EEG AD8232 2. fázis: 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Tehát ez a Lazy Old Geek (L. O. G.) épített egy EEG -t:

www.instructables.com/id/EEG-AD8232-Phase-…

Úgy tűnik, rendben működik, de az egyik dolog, ami nem tetszik benne, a számítógéphez való csatlakoztatás. Ezt ürügyként használom, hogy ne végezzek semmilyen tesztet. Egy másik aggályom az, hogy úgy tűnik, mintha valamilyen hálózati tápvezeték zaját kapnám a jelzésemben.

Néhány korábbi tesztelés során láttam egy titokzatos 40 Hz -es tüskét, amely úgy tűnik, eltűnik, amikor leválasztom az USB -t, és akkumulátorral töltöm. Lásd a képeket.

Egyébként teszteltem a HC05 és HC06 Bluetooth modulokkal, és sikerült működésbe hozni őket:

www.instructables.com/id/OldMan-and-Blueto…

Mint már említettük, Instructabler munkatárs, lingib kiadta EEG monitorját:

www.instructables.com/id/Mind-Control-3-EE…

Ő sokkal jobb kódot ír, mint én, és kifejlesztett egy Processing kódot is, tehát ez a projekt az EEG Monitorján alapul. A 2. fázishoz elemmel működő EEG monitort szeretnék készíteni. (Megpróbálok részt venni az akkumulátoros versenyen)

1. lépés: Tervezze meg a vezeték nélküli modult

A mikrokontrollerhez 3.3V Micro Pro -t fogok használni. Ez az Arduino egy 3.3V -os eszköz, így kompatibilis az AD8232 -vel. A Sparkfun verzió 3.3V -os MIC5219 feszültségszabályozót használ.

Akkumulátorként egy régi, újratölthető akkumulátort fogok használni. Ez egy újratölthető lítium akkumulátor, amelyet valószínűleg okostelefonhoz terveztek.

Amint azt később tárgyaltuk, rájöttem, hogy az AliExpress Micro Pro XC6204 feszültségszabályozót használ a MIC5219 helyett.

Tehát a tervezésem egy kicsit határvonal. A lítium akkumulátorok jellemzően 3,5–4,2 V feszültségűek, a töltéstől függően. Az XC6204 tipikus 200 mV -os lemorzsolódást igényel 100 mA -ig terjedő terheléssel. Tehát a legrosszabb esetben 3,5 V -os akkumulátorral teljes terhelés esetén a szabályozó kimenete körülbelül 3,3 V lenne. Ennek rendben kell lennie, de tisztában kell lennie a lehetséges problémákkal.

További összetevők az 1. fázis módosított AD8232 és egy HC05, 3.3V -os Bluetooth modulhoz módosítva, a következőkben tárgyalva:

www.instructables.com/id/OldMan-and-Blueto…

A kényelem kedvéért Eagle Cadsoft -ot használtam, és PCB -t készítettem ezzel a módszerrel:

www.instructables.com/id/Vinyl-Sticker-PCB…

Vázlatos és Eagle fájlok csatolva.

Megmértem az energiafogyasztást: 58 mA volt. Egy időben teszteltem ezt az akkumulátort 1750 mA óra kapacitásra, ami körülbelül 30 órás üzemidőt biztosít töltéssel.

Az akkumulátor csatlakozójához egy JST2.0 2 tűs csatlakozót használtam, hogy illeszkedjen az Adafruit M4 Express készülékemhez. Sok ilyen akkumulátornak három érintkezője van, de csak multiméterrel kell mérni körülbelül 4 V feszültséget, és forrasztani a vezetékeket az akkumulátorhoz. Forró ragasztót használtam a csatlakozás lezárására és alátámasztására.

FIGYELMEZTETÉS: Egyes JST2.0 csatlakozók piros és fekete vezetékei megfordultak az Adafruit -tól.

JST2.0 csatlakozót is hozzáadtam egy lítium akkumulátor töltőhöz. Lásd a képen.

2. lépés: Csomagolás és vázlat

Ahhoz, hogy az EEG hasznos legyen számomra, hordozhatónak kell lennie. Volt egy kis táskám egy másik projekthez. Tépőzárat varrtam a hátára. A másik tépőzárral varrtam egy karpántszíjat és egy rugalmas anyagot, a karomra illeszkedve. Az EEG a zsebébe kerül, és a karszalaghoz rögzíthető. Lásd a képeket.

