HackerBox 0026: BioSense: 19 lépés

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:48

BioSense - Ebben a hónapban a HackerBox Hackerek operációs erősítő áramköröket vizsgálnak az emberi szív, az agy és a vázizomzat fiziológiai jeleinek mérésére. Ez az útmutató tartalmazza a HackerBox #0026 használatához szükséges információkat, amelyeket itt átvehet, amíg a készlet tart. Továbbá, ha szeretne minden hónapban egy ilyen HackerBox -ot kapni a postafiókjába, akkor iratkozzon fel a HackerBoxes.com webhelyen, és csatlakozzon a forradalomhoz!

A HackerBox 0026 témái és tanulási céljai:

• Ismerje meg az op-amp áramkörök elméletét és alkalmazását
• Használja a műszeres erősítőket az apró jelek mérésére
• Szerelje össze az exkluzív HackerBoxes BioSense táblát
• Műszerezzen emberi alanyt EKG és EEG vizsgálathoz
• Rögzítse az emberi vázizmokhoz kapcsolódó jeleket
• Tervezzen elektromosan biztonságos emberi interfész áramköröket
• Vizualizálja az analóg jeleket USB -n vagy OLED kijelzőn keresztül

A HackerBoxes a barkács elektronika és a számítástechnika havi előfizetési doboz szolgáltatása. Hobbisták, gyártók és kísérletezők vagyunk. Mi vagyunk az álmok álmodói. HACK a bolygó!

1. lépés: HackerBox 0026: Doboz tartalma

• HackerBoxes #0026 Gyűjthető referenciakártya
• Exkluzív HackerBoxes BioSense PCB
• OpAmp és komponens készlet a BioSense PCB -hez
• Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
• 0,96 hüvelykes OLED modul, 128x64, SSD1306
• Pulzusérzékelő modul
• Snap-stílusú vezetékek a fiziológiai érzékelőkhöz
• Ragasztó gél, pattintható elektródapárnák
• OpenEEG elektróda pánt készlet
• Zsugorcső - 50 darabos változat
• MicroUSB kábel
• Exkluzív WiredMind matrica

Néhány más hasznos dolog:

• Forrasztópáka, forrasztó és alapvető forrasztószerszámok
• Számítógép szoftvereszközök futtatásához
• 9V -os akkumulátor
• Szálon rögzített huzal

A legfontosabb, hogy szüksége lesz a kalandra, a barkácsolás szellemére és a hacker kíváncsiságára. A hardcore barkács elektronika nem triviális tevékenység, és nem öntözjük le az Ön számára. A cél a haladás, nem a tökéletesség. Ha kitart és élvezi a kalandot, nagy elégedettség származhat az új technológia elsajátításából és remélhetőleg néhány projekt megvalósításából. Javasoljuk, hogy minden lépést lassan, a részletek figyelembe vételével tegyen meg, és ne féljen segítséget kérni.

Ne feledje, hogy a HackerBox GYIK -ban rengeteg információ áll rendelkezésre a jelenlegi és leendő tagok számára.

2. lépés: Műveleti erősítők

A műveleti erősítő (vagy op-erősítő) nagy nyereségű feszültség-erősítő differenciál bemenettel. Az op-erősítő olyan kimeneti potenciált generál, amely tipikusan több százezerszer nagyobb, mint a két bemeneti terminál közötti potenciálkülönbség. A műveleti erősítők az analóg számítógépekből származnak, ahol matematikai műveleteket végeztek sok lineáris, nemlineáris és frekvenciafüggő áramkörben. Az op-erősítők ma a legszélesebb körben használt elektronikus eszközök közé tartoznak, sokféle fogyasztói, ipari és tudományos eszközben használják.

Az ideális op-erősítő általában a következő jellemzőkkel rendelkezik:

• Végtelen nyílt hurkú erősítés G = vout / vin
• Végtelen bemeneti impedancia Rin (tehát nulla bemeneti áram)
• Nulla bemeneti eltolási feszültség
• Végtelen kimeneti feszültségtartomány
• Végtelen sávszélesség nulla fáziseltolással és végtelen fordulatszámmal
• Nulla kimeneti impedancia útvonal
• Nulla zaj
• Végtelen közös módú elutasítási arány (CMRR)
• Végtelen tápegység -visszautasítási arány.

Ezeket az eszményeket a két "aranyszabály" foglalja össze:

1. Zárt hurokban a kimenet mindent megtesz, ami szükséges ahhoz, hogy a bemenetek közötti feszültségkülönbség nulla legyen.
2. A bemenetek nem húznak áramot.

