors que componen la font d'alimentació són U1 i U2. Soldeu aquests següents. Quan soldeu U1, tingueu en compte que la brida plana és el passador de terra del dispositiu i el dissipador de calor. S'ha de soldar completament al PCB. El kit inclou endolls DIP8. No obstant això, per al convertidor de tensió U2, es recomana encaridament soldar el CI directament a la placa sense sòcol.

Soldeu els dos interruptors corredissos i els cables de clip de bateria de 9V. Tingueu en compte que si el clip de la bateria venia amb un endoll de connector als cables, només podeu retirar-lo.

En aquest moment, podeu connectar una bateria de 9V, encendre l’interruptor d’alimentació i utilitzar un voltímetre per verificar que la font d’alimentació estigui creant un rail de -9V i un rail de + 5V a partir del + 9V subministrat. Ara disposem de tres subministraments de tensió i una terra, tot d’una bateria de 9V. TREURE LA BATERIA PER CONTINUAR MUNTATGE.

DIODES: Els dos díodes D1 i D2 són components petits, de plom axial, de color taronja vidriós. Estan polaritzats i s’han d’orientar de manera que la línia negra del paquet de díodes s’uneixi amb la línia gruixuda de la pantalla serigrafica del PCB.

PRINCIPALS: Separeu la capçalera de 40 pins en tres seccions de 3, 15 i 15 posicions cadascuna. Per tallar les capçaleres al llarg, utilitzeu talladores de filferro petites per passar la posició ONE PAST on voleu que acabi la tira de sòcol. El passador / forat que heu tallat es sacrifica. La capçalera de tres pins és per al sensor de pols a la part superior de la placa amb pins etiquetats com "GND 5V SIG". Les dues capçaleres de quinze pins són per a l’Arduino Nano. Recordeu que el connector ICSP de sis pins (programació sèrie en circuit) del Nano no s’utilitza aquí i no necessita capçalera. Tampoc no es recomana connectar la pantalla OLED amb capçalera. Soldeu les capçaleres al lloc i deixeu-les buides per ara.

DIP SOCKETS: els sis xips amplificadors U3-U8 es troben tots en paquets DIP8. Soldeu un sòcol de xip DIP8 a cadascuna d’aquestes sis posicions, assegurant-vos d’orientar la osca del sòcol per alinear-la amb la osca de la pantalla de serigrafia del PCB. Soldeu els endolls sense inserir-hi el xip. Deixeu-les buides per ara.

COMPONENTS RESTANTS: Finalment, soldeu els quatre botons de pressió, els dos trimpots (tingueu en compte que són dos valors diferents), el brunzidor (tingueu en compte que està polaritzat), les dues preses d’àudio de 3,5 mm i, finalment, la pantalla OLED.

COMPONENTS DE SOCKETED: Un cop finalitzada tota la soldadura, es poden inserir els sis xips d'amplificador (tenint en compte l'orientació de la osca). A més, l’Arduino Nano es pot inserir amb el connector USB a la vora de la placa BioSense.

Pas 10: interruptors de seguretat elèctrica i font d'alimentació

Al diagrama esquemàtic del tauler HackerBoxes BioSense, tingueu en compte que hi ha una secció INTERFACCIÓ HUMANA (o ANÀLOG) i també una secció DIGITAL. Els únics tràns que es creuen entre aquestes dues seccions són les tres línies d’entrada analògica a l’Arduino Nano i el subministrament de bateria de + 9V que es pot obrir mitjançant l’interruptor USB / BAT S2.

Per molta precaució, és una pràctica habitual evitar que hi hagi cap circuit connectat a un cos humà alimentat per alimentació de paret (alimentació de línia, alimentació de xarxa, segons el lloc on visqui). En conseqüència, la part de la interfície HUMANA de la placa només funciona amb una bateria de 9 V. Tot i que és improbable que l’ordinador col·loqui de sobte 120 V al cable USB connectat, es tracta d’una pòlissa d’assegurança addicional. Un avantatge addicional d’aquest disseny és que podem alimentar tota la placa des de la bateria de 9V si no necessitem un ordinador connectat.

INTERRUPTOR ON / OFF (S1) serveix per desconnectar completament la bateria de 9V del circuit. Utilitzeu S1 per apagar completament la part analògica del tauler quan no s’utilitzi.