A fejpánt használatának megkönnyítése érdekében (forrasztás helyett) vettem egy 3,5 mm -es audio kábelhosszabbítót, levágtam az egyik végét, és csatlakoztattam a fejpánt érzékelőihez és a fülhöz. Ez csatlakozik az AD8232 modulhoz.

TIPP: Feltételeztem, hogy a csatlakozó olyan lesz, mint a szabványos audio kábelek, a bal oldalon a jobb oldalon, a középen és az alsó földben. Ez nem igaz az AD8232 -re, ezért újra kellett vezetékeznem, lásd a képet.

Az eredeti HC05 csapjai a PCB -vel párhuzamosan kerülnek ki. Ahhoz, hogy laposabb legyen, kiegyenesítettem őket, hogy derékszögben legyenek a NYÁK -val, lásd a képet. Bár az egyenetlen tüskék nem szándékosak, jobb elektromos kapcsolatot biztosítanak.

A következő képen az összeszerelt vezeték nélküli EEG látható, majd hogyan kerül a zsebébe, ami tépőzárral rögzíthető a karszalaghoz.

Pár kép mutatja, hogyan van mindez csatolva.

Arduino vázlat csatolva, fix_FFT_EEG_wireless.ino

Ez a lingib kódon alapul, néhány sorral kiegészítve a HC05 kommunikációhoz.

3. lépés: Bázisállomás

Tehát ez az EEG Wireless az egyik CP2102-HC06 adapterrel együttműködve valós idejű adatokat jelenít meg a PC-n a Processing használatával:

www.instructables.com/id/Mind-Control-3-EE…

Gondolataim: tehát az agyhullámok azt mutatják, amit az agyad csinál. Tehát ha azt nézem, hogy mit csinálnak az agyhullámaim a számítógép képernyőjén, akkor a képernyőre nézés és a gondolkodás folyamata hatással lesz az EEG -re. Ezért azt akartam, hogy rögzítsem az EEG -t anélkül, hogy meg kellene néznem őket. Úgy döntöttem, hogy időbélyegzett adatokat rögzítek egy micro SD -kártyára, hogy offline elemzéseket végezhessek.

A koncepció például az, hogy ha tesztelöm, hogy egyes binaurális ütések hogyan befolyásolják az agyhullámokat, le tudom írni, hogy mikor és milyen ütemeket hallgatok, majd később megnézhetem az EEG -adataimat, hogy lássam, van -e valamilyen hatás alatt és után. azt az időszakot.

Ez egy bázisállomást, alapvetően egy másik HC06-os Micro Pro-t használ az adatok fogadására a vezeték nélküli EEG-ről, egy DS3231 RTC-t az idő rögzítésére, és egy microSD-kártyaadaptert az időbélyegzett adatok microSD-kártyára mentéséhez. Ez alapvetően olyan, mint az infravörös hőmérőm:

www.instructables.com/id/IR-Hőmérő-fo…

Valójában meghagyom az infravörös hőmérő és a DHT22 (hőmérséklet és páratartalom) használatának lehetőségét a NYÁK -on.

Itt vannak a fő összetevők:

3.3V Micro Pro Arduino

DS3231 RTC (módosított)

(jövőbeni DHT22 hőmérséklet/relatív páratartalom)

HC06

(jövőbeni MLX90614 infravörös hőmérséklet érzékelő)

5V -os microSD kártya adapter

Energiafelhasználás:

Mivel ehhez a Micro Pro -hoz sok érzékelő csatlakozik, egy kicsit figyelni fogok az áramra.

A Micro Pro feszültségszabályozója táplálja az összes érzékelőt.

(A Sparkfun Micro Pro egy MIC5219 3.3V -os szabályozót tartalmaz, amely 500 mA áramot tud szolgáltatni.)

A megvásárolt AliExpress 3.3v Micro Pro látszólag Torex XC6204B szabályozóval rendelkezik. Ezt sugallja az alig olvasható jelzés, de úgy néz ki, mint a 4B2X.

A 4B az XC6204B, a 2 pedig 3,3 V kimenetet jelent.

Amennyire meg tudom mondani, az XC6204B maximum 150 mA -t ad ki (sokkal kevesebbet, mint az MIC5219 500 mA). Mindazonáltal.

