Əl EEG Fokus Monitoru: 32 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Kollec həyatı dərslər, tapşırıqlar və layihələr üçün diqqət tələb edir. Bir çox tələbə bu vaxtlarda diqqəti cəmləməkdə çətinlik çəkir, bu səbəbdən diqqət yetirmə qabiliyyətinizi izləmək və anlamaq çox vacibdir. Diqqət səviyyənizi ölçmək üçün beyin dalğalarınızı ölçən və görə biləcəyiniz məlumatları göstərən bir biosensor cihazı yaratdıq. "EEG" qısaltması, elektroensefaloqraf deməkdir, yəni beyindəki elektrik fəaliyyətini qeyd etmək üçün istifadə olunan bir maşındır.

Bu biosensor bir EEG siqnal girişi və Excel -ə kopyalana bilən bir tezlik qrafiki və çıxarıla bilən məlumatlar (isteğe bağlı) çıxarmaq üçün barmağınızı ekranda sıxışdırmağı tələb edir.

İmtina: Bu biosensor tibbi bir cihaz deyil.

Təchizat

• Arduino Uno (23 dollar)
• Çörək paneli ($ 5.50)
• Arduino üçün 2.8 "TFT Touch Shield
• Tellər (0.95 dollar)
• EEG Bitalino (40,79 dollar)
• Elektrodlar (9,13 dollar)
• 3 qurğulu aksesuar (21.48 dollar)
• Alkoqollu çubuqlar (4.65 dollar) (isteğe bağlı)
• 9V batareya (2,18 dollar)
• 9V Batareya tutacağı ($ 1.69)
• USB 2.0 Kabel növü A/B $ 3.95)

• Alətlər

  • Tel Soyucu (6.26 dollar)
  • Başınızın üstündəki telləri bağlamaq üçün saç bandı / qulaqlıq (isteğe bağlı)

Ümumi xərc: 142 dollar (qiymət dalğalanmalarından asılı olaraq)

Addım 1: ön şərtlər

• Beyin dalğalarının necə oxunduğuna dair bəzi əsas məlumatlar qrafiki başa düşməyə kömək edəcək, lakin lazım deyil.

  Bu, bəzi əsas məlumat üçün yaxşı bir qaynaqdır.

• Kodumuzu əldə etmək üçün GitHub veb saytına da daxil olmalısınız.
• Arduino tətbiqini yükləməlisiniz.

Addım 2: Təhlükəsizlik tədbirləri

• Dövrəni dəyişdirərkən, dövrə gücünün olmadığından əmin olun (batareya paketi söndürülmüş, USB qoşulmamışdır).
• Yaxınlıqda dövrə tökülə bilən mayelərin olmadığından əmin olun.
• XƏBƏRDARLIQ: Bu tibbi cihaz deyil və eyni dəqiqliyə malik deyil. Beyin dalğaları üzərində bir araşdırma aparmaq lazımdırsa, uyğun bir EEG istifadə edin.
• Dövrə və ya biosensorla işləyərkən əllərinizi quru saxlayın.

Addım 3: Göstərişlər və göstərişlər

Giderme

• Tellerinizin doğru sancaqlara bağlandığından əmin olun. Əks təqdirdə, anlaşılmaz bir oxu görünəcək.
• Ekranınızı bağladığınız zaman, hər şeyi bir pin aşağıya sığdırmadığınızdan əmin olun (əgər ekran pinlərinin heç birinin bağlı olmadığını görürsünüzsə, bu səbəbdəndir)
• BITalino'yu düzgün bir şəkildə bağladığınızdan əmin olun (təlimatlarda göründüyü kimi logo və EEG işarəsinə əsaslanaraq)
• Ekranın sancaqlar metalının artıq görünməyəcəyi bir yerə düzgün bir şəkildə bağlandığından əmin olun.
• Kod tərtib edilə bilmirsə və müəyyən bir kitabxana tapa bilmirlərsə, qeyd olunan bütün kitabxanaları quraşdırdığınızdan əmin olun.

Anlayışlar

Telin uzunluğunu kəsməzdən əvvəl onu soymaq üçün lazım olan yeri hesablamağı unutmayın

• Elektrodları alnınıza tətbiq etməzdən əvvəl, empedansı azaltmaq üçün əvvəlcə yuyun və qurudun və ya spirtli bir çubuq istifadə edin.
• Bir Arduino Mega istifadə edərək, bu modeldə etdiyimiz kimi tellər və ekran arasında sancaqlar "paylaşmağa" ehtiyac duymayacağınız əlavə Analog və Rəqəmsal pinlər təmin edərdi.

Addım 4: Cihazın Arxasındakı Elm

Beyniniz, şüur/diqqət səviyyənizdən asılı olaraq fərqli elektrik siqnalları istehsal edir. Gamma dalğaları (32-100 Hz) istehsal edərkən, bir işə, məlumat emalına və ya öyrənməyə son dərəcə diqqət yetirir. Ayıq olduğunuzda, düşünərkən və ya həyəcanlandığınızda Beta dalğaları (13-32 Hz) istehsal edir. Alfa dalğaları (8-13 Hz) fiziki və əqli cəhətdən rahat olsanız istehsal olunur. Teta dalğaları (4-8 Hz) dərin meditasiya və ya REM (sürətli göz hərəkəti) yuxusu zamanı meydana gəlir. Delta dalğaları (<4 Hz) dərin, yuxusuz yuxu zamanı meydana gəlir.