[Wikipédia]

További Op-Amp források:

Részletes videó bemutató az EEVblog -ból

Khan Akadémia

Elektronikai oktatóanyagok

3. lépés: Műszeres erősítők

A műszeres erősítő a differenciális erősítők egy típusa, amelyet bemeneti puffer erősítőkkel kombinálnak. Ez a konfiguráció kiküszöböli a bemeneti impedancia illesztésének szükségességét, és így az erősítőt különösen alkalmassá teszi a mérő- és tesztberendezésekben való használatra. A műszeres erősítőket ott használják, ahol az áramkör nagy pontosságára és stabilitására van szükség. A műszeres erősítők nagyon magas közös módú elutasítási arányokkal rendelkeznek, így alkalmasak kis jelek mérésére zaj jelenlétében.

Bár a műszeres erősítőt általában sematikusan ábrázolják, mint egy szabványos op-erősítőt, az elektronikus műszer-erősítő szinte mindig belsőleg HÁROM op-erősítőből áll. Ezek úgy vannak elrendezve, hogy minden bemenethez egy op-erősítő (+,-), egy pedig a kívánt kimenet megfelelő impedancia illesztéssel történő előállítására szolgál.

[Wikipédia]

PDF könyv: Tervezői útmutató a műszeres erősítőkhöz

4. lépés: HackerBoxes BioSense Board

A HackerBoxes BioSense Board operációs és műszeres erősítők gyűjteményét tartalmazza az alábbiakban leírt négy fiziológiai jel észlelésére és mérésére. Az apró elektromos jeleket feldolgozzák, erősítik és egy mikrokontrollerbe táplálják, ahol USB -n keresztül továbbíthatók a számítógéphez, feldolgozhatók és megjeleníthetők. A mikrovezérlő műveletekhez a HackerBoxes BioSense Board Arduino Nano modult alkalmaz. Ne feledje, hogy a következő néhány lépés az Arduino Nano modul BioSense Board használatához való előkészítésére összpontosít.

Az impulzusérzékelő modulok fényforrást és fényérzékelőt tartalmaznak. Amikor a modul érintkezik a testszövetekkel, például egy ujjheggyel vagy fülcimpával, a visszavert fényben bekövetkező változásokat úgy mérik, hogy vérpumpák szivárognak át a szöveten.

Az EKG (elektrokardiográfia), más néven EKG, a szív elektromos aktivitását rögzíti egy bizonyos idő alatt a bőrre helyezett elektródák segítségével. Ezek az elektródák érzékelik azokat az apró elektromos elváltozásokat a bőrön, amelyek a szívizom elektrofiziológiai mintázatából adódnak, depolarizáció és repolarizáció minden szívverés során. Az EKG egy nagyon gyakran végzett kardiológiai vizsgálat. [Wikipédia]

Az EEG (elektroencefalográfia) egy elektrofiziológiai megfigyelési módszer az agy elektromos aktivitásának rögzítésére. Az elektródákat a fejbőr mentén helyezik el, míg az EEG az agy idegsejtjein belüli ionáram okozta feszültségingadozásokat méri. [Wikipédia]

Az EMG (elektromiográfia) a vázizmok elektromos aktivitását méri. Az elektromiográf észleli az izomsejtek által generált elektromos potenciált, amikor azok elektromosan vagy neurológiailag aktiválódnak. [Wikipédia]

5. lépés: Arduino Nano mikrokontroller platform

A mellékelt Arduino Nano modul fejlécekkel rendelkezik, de nincsenek forrasztva a modulhoz. Hagyja ki a csapokat egyelőre. Végezze el az Arduino Nano modul kezdeti tesztjeit a BioSense Board -tól és PRIOR -tól elkülönítve az Arduino Nano fejléceinek forrasztásához. A következő pár lépéshez mindössze egy microUSB kábelre és a Nano modulra van szükség, amint a zsákból kijön.

Az Arduino Nano egy felületre szerelhető, kenyérsütőlap-barát, miniatürizált Arduino-kártya beépített USB-vel. Elképesztően teljes értékű és könnyen feltörhető.

Jellemzők:

• Mikrokontroller: Atmel ATmega328P
• Feszültség: 5V
• Digitális I/O érintkezők: 14 (6 PWM)
• Analóg bemeneti csapok: 8
• DC áram I/O tűnként: 40 mA
• Flash memória: 32 KB (2 KB a rendszerbetöltő számára)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Óra sebesség: 16 MHz
• Méretek: 17mm x 43mm

Az Arduino Nano ezen különleges változata a fekete Robotdyn kivitel. Az interfész egy beépített MicroUSB porton keresztül történik, amely kompatibilis a sok mobiltelefonnal és táblagéppel használt MicroUSB kábelekkel.