Nem találok adatokat a 3.3V Micro Pro üresjárati áramfelvételéről. Ezért úgy döntöttem, hogy megmérek néhányat:

3.3V Pro Micro 11.2mA

3.3V L. O. G. Binaurális ütések 20mA

3.3V vezeték nélküli EEG 58mA

A DS3231 adatlap maximális árama 3 V -on 200uA vagy 0,2 mA.

A DHT22 adatlap maximális árama 2,5mA.

A HC06 aktív üzemmódban 8,5 mA (párosítási módban 40 mA)

Az MLX90614 adatlap Nem biztos, hogy úgy néz ki, mint a maximális áram 52mA.

Tehát mindezek összeadása körülbelül 85 mA, ami nem sokkal kevesebb, mint 150 mA. De rendben kell lennie.

A microSD kártyaadaptert az 5V -os RAW pin táplálja.

Csatoltam a bázisállomás vázlatát. Az általam használt protoboard és a követendő vázlat nem tartalmazza a DHT22 vagy az IR hőmérőt.

4. lépés: Vázlat

Alapvetően a vázlat fogadja a vezeték nélküli EEG HC05 által küldött adatokat a kötött HC06 -on keresztül, és kiküldi az adatokat az USB -portjából ugyanabban a formátumban, mint a vezeték nélküli EEG, így az EEG_Monitor_2 (feldolgozás) által olvasható és megjeleníthető.

Ezenkívül a DS3231 RTC -ről lekéri az időt és a dátumot, valamint az időbélyegzőket és az adatokat egy microSD -kártyára írja CSV (vesszővel elválasztott értékek) formátumban.

1. PROBLÉMA: A vezeték nélküli EEG Bluetooth -adatokat küldött a HC06 -ra 115, 200 baud sebességgel. Úgy tűnik, a HC06 nem tud megfelelően kommunikálni ilyen sebességgel, mivel szemetet látott. Nos, játszottam vele, végül működésbe hoztam a HC05 és a HC06 beállítását 19, 200 baudra.

2. PROBLÉMA: A nyári időszámítás problémát jelentett számomra. JChristensen a következővel találkozott:

forum.arduino.cc/index.php?topic=96891.0

github.com/JChristensen/Timezone

Ennek használatához először be kell állítania az RTC -t UTC -re (Coordinated Universal Time), ez az idő Greenwichben, Angliában. Nos, nem tudtam, hogyan kell ezt megtenni, de megtaláltam ezt a cikket:

www.justavapor.com/archives/2482

Átírta hegyi időre (mellékelve) UTCtoRTC.ino

Ez a DS3231 -et UTC időre állítja, 6 órával később, mint a hegyi idő.

Aztán beépítettem az időzónát a vázlatomba. Őszintén szólva nem teszteltem, így csak feltételezve, hogy működik.

PROBLÉMA3: A Bluetooth (és a legtöbb más soros kommunikáció) egyik problémája, hogy aszinkron. Ez azt jelenti, hogy nem igazán tudja, mikor kezdődtek az adatok, és lehet, hogy az adatfolyam közepén keres.

Tehát amit tettem, minden egyes adatcsomagot „$” karakterrel kezdtem, és ezt kerestem a bázisállomásomon. Ennek jobb módja az úgynevezett kézfogás, ahol a feladó kiküldi az adatokat, majd várja, hogy a címzett visszaküldje az átvételi elismervényt. Ebből a célból nem aggódom annyira, ha időnként kihagyok egy csomagot.

Vázlat csatolva, basecode.ino

5. lépés: Következtetések

Sajnos, mióta elkezdtem ezt a projektet, elvesztettem a képességemet, hogy valóban a projektekre koncentráljak. Szerettem volna néhány tényleges tesztet végezni ezzel az EEG -vel, különösen a binaurális ütemekkel. Talán majd egyszer.

De azt hiszem, elegendő információt szolgáltattam mások számára a projekt megvalósításához.

Körülbelül 5 sávos kód kifejlesztésén voltam. Az ötlet az öt agyhullámú sáv, a delta, a théta, az alfa, a béta és a gamma megjelenítése volt. Azt hiszem, az alapsáv vázlata működik, nem hiszem, hogy a fix_FFT a feldolgozáshoz működik, de csatoltam azoknak, akiket érdekelhet.