Sensorumuz, diqqət səviyyənizi ölçmək üçün hər dalğanın nə qədər olduğunu sizə xəbər verəcəkdir. Yalnız ən çox beyin dalğalarının meydana gəldiyi 0Hz-59Hz dalğa uzunluqlarını təsbit edir.

Bir video dərsinə üstünlük verirsinizsə, baxa biləcəyiniz yaxşı bir videodur.

Giriş videosumuzda Fast Fourier Transformundan bəhs etdik. Bu video bunun nə olduğunu izah edir.

Addım 5: Telləri soyun və kəsin

Ən yaxşı nəticələr üçün ən azı 5 uzunluğunda 3 ədəd lazımdır.

Daha əvvəl bir tel çıxarmamısınızsa, burada sadə bir təlimat var.

İpucu: Tel kəsərkən, telin soyulması üçün yer buraxdığınızdan əmin olun.

Addım 6: Hər telin bir ucunu döndərin

Burada məqsəd, telin açıq hissəsinin bir ucunda bir döngə yaratmaqdır. Bu döngə TFT Touch Shield altındakı sancaqlar ilə eyni ölçüdə və ya bir qədər böyük olmalıdır.

Addım 7: Ekranın altındakı uyğun pinləri tapın

3.3V, GND və A5 üçün uyğun pinləri müəyyən etmək üçün Arduino Uno və ekranın alt tərəfini müqayisə edin.

İpucu: Diqqətlə baxsanız, şəkildəki maraq sancaqlarını döndərən qırmızı dairələri görə bilərsiniz.

Addım 8: Telləri TFT Touch Shield Pinsə bağlayın

Arduino üzərindəki 3.3V çıxışa, GND və A5 analog pininə uyğun olan TFT Touch Shield pinlərinə bağladığınız döngələri yapışdırın.

İpucu: Hansına yapışdıracağınızdan əmin deyilsinizsə, yuxarıdakı şəkildə təsvir olunanlardan istifadə edə bilərsiniz.

Addım 9: Tel halqalarını sıxın

Bərkitmək üçün telin metal hissəsini sıxın. Bu daha yaxşı bir əlaqə təmin edəcək.

Addım 10: TFT Touch Shield -ı qoşun

Barmaqlarınızla telləri yerlərində bağlayın və TFT Touch Shield -ı çevirin. Arduinoya qoşun.

Addım 11: Telləri Breadboard -a qoşun

Qoşun

• Çörək lövhəsindəki + sütuna 3.3V tel.
• Çörək taxtasındakı - sütununa GND teli.
• Çörək lövhəsindəki istənilən sıraya A5 tel.

İpucu: Ekranda işlədiyini gördüyünüz tellər illüstrasiya məqsədlidir. Əlimizdə olan tellər çox qısa olduğu üçün telləri ekranın altından keçirməyi seçdik.

Addım 12: 3 qurğulu aksesuarınızı bağlayın

3 aparatlı aksessuarı BITalino EEG sensoruna qoşun. Bunu "EEG" etiketli tərəfə bağlayın.

Addım 13: EEG Sensorunuzu Telə Bağlayın

Tel EEG sensorunuzu yan tərəfində BITalino loqotipi ilə bağlayın.

Addım 14: EEG -ni Breadboard -a qoşun

Şəkildə göründüyü kimi tellərin digər ucunu çörək taxtasına bağlayın.

• Qırmızı teli çörək taxtasının + sütununa bağlayın
• Qara teli çörək taxtasının sütununa bağlayın
• Bənövşəyi teli A5 pinindən olan tellə sıraya bağlayın.

Addım 15: Elektrodları alnınıza yapışdırın

Elektrodları soyun və şəkildəki kimi alnınıza yapışdırın.

Adım 16: Özünüzü bağlayın

3-qurğulu aksesuarın uclarını alnınızdakı elektrodlara bağlayaraq dövrə ilə bir olun. Elektroddakı metal uc, 3-qurğulu aksesuarın deliklərinə gözəl oturmalıdır.

Ağ olan ortada olduğu müddətcə hansı elektrodun hansı elektroda getməsinin əhəmiyyəti yoxdur.

Addım 17: Telləri bağlayın (isteğe bağlı)

Tellərin görünüşünüzü maneə törətməsini istəmirsinizsə, başınızın üstünə sürüşdürün və bir şeylə bağlayın. Bunu etmək üçün qulaqlıqdan istifadə etməyi seçdim.

Adım 18: 9V Batareyanı Batareya Paketinə daxil edin

9V batareyanı batareya paketinə daxil edin.