Az Arduino Nanos beépített USB/soros híd chipet tartalmaz. Ezen a változaton a hídchip a CH340G. Ne feledje, hogy különféle típusú USB/soros híd chipeket használnak a különböző típusú Arduino táblákon. Ezek a chipek lehetővé teszik, hogy a számítógép USB -portja kommunikáljon az Arduino processzor chipjének soros interfészével.

A számítógép operációs rendszeréhez eszközillesztő szükséges, hogy kommunikáljon az USB/soros lapkával. A meghajtó lehetővé teszi az IDE számára, hogy kommunikáljon az Arduino táblával. A szükséges eszközillesztő az operációs rendszer verziójától és az USB/soros chip típusától is függ. A CH340 USB/soros chipekhez számos operációs rendszerhez (UNIX, Mac OS X vagy Windows) állnak rendelkezésre illesztőprogramok. A CH340 gyártója itt látja el az illesztőprogramokat.

Amikor először csatlakoztatja az Arduino Nano -t a számítógép USB -portjához, a zöld tápellátás jelzőfénynek ki kell gyulladnia, és röviddel azután, hogy a kék LED lassan villogni kezd. Ez azért van így, mert a Nano előre telepítve van a BLINK programmal, amely a vadonatúj Arduino Nano készüléken fut.

6. lépés: Arduino integrált fejlesztői környezet (IDE)

Ha még nincs telepítve az Arduino IDE, akkor letöltheti az Arduino.cc webhelyről

Ha további bevezető információkat szeretne az Arduino ökoszisztémában való munkavégzéshez, javasoljuk, hogy nézze meg a HackerBoxes Starter Workshop utasításait.

Csatlakoztassa a Nano -t a MicroUSB -kábelhez, a kábel másik végét pedig a számítógép USB -portjához, indítsa el az Arduino IDE szoftvert, válassza ki a megfelelő USB -portot az IDE -ben az Eszközök> port alatt (valószínűleg egy "wchusb" névvel). Válassza ki az "Arduino Nano" lehetőséget is az IDE -ben az eszközök> tábla alatt.

Végül töltsön fel egy példakódot:

Fájl-> Példák-> Alapok-> Blink

Ez valójában az a kód, amelyet előre betöltöttek a Nano -ra, és most futnia kell, hogy lassan villogjon a kék LED. Ennek megfelelően, ha betöltjük ezt a példakódot, semmi sem változik. Ehelyett módosítsuk egy kicsit a kódot.

Ha alaposan szemügyre veszi, láthatja, hogy a program bekapcsolja a LED -et, vár 1000 ezredmásodpercet (egy másodperc), kikapcsolja a LED -et, vár még egy másodpercet, majd mindent újra - örökké.

Módosítsa a kódot úgy, hogy mindkét "delay (1000)" utasítást "delay (100)" értékre változtatja. E módosítás hatására a LED tízszer gyorsabban villog, nem?

Töltsük be a módosított kódot a Nano -ba, kattintson a FELTÖLTÉS gombra (a nyíl ikon) közvetlenül a módosított kód felett. Az állapotinformációkért nézze meg a kód alatt: "fordítás", majd "feltöltés". Végül az IDE -nek a „Feltöltés kész” feliratot kell jeleznie, és a LED -nek gyorsabban kell villognia.

Ha igen, gratulálok! Most törte fel az első beágyazott kódrészletet.

Ha a gyors villogás verziója betöltődött és fut, miért nem nézi meg, hogy megváltoztathatja-e a kódot, hogy a LED kétszer gyorsan villogjon, majd várjon néhány másodpercet, mielőtt megismétli? Megpróbál! Mit szólnál más mintákhoz? Miután sikerült elképzelni a kívánt eredményt, kódolni és megfigyelni, hogy a tervek szerint működik -e, hatalmas lépést tett annak érdekében, hogy kompetens hardverhackerré váljon.

7. lépés: Arduino Nano fejléc csapok

Most, hogy a fejlesztő számítógépet úgy konfigurálták, hogy betöltse a kódot az Arduino Nano -ba, és a Nano tesztelésre került, húzza ki az USB -kábelt a Nano -ból, és készüljön fel a forrasztásra.

