HackerBox 0026: BioSense: 19 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

BioSense - Bu ay, HackerBox Hackers, insan ürəyinin, beyinin və skelet əzələlərinin fizioloji siqnallarını ölçmək üçün əməliyyat gücləndirici sxemlərini araşdırır. Bu Təlimat, HackerBox #0026 ilə işləmək üçün məlumatları ehtiva edir, bunları təchizat bitənə qədər əldə edə bilərsiniz. Ayrıca, hər ay poçt qutunuzda belə bir HackerBox almaq istəyirsinizsə, HackerBoxes.com saytına abunə olun və inqilaba qoşulun!

HackerBox 0026 üçün mövzular və öyrənmə məqsədləri:

• Op-amp dövrələrinin nəzəriyyəsini və tətbiqini anlayın
• Kiçik siqnalları ölçmək üçün cihaz gücləndiricilərindən istifadə edin
• Eksklüziv HackerBoxes BioSense lövhəsini yığın
• EKQ və EEG üçün insan mövzusu aləti
• İnsan skelet əzələləri ilə əlaqəli siqnalları qeyd edin
• Elektrik təhlükəsiz insan interfeysi sxemlərinin dizaynı
• USB üzərindən və ya OLED ekran vasitəsilə analoq siqnalları görüntüləyin

HackerBoxes, DIY elektronikası və kompüter texnologiyası üçün aylıq abunə qutusu xidmətidir. Biz həvəskarlar, istehsalçılar və təcrübəçilərik. Biz xəyalların xəyalpərəstləriyik. PLANET HACK!

Addım 1: HackerBox 0026: Qutunun İçindəkilər

• HackerBoxes #0026 Kolleksiya Edilən İstinad Kartı
• Eksklüziv HackerBoxes BioSense PCB
• BioSense PCB üçün OpAmp və Komponent Kit
• Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
• OLED Modulu 0.96 düym, 128x64, SSD1306
• Pulse Sensor Modulu
• Fizioloji Sensorlar üçün Snap-Style Rəhbərləri
• Yapışqan Gel, Snap-Style Elektrot Pedləri
• OpenEEG elektrod kəmər dəsti
• Boruları kiçiltmək - 50 ədəd çeşid
• MicroUSB Kabel
• Eksklüziv WiredMind Decal

Faydalı olacaq digər şeylər:

• Lehimləmə dəmiri, lehim və əsas lehim alətləri
• Proqram vasitələrini işlətmək üçün kompüter
• 9V Batareya
• Bağlı tel

Ən əsası, macəra hissinə, DIY ruhuna və hacker marağına ehtiyacınız olacaq. Hardcore DIY elektronikası əhəmiyyətsiz bir iş deyil və biz bunu sizin üçün sulamırıq. Məqsəd inkişaf deyil, mükəmməllikdir. Davam edərək macəradan zövq aldığınız zaman, yeni texnologiyanı öyrənməkdən və inşallah bəzi layihələri işə salmaqdan böyük məmnunluq əldə edə bilərsiniz. Hər bir addımı yavaş -yavaş atmağı, detallara fikir verməyi və kömək istəməkdən çəkinməməyi təklif edirik.

Qeyd edək ki, HackerBox FAQ -da mövcud və perspektivli üzvlər üçün çoxlu məlumatlar var.

Addım 2: Əməliyyat Gücləndiriciləri

Əməliyyat gücləndiricisi (və ya op-amp) diferensial girişi olan yüksək qazanclı bir gərginlik gücləndiricisidir. Bir op-amp, iki giriş terminalı arasındakı potensial fərqdən adətən yüz minlərlə dəfə böyük bir çıxış potensialı istehsal edir. Əməliyyat gücləndiricilərinin mənşəyi analoq kompüterlərdə idi, burada bir çox xətti, xətti olmayan və tezliyə bağlı sxemlərdə riyazi əməliyyatlar aparmaq üçün istifadə olunurdu. Op-amperlər, geniş istehlak, sənaye və elmi cihazlarda istifadə olunan bu gün ən çox istifadə olunan elektron cihazlardan biridir.