Addım 19: 9V Batareya Paketini qoşun

9V batareya paketini şəkildə göstərilən porta qoşun. Bunu edərkən batareyanı söndürün.

Addım 20: Kodu Github -dan alın

• Bu linkə daxil olun:
• Hand_Held_EEG.ino faylını vurun. Kodu kopyalayın və Arduino pəncərənizə yapışdırın.

Alternativ olaraq, yaşıl "klonla və ya yüklə" düyməsini basa, zip olaraq saxlaya, sonra faylı çıxarıb aça bilərsiniz

Addım 21: Müvafiq Kitabxanaları Yükləyin

Kodu tərtib etməyə çalışdığınız zaman, müəyyən kitabxanaları axtarmağınız istənərdi.

• Alətlər> Kitabxanaları İdarə et bölməsinə keçin
• Axtarış çubuğuna ehtiyacınız olan kitabxananı daxil edin. İstədiyiniz kitabxanaya ən uyğun olanı yükləyin.

• Ehtiyac duyacağınız kitabxanalar bunlardır:

  • arduinoFFT.h
  • Adafruit_GFX.h
  • SPI.h
  • Tel.h
  • Adafruit_STMPE610.h
  • Adafruit_ILI9341.

Alternativ olaraq kitabxanaları bu bağlantılardan yükləyə bilərsiniz. və kitabxanalar qovluğuna kopyalayın.

Arduino FFT:

SPI:

Tel:

Adafruit ILI9341:

Adafruit STMPE610:

Adafruit GFX:

Addım 22: Arduino UNO -nu kompüterinizə qoşun

USB kabelindən istifadə edərək Arduino UNO -nu kompüterinizə qoşun.

Addım 23: Kodu yükləyin

Yuxarıdakı şəkildəki qırmızı dairədə göstərildiyi kimi Arduino pəncərənizdəki yükləmə düyməsini basın. Yükləmənin tamamlanmasını gözləyin.

Addım 24: Son Məhsul

USB kabelini ayırın və son məhsula sahibsiniz! Etməyiniz lazım olan tək şey batareya paketini yandırmaq və məlumat toplamağa başlamaq üçün ekrana vurmaqdır!

Sol tərəfdə nə qədər çox sıçrayış görürsünüzsə, diqqət səviyyəniz o qədər aşağı olur.

Addım 25: EAGLE Diaqramı

Yuxarıda EAGLE diaqramı var. TFT Touch Shield, EEG sensoru və 9V batareya etiketlidir. Arduino UNO -da artıq öz etiketləri var.

9V Batareyanın müsbət ucu 5V pininə və mənfi ucu Arduino Uno GND pininə bağlıdır.

EEG Sensor, 3V pininə, GND pininə GND pininə və Arduino Uno A5 pininə REF pininə bağlı VCC pininə malikdir.

TFT Touch Shield, Arduino Uno -nun bütün pinlərinə qoşulur.

Addım 26: Məlumatları oxumaq

4 -cü addımda beyin dalğalarının hansı tezliklərin hansı şüur/fokus səviyyəsinə uyğun olduğunu göstərən bir diaqram var idi. Qrafikimiz kvadrat başına 10Hz ölçüsündədir. Beləliklə, 2 -ci kvadratın sonunda bir pik görürsünüzsə (şəkildəki kimi). Bu, 20Hz -də beyin dalğalarının çoxunun olduğu deməkdir. Bu, Beta dalğalarını göstərir, yəni insanın oyaq və diqqətli olduğunu göstərir.

Addım 27: Serial Monitorun Açılması (İsteğe bağlı)

Sol üstdəki alətlər sekmesinin altındakı serial monitoru açın.

Və ya Ctrl+Shift+M düymələrini basa bilərsiniz

Addım 28: Serial Monitorda oxuyun (İsteğe bağlı)

Arduino kompüterə qoşulduqda, toxunma ekranından istifadə edərək oxuyun.

Addım 29: Nəticələrinizi kopyalayın (İsteğe bağlı)

Serial Monitor düyməsini basın, bütün məlumatları kopyalamaq üçün CTRL+A və sonra CTRL+C düymələrini basın.

Addım 30: Nəticələri mətn sənədinə yapışdırın. (İsteğe bağlı)

Notepad kimi bir mətn sənədini açın və nəticələri yapışdırmaq üçün CTRL+V düymələrini basın.

Addım 31: Nəticələri.txt faylı olaraq qeyd edin. (İsteğe bağlı)

Bu kod daha sonra məlumatları təhlil etmək üçün excel kimi bir proqrama ixrac edilə bilər.

Addım 32: Əlavə fikirlər

• Beyin dalğalarını müəyyən bir tezlikdən (Fitbitin necə titrədiyinə bənzər) algılarsa, motoru işə salan bir kod əlavə edərək diqqəti itirdiyiniz zaman oyanacaq bir cihaz yarada bilərsiniz.
• SD kart imkanlarının əlavə edilməsi, məlumatları Microsoft Excel kimi tətbiqlər vasitəsi ilə saxlamağa və başqa yollarla emal etməyə imkan verir.