Ha még nem ismeri a forrasztást, sok nagyszerű útmutató és videó található online a forrasztásról. Íme egy példa. Ha úgy érzi, hogy további segítségre van szüksége, próbálja meg megtalálni a helyi készítői csoportot vagy hackerhelyet a területen. Ezenkívül az amatőr rádiós klubok mindig kiváló források az elektronikai tapasztalatokhoz.

Forrasztja a két egysoros fejlécet (egyenként tizenöt csap) az Arduino Nano modulhoz. A hat tűs ICSP (áramkörön belüli soros programozás) csatlakozó nem használható ebben a projektben, ezért hagyja ki ezeket a csapokat.

A forrasztás befejezése után gondosan ellenőrizze a forrasztóhidakat és/vagy hidegforrasztási kötéseket. Végül csatlakoztassa az Arduino Nano -t az USB -kábelhez, és ellenőrizze, hogy minden továbbra is megfelelően működik -e.

8. lépés: A BioSense PCB készlet összetevői

A mikrokontroller modul készen áll a használatra, ideje összeszerelni a BioSense táblát.

Komponenslista:

• U1:: 7805 Szabályozó 5V 0,5A TO-252 (adatlap)
• U2:: MAX1044 DIP8 feszültségátalakító (adatlap)
• U3:: AD623N műszeres erősítő DIP8 (adatlap)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (adatlap)
• U5:: INA106 DIP8 differenciálerősítő (adatlap)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (adatlap)
• D1, D2:: 1N4148 Kapcsoló dióda tengelyirányú vezeték
• S1, S2:: SPDT csúszókapcsoló 2,54 mm -es hangmagasság
• S3, S4, S5, S6:: Tapintható pillanatnyi gomb 6mm X 6mm X 5mm
• BZ1:: Passzív Piezo Buzzer 6.5mm Pitch
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: 10KOhm ellenállás [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: 47KOhm ellenállás [YEL VIO ORG]
• R5:: 33Kohm ellenállás [ORG ORG ORG]
• R7:: 2.2Mohhm ellenállás [RED RED GRN]
• R8, R23:: 1KOhm ellenállás [BRN BLK RED]
• R10, R11:: 1MOhm ellenállás [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: 150Kohhm ellenállás [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: 82Kohhm ellenállás [SZÜRKE Vörös ORG]
• R9:: 10KOhm nyíró potenciométer „103”
• R24:: 100KOhm nyíró potenciométer „104”
• C1, C6, C11:: 1uF 50V monolitikus kupak 5 mm -es „105”
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V monolitikus kupak 5 mm -es hangmagasság „106”
• C9:: 560pF 50V monolitikus kupak 5 mm -es "561"
• C10:: 0.01uF 50V monolitikus kupak 5 mm -es hangmagasság „103”
• 9 V -os elemcsipeszek vezetékekkel
• 1x40pin NŐI TÁVOLÍTÓ FEJEZŐ 2,54 mm-es hangmagasság
• Hét DIP8 foglalat
• Két 3,5 mm-es audio stílusú, NYÁK-aljzat

9. lépés: Szerelje össze a BioSense PCB -t

ELLENÁLLÓK: Nyolc különböző értékű ellenállás létezik. Nem cserélhetők fel, és gondosan kell elhelyezni, pontosan oda, ahová tartoznak. Kezdje azzal, hogy azonosítja az egyes ellenállástípusok értékeit a komponenslistában (és/vagy ohmmérővel) megjelenített színkódok segítségével. Írja fel az értéket az ellenállásokhoz csatolt papírszalagra. Ez sokkal nehezebbé teszi, hogy az ellenállásokat rossz helyen kövessük el. Az ellenállások nem polarizáltak, és mindkét irányba behelyezhetők. Miután a helyére forrasztották, alaposan vágja le a tábla hátulján lévő vezetékeket.

KAPACITOROK: Négy különböző értékű kondenzátor van. Nem cserélhetők fel, és gondosan kell elhelyezni, pontosan oda, ahová tartoznak. Kezdje azzal, hogy azonosítja az egyes kondenzátortípusok értékeit az alkatrészlistában látható számjelzések segítségével. A kerámia kondenzátorok nem polarizáltak, és mindkét irányba behelyezhetők. Miután a helyére forrasztották, alaposan vágja le a tábla hátulján lévő vezetékeket.