İdeal bir op-amp ümumiyyətlə aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:

• Sonsuz açıq döngə qazancı G = vout / vin
• Sonsuz giriş empedansı Rin (beləliklə sıfır giriş cərəyanı)
• Sıfır giriş ofset gərginliyi
• Sonsuz çıxış gərginliyi aralığı
• Sıfır faza sürüşməsi və sonsuz dönmə sürəti ilə sonsuz bant genişliyi
• Sıfır çıxış empedansı marşrutu
• Sıfır səs -küy
• Sonsuz ümumi rejim rədd nisbəti (CMRR)
• Sonsuz enerji təchizatı rədd nisbəti.

Bu idealları iki "qızıl qayda" ilə ümumiləşdirmək olar:

1. Qapalı bir döngədə çıxış, girişlər arasındakı gərginlik fərqini sıfır etmək üçün lazım olan hər şeyi etməyə çalışır.
2. Girişlər heç bir cərəyan çəkmir.

[Vikipediya]

Əlavə Op-Amp mənbələri:

EEVblogdan Ətraflı Video Dərsliyi

Xan Akademiyası

Elektronika dərsləri

Addım 3: Alət Gücləndiriciləri

Bir alət gücləndiricisi, giriş tampon gücləndiriciləri ilə birləşdirilmiş bir diferensial gücləndiricidir. Bu konfiqurasiya, giriş empedansının uyğunlaşdırılmasına olan ehtiyacı aradan qaldırır və beləliklə gücləndiricini xüsusilə ölçü və sınaq avadanlıqlarında istifadə üçün əlverişli edir. Cihazın gücləndiriciləri, dövrənin böyük dəqiqliyi və sabitliyinin tələb olunduğu yerlərdə istifadə olunur. Alət gücləndiriciləri, səs-küy olduqda kiçik siqnalları ölçmək üçün uyğun hala gətirən çox yüksək ümumi rejim rədd nisbətlərinə malikdir.

Alət gücləndiricisi ümumiyyətlə standart bir op-amp ilə eyni olduğu üçün sxematik olaraq göstərilsə də, elektron cihaz gücləndiricisi demək olar ki, hər zaman daxili olaraq ÜÇ op-amperdən ibarətdir. Bunlar hər bir girişi (+,-) buferləşdirmək üçün bir op-amp və adekvat empedans uyğunluğu ilə istənilən çıxışı istehsal etmək üçün bir şəkildə qurulmuşdur.

[Vikipediya]

PDF Kitabı: Alət Gücləndiriciləri üçün Dizayner Kılavuzu

Addım 4: HackerBoxes BioSense lövhəsi

HackerBoxes BioSense Board, aşağıda təsvir olunan dörd fizioloji siqnalın aşkarlanması və ölçülməsi üçün əməliyyat və cihaz gücləndiricilərinin toplusuna malikdir. Kiçik elektrik siqnalları işlənir, gücləndirilir və USB vasitəsilə kompüterə ötürülə, işlənə və göstərilə biləcəyi bir mikro nəzarətçiyə verilir. Mikro nəzarətçi əməliyyatları üçün HackerBoxes BioSense lövhəsi Arduino Nano modulundan istifadə edir. Növbəti bir neçə addımın Arduino Nano modulunu BioSense lövhəsi ilə birlikdə istifadə etməyə hazırlamağa diqqət yetirin.

Pulse Sensor modullarında bir işıq mənbəyi və bir işıq sensoru var. Modul bədən toxuması ilə, məsələn, barmaq ucu və ya qulaq ucu ilə təmasda olduqda, əks olunan işığdakı dəyişikliklər toxumadan qan pompalayaraq ölçülür.

EKG olaraq da adlandırılan EKQ (elektrokardioqrafiya) dəriyə yerləşdirilən elektrodlardan istifadə edərək bir müddət ərzində ürəyin elektrik fəaliyyətini qeyd edir. Bu elektrodlar, ürək əzələsinin elektrofizyolojik olaraq hər bir ürək atışında depolarizasiya və repolarizasiyadan yaranan dəridəki kiçik elektrik dəyişikliklərini aşkar edir. EKQ çox yayılmış bir kardioloji testdir. [Vikipediya]

EEG (Elektroensefaloqrafiya), beynin elektrik fəaliyyətini qeyd etmək üçün elektrofizioloji monitorinq üsuludur. EEG, beynin neyronlarında ion cərəyanından yaranan gərginlik dalğalanmalarını ölçərkən baş dərisi boyunca yerləşdirilir. [Vikipediya]