USB / BAT SWITCH (S2) serveix per connectar la bateria de 9V al subministrament digital de Nano i OLED. Deixeu S2 en posició USB quan la placa estigui connectada a un ordinador mitjançant el cable USB i l'ordinador el subministrarà digitalment. Quan el Nano i l’OLED s’alimentin amb la bateria de 9V, canvieu S2 a la posició BAT.

NOTA SOBRE ELS INTERRUPTORS DE SUBMINISTRAMENT: Si S1 està ENCENDIT, S2 està en USB i no hi ha subministrament d'alimentació USB, el Nano intentarà alimentar-se mitjançant els pins d'entrada analògics. Tot i que no és un problema de seguretat humana, aquesta és una condició indesitjable per als delicats semiconductors i no s’ha de perllongar.

Pas 11: Biblioteca de visualització OLED

Com a prova inicial de la pantalla OLED, instal·leu el controlador de pantalla OLED SSD1306 que es troba aquí a l'IDE Arduino.

Proveu la pantalla OLED carregant l'exemple ssd1306 / snowflakes i programant-lo a la placa BioSense.

Assegureu-vos que això funcioni abans de seguir endavant.

Pas 12: Firmware de demostració de BioSense

Juguem a un joc, professor Falken?

També hi ha un bon joc Arkanoid als exemples SSD1306. No obstant això, perquè funcioni amb la placa BioSense, s’ha de modificar el codi que inicialitza i llegeix els botons. Ens hem pres la llibertat de fer aquests canvis al fitxer "biosense.ino" adjunt aquí.

Dupliqueu la carpeta arkanoid dels exemples SSD1306 a una nova carpeta que heu anomenat biosense. Suprimiu el fitxer arkanoid.ino d'aquesta carpeta i deixeu-lo anar al fitxer "biosense.ino". Ara compileu i pengeu biosense al nano. Si premeu el botó situat a la dreta (botó 4), s'iniciarà el joc. El pàdel està controlat pel botó 1 cap a l'esquerra i el botó 4 cap a la dreta. Bon tir allà, BrickOut.

Feu clic al botó de restabliment de l'Arduino Nano per tornar al menú principal.

Pas 13: mòdul del sensor de pols

Un mòdul de sensor de pols es pot connectar a la placa BioSense mitjançant la capçalera de tres pins a la part superior de la placa.

El mòdul del sensor de pols utilitza una font de llum LED i un sensor fotogràfic de llum ambiental APDS-9008 (full de dades) per detectar la llum LED reflectida a través de la punta del dit o del lòbul de l’orella. Un senyal del sensor de llum ambiental s’amplifica i es filtra mitjançant un amplificador operatiu MCP6001. El microcontrolador pot llegir el senyal.

En prémer el botó 3 del menú principal de l’esbós de biosense.ino es retransmetran mostres del senyal de sortida del sensor de pols per la interfície USB. Al menú EINES de l'Arduino IDE, seleccioneu el "Plotter en sèrie" i assegureu-vos que la velocitat en bauds estigui configurada a 115200. Col·loqueu la punta del dit suaument sobre la llum del sensor de pols.

Trobareu informació i projectes addicionals associats al mòdul del sensor de pols aquí.

Pas 14: electromiografia (EMG)

Connecteu el cable de l'elèctrode a la presa inferior de 3,5 mm etiquetada EMG i col·loqueu els elèctrodes tal com es mostra al diagrama.

En prémer el botó 1 des del menú principal de l'esbós de biosense.ino es retransmetran mostres del senyal de sortida EMG a través de la interfície USB. Al menú EINES de l'IDE Arduino, seleccioneu "Plotter en sèrie" i assegureu-vos que la velocitat de transmissió estigui configurada a 115200.

Podeu provar l’EMG en qualsevol altre grup muscular, fins i tot en els músculs de les celles del front.

El circuit EMG de la junta BioSense es va inspirar en aquest Instructable de Advancer Technologies, que definitivament hauríeu de comprovar si hi ha alguns projectes, idees i vídeos addicionals.

Pas 15: electrocardiògraf (ECG)

Connecteu el cable de l'elèctrode a la presa superior de 3,5 mm amb l'etiqueta ECG / EEG i col·loqueu els elèctrodes tal com es mostra al diagrama. Hi ha dues opcions bàsiques per a la col·locació d’elèctrodes ECG. El primer és a l'interior dels canells amb la referència (plom vermell) a la part posterior d'una mà. Aquesta primera opció és més fàcil i còmoda, però sovint és una mica més sorollosa. La segona opció es troba a través del pit amb la referència a l’abdomen dret o la part superior de la cama.