EMG (Elektromiyografi) skelet əzələləri ilə əlaqəli elektrik fəaliyyətini ölçür. Bir elektromiyograf, elektrik və ya nevroloji cəhətdən aktiv olduqda əzələ hüceyrələrinin yaratdığı elektrik potensialını aşkar edir. [Vikipediya]

Addım 5: Arduino Nano Mikrokontrolör Platforması

Daxil olan Arduino Nano modulu baş pinləri ilə gəlir, lakin onlar modula lehimlənmir. Sancaqları hələlik tərk edin. Arduino Nano modulunun bu ilkin sınaqlarını BioSense Board və PRIOR -dan ayrı olaraq Arduino Nanonun baş pinlərinə lehimləmək üçün həyata keçirin. Növbəti bir neçə addım üçün lazım olan şey, çantadan çıxan kimi microUSB kabeli və Nano moduludur.

Arduino Nano, səthə quraşdırılmış, çörək taxtasına uyğun, miniatürləşdirilmiş USB ilə birləşdirilmiş Arduino lövhəsidir. Qəribə dərəcədə tam xüsusiyyətlidir və hack etmək asandır.

Xüsusiyyətləri:

• Mikro nəzarətçi: Atmel ATmega328P
• Gərginlik: 5V
• Rəqəmsal I/O Pinləri: 14 (6 PWM)
• Analog giriş pinləri: 8
• I/O Pin başına DC cərəyanı: 40 mA
• Flash Yaddaş: 32 KB (bootloader üçün 2KB)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Saat Sürəti: 16 MHz
• Ölçülər: 17 x 43 mm

Arduino Nanonun bu xüsusi variantı qara Robotdyn dizaynıdır. İnterfeys, bir çox cib telefonu və planşetdə istifadə edilən eyni MicroUSB kabelləri ilə uyğun gələn bir bortda MicroUSB portudur.

Arduino Nanos, quraşdırılmış USB/Serial körpü çipinə malikdir. Bu xüsusi variantda körpü çipi CH340G -dir. Qeyd edək ki, müxtəlif növ Arduino lövhələrində istifadə olunan digər USB/Serial körpü çipləri var. Bu çiplər, kompüterinizin USB portunun Arduino prosessor çipindəki serial interfeysi ilə əlaqə qurmasına imkan verir.

Kompüterin əməliyyat sistemi, USB/Serial çiplə əlaqə qurmaq üçün Cihaz Sürücüsü tələb edir. Sürücü, IDE -nin Arduino lövhəsi ilə əlaqə qurmasına imkan verir. Lazım olan xüsusi cihaz sürücüsü həm OS versiyasından, həm də USB/Serial çipin növündən asılıdır. CH340 USB/Serial çipləri üçün bir çox əməliyyat sistemi (UNIX, Mac OS X və ya Windows) üçün sürücülər mövcuddur. CH340 istehsalçısı həmin sürücüləri burada təmin edir.

Arduino Nano'yu kompüterinizin USB portuna ilk dəfə qoşduğunuzda, yaşıl güc işığı yanmalı və mavi LED yavaş -yavaş yanıb -sönməyə başlayacaq. Bunun səbəbi, Nanonun yeni Arduino Nano üzərində işləyən BLINK proqramı ilə əvvəlcədən yüklənməsidir.

Addım 6: Arduino İnteqrasiya İnkişaf Mühiti (IDE)

Arduino IDE hələ qurulmamışdırsa, Arduino.cc saytından yükləyə bilərsiniz

Arduino ekosistemində işləmək üçün əlavə məlumat əldə etmək istəyirsinizsə, HackerBoxes Başlanğıc Atölyesi üçün təlimatları nəzərdən keçirməyi təklif edirik.

Nanonu MicroUSB kabelinə və kabelin digər ucunu kompüterdəki USB portuna qoşun, Arduino IDE proqramını işə salın, alətlər> port (ehtimal ki, "wchusb" olan bir ad altında IDE -də uyğun USB portunu seçin)). Alətlər> lövhə altında IDE -də "Arduino Nano" nu da seçin.

Nəhayət, bir nümunə kodu yükləyin:

Fayl-> Nümunələr-> Əsaslar-> Göz qırp

Bu əslində Nanoya əvvəlcədən yüklənmiş və mavi LED -in yavaş -yavaş yanıb -sönməsi üçün hazırda çalışmalı olan koddur. Buna görə, bu nümunə kodu yükləsək, heç nə dəyişməyəcək. Bunun əvəzinə kodu bir az dəyişdirək.