En prémer el botó 2 des del menú principal de l’esbós de biosense.ino es retransmetran mostres del senyal de sortida de l’ECG per la interfície USB. Al menú EINES de l'IDE Arduino, seleccioneu "Plotter en sèrie" i assegureu-vos que la velocitat de transmissió estigui configurada a 115200.

El circuit ECG / EEG de la junta BioSense es va inspirar en el Heart and Brain SpikerShield de Backyard Brains. Consulteu el seu lloc per veure alguns projectes, idees i aquest fantàstic vídeo ECG.

Pas 16: Electroencefalògraf (EEG)

Connecteu el cable d’elèctrode a la presa superior de 3,5 mm etiquetada ECG / EEG i col·loqueu els elèctrodes tal com es mostra al diagrama. Hi ha moltes opcions per col·locar l'elèctrode EEG amb dues opcions bàsiques que es mostren aquí.

El primer és al front amb la referència (plom vermell) al lòbul o procés mastoide. Aquesta primera opció pot utilitzar simplement els mateixos cables i elèctrodes de gel que s’utilitzen per a l’ECG.

La segona opció a la part posterior del cap. Si ets calb, els elèctrodes de gel també funcionaran aquí. En cas contrari, és una bona idea formar elèctrodes que puguin "passar" pel cabell. Una mànega de soldadura d’estil rentador de panys és una bona opció. Utilitzeu alicates de punta de punta a les petites llengüetes (sis en aquest cas) a l'interior de la rentadora per doblegar-les i sortir totes en la mateixa direcció. La col·locació sota una cinta elàstica forçarà suaument aquestes protuberàncies a través del cabell i en contacte amb el cuir cabellut per sota. Si cal, es pot utilitzar gel conductor per millorar la connexió. Simplement barregeu sal de taula amb un líquid espès com ara gelea de petroli o un purí d’aigua i midó o farina. L’aigua salada sola també funcionarà, però haurà de contenir-se dins d’una esponja petita o una bola de cotó.

En prémer el botó 2 del menú principal de l’esbós de biosense.ino es retransmetran mostres del senyal de sortida EEG per la interfície USB. Al menú EINES de l'IDE Arduino, seleccioneu "Plotter en sèrie" i assegureu-vos que la velocitat de transmissió estigui configurada a 115200.

Projectes i recursos EEG addicionals:

Aquest instructable utilitza un disseny similar al BioSense EEG i també demostra alguns processos addicionals i fins i tot com es juga a EEG Pong.

Backyard Brains també té un bon vídeo per mesurar EEG.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

Els senyals EEG poden mesurar els efectes estroboscòpics de les ones cerebrals (per exemple, amb Mindroid).

Pas 17: Zona de desafiament

Podeu mostrar les traces de senyal analògic a l'OLED a més del Plotter Serial?

Com a punt de partida, consulteu aquest projecte des de XTronical.

També pot ser útil fer una ullada al projecte Tiny Scope.

Què us sembla afegir indicadors de text per a velocitats de senyal o altres paràmetres interessants?

Pas 18: quadre de subscripció mensual de BioBox

Applied Science Ventures, l'empresa matriu de HackerBoxes, participa en un nou i emocionant concepte de caixa de subscripció. BioBox inspirarà i educarà en projectes en ciències de la vida, bio hacking, salut i rendiment humà. Mantingueu fora un sensor òptic per obtenir novetats i descomptes per a membres fundadors seguint la pàgina de Facebook de BioBox.

Pas 19: HACK EL PLANETA

Si us ha agradat aquest Instrucable i voleu que cada mes es lliurin directament a la vostra bústia una caixa de projectes electrònics i informàtics com aquest, uniu-vos a la revolució HackerBox subscrivint-vos AQUÍ.

Arribeu i compartiu el vostre èxit als comentaris següents o a la pàgina de Facebook de HackerBoxes. Indiqueu-nos si teniu cap pregunta o necessiteu ajuda per res. Gràcies per formar part de HackerBoxes. Si us plau, mantingueu els vostres suggeriments i suggeriments. HackerBoxes són LES VOSTRES caixes. Fem alguna cosa genial!