Diqqətlə baxdığınızda, proqramın LED -i yandırdığını, 1000 milisaniyəni (bir saniyə) gözlədiyini, LED -i söndürdüyünü, başqa bir saniyəni gözlədiyini və sonra hər şeyi yenidən - sonsuza qədər gördüyünü görə bilərsiniz.

Hər iki "gecikmə (1000)" ifadəsini "gecikmə (100)" olaraq dəyişdirərək kodu dəyişdirin. Bu dəyişiklik LED -in on qat daha sürətli yanıb sönməsinə səbəb olacaq, elə deyilmi?

Dəyişdirilmiş kodunuzun üstündəki YÜKLƏ düyməsini (ox işarəsi) tıklayaraq dəyişdirilmiş kodu Nanoya yükləyək. Vəziyyət məlumatı üçün kodu aşağıda izləyin: "tərtib etmək" və sonra "yükləmək". Nəhayət, IDE "Yükləmə Tamamlandı" göstərməli və LEDiniz daha sürətli yanıb -sönməlidir.

Əgər belədirsə, təbrik edirəm! İlk quraşdırılmış kodunuzu sındırdınız.

Sürətli yanıb-sönən versiyanız yükləndikdə və işə salındıqda, niyə LED-in iki dəfə sürətli yanıb-sönməsini təmin etmək üçün kodu yenidən dəyişə biləcəyinizi və niyə təkrar etməzdən əvvəl bir neçə saniyə gözlədiyinizi görmürsünüz? Bir cəhd edin! Başqa nümunələr necə? İstədiyiniz nəticəni görmə qabiliyyətinə malik olmağı, kodlaşdırmağı və planlaşdırıldığı kimi işləməsini müşahidə etdikdən sonra, bacarıqlı bir hardware hakerinə çevrilmək üçün böyük bir addım atmış olursunuz.

Addım 7: Arduino Nano Header Pins

İnkişaf etdirmə kompüteriniz Arduino Nanoya kod yükləmək üçün konfiqurasiya edildikdən və Nano sınaqdan keçirildikdən sonra USB kabelini Nanodan ayırın və lehimləməyə hazır olun.

Lehimləməyi yeni öyrənirsinizsə, lehimləmə ilə bağlı bir çox onlayn təlimatlar və videolar var. Burada bir nümunə var. Əlavə yardıma ehtiyacınız olduğunu hiss edirsinizsə, bölgənizdə yerli istehsalçılar qrupu və ya hacker məkanı tapmağa çalışın. Həm də həvəskar radio klubları həmişə elektronika təcrübəsinin əla mənbələridir.

İki tək sıra başlığı (hər biri on beş pin) Arduino Nano moduluna lehimləyin. Altı pinli ICSP (dövrə ardıcıl proqramlaşdırma) konnektoru bu layihədə istifadə edilməyəcək, ona görə də bu pinləri söndürün.

Lehimləmə tamamlandıqda, lehim körpülərinin və/və ya soyuq lehim birləşmələrinin olub olmadığını diqqətlə yoxlayın. Nəhayət, Arduino Nano'yu USB kabelinə bağlayın və hər şeyin hələ də düzgün işlədiyini yoxlayın.

Addım 8: BioSense PCB Kit Komponentləri

Hazır olan mikrokontrolör modulu ilə BioSense lövhəsini yığmağın vaxtı gəldi.

Komponent siyahısı:

• U1:: 7805 Regulator 5V 0.5A TO-252 (məlumat cədvəli)
• U2:: MAX1044 Voltaj Dönüştürücü DIP8 (məlumat cədvəli)
• U3:: AD623N Alət Gücləndiricisi DIP8 (məlumat cədvəli)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (məlumat cədvəli)
• U5:: INA106 Diferensial Gücləndirici DIP8 (məlumat cədvəli)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (məlumat cədvəli)
• D1, D2:: 1N4148 Kommutasiya Diodu Eksenel Qurğuşun
• S1, S2:: SPDT Sürüşmə Açarı 2.54mm Pitch
• S3, S4, S5, S6:: Toxunma anı düyməsi 6mm X 6mm X 5mm
• BZ1:: Pasif Piezo Buzzer 6.5mm Pitch
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: 10KOhm Rezistor [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: 47KOhm Rezistor [YEL VIO ORG]
• R5:: 33KOhm Rezistor [ORG ORG ORG]
• R7:: 2.2MOhm Rezistor [RED RED GRN]
• R8, R23:: 1KOhm Rezistor [BRN BLK RED]
• R10, R11:: 1MOhm Rezistor [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: 150KOhm Rezistor [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: 82KOhm Rezistor [GRY RED ORG]
• R9:: 10KOhm Trimmer Potensiometr "103"
• R24:: 100KOhm Trimmer Potensiometr "104"
• C1, C6, C11:: 1uF 50V Monolitik Qapaq 5mm Pitch "105"
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V Monolitik Qapaq 5mm Pitch "106"
• C9:: 560pF 50V Monolitik Qapaq 5mm Pitch "561"
• C10:: 0.01uF 50V Monolitik Qapaq 5mm Pitch "103"
• Telli 9V Batareya Klipləri
• 1x40pin KADIN SÖNMƏSİNDƏN HEADER 2.54mm Pitch
• Yeddi DIP8 priz
• İki ədəd 3.5 mm-lik Audio-Stil, PCB-Montaj Soketi

Addım 9: BioSense PCB -ni yığın

Rezistorlar: Rezistorların səkkiz fərqli dəyəri var. Onlar bir -birini əvəz etmir və diqqətlə aid olduqları yerə yerləşdirilməlidir. Komponent siyahısında (və/və ya ohmetrdə) göstərilən rəng kodlarını istifadə edərək hər bir müqavimət növünün dəyərlərini təyin edərək başlayın. Rezistorları bağladığınız kağıza yazın. Bu, rezistorların yanlış yerə düşməsini xeyli çətinləşdirir. Rezistorlar qütbləşmir və hər iki istiqamətə daxil edilə bilər. Yerə lehimləndikdən sonra lövhənin arxa hissəsindəki ucları yaxından kəsin.

Kondansatörler: Kondansatörlərin dörd fərqli dəyəri var. Onlar bir -birini əvəz edə bilməz və diqqətlə aid olduqları yerə yerləşdirilməlidir. Komponentlər siyahısında göstərilən nömrə işarələrindən istifadə edərək hər bir kondansatör növünün dəyərlərini təyin edərək başlayın. Seramik kondansatörler qütbləşməmişdir və hər iki istiqamətə daxil edilə bilər. Yerə lehimləndikdən sonra lövhənin arxa hissəsindəki ucları yaxından kəsin.

GÜÇ KAYNAĞI: Enerji təchizatını təşkil edən iki yarımkeçirici komponent U1 və U2 -dir. Sonradan bunları lehimləyin. U1 -ə lehim edərkən, düz flanşın cihazın pimi və soyuducu olduğunu unutmayın. PCB -yə tamamilə lehimlənməlidir. Kitə DIP8 prizləri daxildir. Bununla birlikdə, U2 gərginlik çeviricisi üçün, IC -ni birbaşa lövhəyə bir yuva olmadan diqqətlə lehimləməyi məsləhət görürük.

İki slayd açarında və 9V batareya klip uclarında lehim. Diqqət yetirin ki, batareya klipsi elektrik naqillərində bir bağlayıcı ilə birlikdə gəlirsə, bağlayıcını kəsə bilərsiniz.

Bu anda, 9V batareyanı bağlaya, güc açarını çevirə və bir volt sayğacından istifadə edərək enerji təchizatınızın -9V və +5V +5V -lik bir rels yaratdığını yoxlaya bilərsiniz. İndi bir 9V batareyadan üç gərginlik təchizatı və bir torpaq var. BÜTÜN AKSİYASINI DAVAM ETMƏK ÜÇÜN ÇIKARIN.

DİODLAR: D1 və D2 iki diod kiçik, eksenel qurğulu, şüşəli-narıncı komponentlərdir. Qütblüdürlər və diod paketindəki qara xəttin PCB ipək ekranındakı qalın xəttlə üst -üstə düşməsi üçün yönləndirilməlidir.

HEADER SOCKETS: 40 pin başlığını hər biri 3, 15 və 15 mövqedən üç hissəyə ayırın. Başlıqların uzunluğunu kəsmək üçün, yuva zolağının bitməsini istədiyiniz BİR ÖDÜN mövqeyini keçmək üçün kiçik tel kəsicilərdən istifadə edin. Kəsdiyiniz pin/çuxur qurban verilir. Üç pin başlığı, "GND 5V SIG" etiketli pinləri olan lövhənin yuxarı hissəsindəki nəbz sensoru üçündür. İki on beş pin başlıq Arduino Nano üçündür. Unutmayın ki, Nano-nun altı pinli ICSP (dövrə ardıcıl proqramlaşdırma) konnektoru burada istifadə edilmir və başlığa ehtiyac yoxdur. OLED ekranı bir başlıq ilə birləşdirməyi də təklif etmirik. Başlıqları yerə qoyun və hələlik boş buraxın.

DIP SOCKETS: Altı gücləndirici çip U3-U8 hamısı DIP8 paketindədir. Bu altı mövqedən hər birinə bir DIP8 çip yuvasını lehimləyin, PCB ipək ekranındakı çentiklə hizalanmaq üçün yuvanın çentikini istiqamətləndirdiyinizə əmin olun. Prizləri çip daxil edilmədən lehimləyin. Onları hələlik boş buraxın.

QALDIĞI BİLEŞENLER: Nəhayət, dörd düyməni, iki trimpotu (iki fərqli dəyər olduğunu unutmayın), səs siqnalı (qütbləşdiyini unutmayın), iki 3,5 mm audio tipli jakı və son olaraq OLED ekranı lehimləyin.

SOKETLİ BİLEŞENLER: Bütün lehimləmə tamamlandıqda, altı gücləndirici çip daxil edilə bilər (çentikin istiqamətini nəzərə alaraq). Ayrıca, Arduino Nano, USB konnektoru ilə BioSense lövhəsinin kənarına daxil edilə bilər.

Addım 10: Elektrik Təhlükəsizliyi və Güc Təchizatı Açarları

HackerBoxes BioSense lövhəsinin sxematik diaqramında bir İNSAN ARABASI (və ya ANALOG) bölməsi və eyni zamanda DİJİTAL bölmə olduğunu unutmayın. Bu iki hissə arasında keçən yeganə translar, Arduino Nano'ya üç analog giriş xətti və USB/BAT açarı S2 ilə açıla bilən +9V batareya təchizatıdır.

Çox ehtiyatlı olduğumuz üçün divar gücüylə (yaşadığınız yerə bağlı olaraq xəttin gücü, elektrik enerjisi) insan bədəninə bağlı hər hansı bir dövrənin olmamasının qarşısını almaq adi bir tətbiqdir. Buna görə lövhənin HUMAN INTERFACE hissəsi yalnız 9V batareya ilə təchiz edilmişdir. Kompüterin birdən -birə qoşulmuş USB kabelinə 120V qoyması ehtimalı az olsa da, bu bir az əlavə sığorta siyasətidir. Bu dizaynın əlavə bir faydası, bağlı bir kompüterə ehtiyacımız olmadığı təqdirdə 9V batareyadan bütün lövhəni işlədə biləcəyimizdir.

ON/OFF SWITCH (S1) 9V batareyanı dövrədən tamamilə ayırmağa xidmət edir. İstifadə edilmədikdə lövhənin analoq hissəsini tamamilə söndürmək üçün S1 istifadə edin.

USB/BAT SWITCH (S2) 9V batareyanı Nano və OLED -in rəqəmsal təchizatına bağlamağa xidmət edir. Lövhə USB kabel vasitəsilə kompüterə qoşulduqda və rəqəmsal təchizat kompüter tərəfindən təmin edildikdə S2 -ni USB mövqeyində buraxın. Nano və OLED 9V batareya ilə işləyərkən S2 -ni BAT vəziyyətinə keçirin.

QEYDİYYAT ANAHTARLARI ÜÇÜN QEYD: S1 AÇIQ, S2 USB -dədir və heç bir USB gücü yoxdursa, Nano analoq giriş pinləri vasitəsi ilə özünü gücləndirməyə çalışacaq. İnsan təhlükəsizliyi problemi olmasa da, bu, incə yarımkeçiricilər üçün arzuolunmaz bir şərtdir və uzun müddət davam etdirilməməlidir.

Addım 11: OLED Ekran Kitabxanası

OLED ekranın ilkin sınağı olaraq burada olan SSD1306 OLED ekran sürücüsünü Arduino IDE -yə quraşdırın.

Ssd1306/snowflakes nümunəsini yükləyərək və BioSense lövhəsinə proqramlaşdıraraq OLED ekranı sınayın.

İrəli getməzdən əvvəl bunun işlədiyinə əmin olun.

Addım 12: BioSense Demo Firmware

Bir oyun oynayaqmı, professor Falken?

SSD1306 nümunələrində sərin bir Arkanoid oyunu da var. BioSense lövhəsi ilə işləməsi üçün düymələri işə salan və oxuyan kod dəyişdirilməlidir. Burada əlavə olunan "biosense.ino" sənədində bu dəyişiklikləri etmək azadlığını aldıq.

SSD1306 nümunələrindən arkanoid qovluğunu biosense adlandırdığınız yeni bir qovluğa kopyalayın. Arkanoid.ino faylını həmin qovluqdan silin və "biosense.ino" faylına atın. İndi biosense tərtib edin və nanoya yükləyin. Ən sağdakı düyməni (4 düyməsini) vurmaq oyunu başlatacaq. Avarçəkmə soldakı 1 düymə və sağdakı 4 düymə ilə idarə olunur. Orada gözəl vuruldu, BrickOut.

Əsas menyuya qayıtmaq üçün Arduino Nano'da sıfırlama düyməsini vurun.

Addım 13: Pulse Sensor Modulu

Bir Pulse Sensor Modulu, lövhənin yuxarı hissəsindəki üç pin başlığından istifadə edərək BioSense lövhəsinə daxil ola bilər.

Pulse Sensor Modulu bir LED işıq mənbəyi və APDS-9008 ətraf işıq fotoşəkil sensoru (məlumat cədvəli) istifadə edərək barmaq ucu və ya qulaqcıqdan əks olunan LED işığını aşkar edir. Ətraf işıq sensöründən gələn siqnal MCP6001 op-amp istifadə edərək gücləndirilir və süzülür. Siqnal daha sonra mikro nəzarətçi tərəfindən oxuna bilər.

Biosense.ino eskizinin əsas menyusundan Button 3 -ə basmaq nəbz sensoru çıxış siqnalının nümunələrini USB interfeysi üzərində ötürəcək. Arduino IDE -nin TOOLS menyusunda "Serial Plotter" seçin və baud sürətinin 115200 olaraq təyin olunduğundan əmin olun. Parmak ucunuzu nəbz sensoru üzərindəki işığın üzərinə yumşaq bir şəkildə qoyun.

Pulse Sensor Modulu ilə əlaqəli əlavə detalları və layihələri burada tapa bilərsiniz.

Addım 14: Elektromiyograf (EMG)

Elektrod kabelini EMG etiketli 3,5 mm aşağı olan yuvaya qoşun və elektrodları diaqramda göstərildiyi kimi yerləşdirin.

Biosense.ino eskizinin əsas menyusundan Button 1 -ə basmaq EMG çıxış siqnalının nümunələrini USB interfeysi üzərində ötürəcək. Arduino IDE -nin TOOLS menyusunda "Serial Plotter" seçin və baud sürətinin 115200 olaraq təyin olunduğundan əmin olun.

EMG -ni digər əzələ qruplarında - hətta alnınızdakı qaş əzələlərində də sınaya bilərsiniz.

BioSense lövhəsinin EMG dövrəsi, bəzi əlavə layihələr, fikirlər və videolar üçün mütləq yoxlamalı olduğunuz Advancer Technologies -dən bu Təlimatlandırmadan ilhamlandı.

Addım 15: Elektrokardioqraf (EKQ)

Elektrod kabelini EKG/EEG etiketli yuxarı 3,5 mm jakına qoşun və elektrodları diaqramda göstərildiyi kimi yerləşdirin. EKQ elektrodunun yerləşdirilməsi üçün iki əsas seçim var. Birincisi, biləklərin iç tərəfində, bir əlin arxasında istinad (qırmızı qurğuşun) var. Bu ilk seçim daha asan və daha rahatdır, lakin tez -tez bir az səs -küylüdür. İkinci seçim, sağ qarın və ya ayağın yuxarı hissəsi ilə sinə boyunca.

Biosense.ino eskizinin əsas menyusundan Button 2 -yə basmaq, EKQ çıxış siqnalının nümunələrini USB interfeysi üzərində ötürəcək. Arduino IDE -nin TOOLS menyusunda "Serial Plotter" seçin və baud sürətinin 115200 olaraq təyin olunduğundan əmin olun.

BioSense lövhəsinin EKQ/EEG dövrəsi, Backyard Brains -dən ürək və beyin SpikerShield -dən ilham almışdır. Əlavə layihələr, fikirlər və bu sərin EKQ videosu üçün saytlarına baxın.

Addım 16: Elektroensefaloqraf (EEG)

Elektrod kabelini EKG/EEG etiketli yuxarı 3,5 mm jakına qoşun və elektrodları diaqramda göstərildiyi kimi yerləşdirin. Burada göstərilən iki əsas seçim ilə EEG elektrodunun yerləşdirilməsi üçün bir çox variant var.

Birincisi, qulaq boşluğunda və ya mastoid prosesində istinad (qırmızı qurğuşun) ilə alındadır. Bu ilk seçim sadəcə EKQ üçün istifadə olunan eyni tipli aparatlardan və gel elektrodlarından istifadə edə bilər.

Başın arxasındakı ikinci seçim. Əgər keçəlsənsə, gel elektrodları da burada işləyəcək. Əks təqdirdə, saçları "sızdıra bilən" elektrodlar yaratmaq yaxşı bir fikirdir. Kilit yuyucusu üslubunda bir lehim çubuğu yaxşı bir seçimdir. Yuyucunun içindəki kiçik tıxaclarda (bu vəziyyətdə altı) iynəli kəlbətin istifadə edin, sonra hamısı eyni istiqamətdə çıxsın. Elastik bir baş bandının altına yerləşdirilməsi, bu çıxıntıları saçdan və aşağıda baş dərisi ilə təmasda olmağa məcbur edəcək. Lazım gələrsə, əlaqəni yaxşılaşdırmaq üçün keçirici gel istifadə edilə bilər. Sadəcə olaraq soba duzunu neft jeli və ya su və nişasta və ya un kimi qalın bir maye ilə qarışdırın. Tuzlu su da işləyəcək, ancaq kiçik bir süngər və ya pambıq topunun içərisində olmalıdır.

Biosense.ino eskizinin əsas menyusundan Button 2 -yə basmaq, EEG çıxış siqnalının nümunələrini USB interfeysi üzərində ötürəcək. Arduino IDE -nin TOOLS menyusunda "Serial Plotter" seçin və baud sürətinin 115200 olaraq təyin olunduğundan əmin olun.

Əlavə EEG layihələri və mənbələri:

Bu Təlimat, BioSense EEG ilə bənzər bir dizayndan istifadə edir və bəzi əlavə emal və hətta EEG Pongun necə oynanacağını da nümayiş etdirir!

Backyard Brains -də EEG ölçüləri üçün gözəl bir video var.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

EEG siqnalları beyin dalğasının stroboskopik təsirlərini ölçə bilər (məsələn, Mindroid istifadə edərək).

Addım 17: Çağırış Bölgəsi

Serial Plotterə əlavə olaraq analog siqnal izlərini OLED -də göstərə bilərsinizmi?

Başlanğıc nöqtəsi olaraq XTronical -dan bu layihəyə baxın.

Tiny Scope layihəsinə baxmaq faydalı ola bilər.

Siqnal dərəcələri və ya digər maraqlı parametrlər üçün mətn göstəriciləri əlavə etmək necə?

Addım 18: BioBox Aylıq Abunəlik Qutu

HackerBoxes -un ana şirkəti olan Applied Science Ventures, maraqlı bir yeni abunə qutusu konsepsiyası ilə məşğuldur. BioBox, həyat elmləri, bio hack, sağlamlıq və insan performansı mövzusunda layihələrlə ilham verəcək və təhsil verəcək. BioBox Facebook Səhifəsini izləyərək xəbər və kirayəçi endirimləri üçün optik sensoru kənarda saxlayın.

Addım 19: Planetə HACK edin

Bu Təlimatlardan zövq aldınızsa və hər ay poçt qutunuza belə bir elektronika və kompüter texnologiyası layihəsi göndərmək istəyirsinizsə, BURADAN ABUNƏ OLaraq HackerBox inqilabına qoşulun.

Uğurunuzu aşağıdakı şərhlərdə və ya HackerBoxes Facebook Səhifəsində paylaşın. Əlbəttə ki, hər hansı bir sualınız varsa və ya bir şeyə ehtiyacınız varsa bizə bildirin. HackerBoxes -un bir hissəsi olduğunuz üçün təşəkkür edirəm. Zəhmət olmasa təklif və rəylərinizi bildirin. HackerBoxes sizin qutularınızdır. Gəlin böyük bir şey edək!