Áramellátás: A tápegységet alkotó két félvezető komponens az U1 és az U2. Ezeket forrasztja legközelebb. Az U1 forrasztásakor vegye figyelembe, hogy a lapos karima a készülék földelt csapja és a hűtőborda. Teljesen a PCB -hez kell forrasztani. A készlet DIP8 aljzatokat tartalmaz. Mindazonáltal az U2 feszültségátalakítóhoz erősen javasoljuk, hogy az IC -t óvatosan forrasztja közvetlenül a panelhez, aljzat nélkül.

Forrasztás a két csúszó kapcsolón és a 9 V -os elemcsipeszen. Ne feledje, hogy ha az akkumulátorcsipeszhez csatlakozó dugó került a vezetékeken, akkor csak le kell húzni a csatlakozót.

Ekkor csatlakoztathat egy 9 V -os akkumulátort, bekapcsolhatja a főkapcsolót, és egy voltmérővel ellenőrizheti, hogy a tápegység -9 V -os és +5 V -os sávot hoz létre a mellékelt +9 V -os feszültségről. Jelenleg három tápellátásunk és földelésünk van egy 9 V -os elemről. Távolítsa el az akkumulátort a szerelés folytatásához.

DIÓDÁK: A két D1 és D2 dióda kicsi, tengelyirányú, üveg-narancssárga alkatrész. Ezek polarizáltak, és úgy kell beállítani őket, hogy a diódacsomag fekete vonala egy vonalba kerüljön a NYÁK selyemszövet vastag vonalával.

FEJEZŐZÁRAK: Válassza szét a 40 tűs fejlécet három részre, egyenként 3, 15 és 15 pozícióba. Ha hosszúra szeretné vágni a fejléceket, kis drótvágókkal vágja át a ONE PAST pozíciót, ahol a foglalat végét szeretné elérni. A csap/lyuk, amelyet átvágott, feláldozásra kerül. A három tűs fejléc a tábla tetején lévő impulzusérzékelőhöz készült, a "GND 5V SIG" feliratú csapokkal. A két tizenöt tűs fejléc az Arduino Nano számára készült. Ne feledje, hogy a Nano hat tűs ICSP (áramkörön belüli soros programozás) csatlakozóját itt nem használják, és nem kell fejléc. Azt sem javasoljuk, hogy az OLED kijelzőt fejléccel csatlakoztassa. Forrasztja a helyére a fejléceket, és egyelőre hagyja üresen.

DIP SOCKETS: A hat U3-U8 erősítő chip DIP8 csomagban van. Forrasszon be egy DIP8 chip -foglalatot mind a hat pozícióba, és ügyeljen arra, hogy a foglalatban lévő bevágás igazodjon a NYÁK szitanyomáson lévő bevágáshoz. Forrasztja az aljzatokat a chip behelyezése nélkül. Hagyja őket üresen egyelőre.

Maradék komponensek: Végül forrasztja be a négy nyomógombot, a két trimpot (vegye figyelembe, hogy két különböző érték), a zümmögőt (vegye figyelembe, hogy polarizált), a két 3,5 mm-es audio stílusú aljzatot és végül az OLED kijelzőt.

BELSŐ ALKATRÉSZEK: Miután az összes forrasztás befejeződött, a hat erősítő chip behelyezhető (figyelembe véve a bevágás irányát). Ezenkívül az Arduino Nano a BioSense kártya szélén lévő USB -csatlakozóval is behelyezhető.

10. lépés: Elektromos biztonsági és áramellátási kapcsolók

A HackerBoxes BioSense Board sematikus diagramján vegye figyelembe, hogy van HUMAN INTERFACE (vagy ANALOG) és DIGITAL szakasz is. A két szakasz között csak az Arduino Nano három analóg bemeneti vonala és a +9 V -os akkumulátor tápellátás található, amelyek az S2 USB/BAT kapcsolóval nyithatók meg.

A rengeteg óvatosságból elterjedt gyakorlat, hogy elkerüljük, hogy bármilyen áramkört emberi testhez csatlakoztassunk fali árammal (hálózati tápellátás, hálózati tápellátás, lakóhelyétől függően). Ennek megfelelően a kártya HUMAN INTERFACE része csak 9V -os elemmel működik. Bármennyire is valószínűtlen, hogy a számítógép hirtelen 120V -ot tesz a csatlakoztatott USB -kábelre, ez egy kis kiegészítő biztosítás. Ennek a kialakításnak további előnye, hogy a teljes táblát 9V -os akkumulátorról táplálhatjuk, ha nincs szükségünk csatlakoztatott számítógépre.

A BE/KI KAPCSOLÓ (S1) a 9 V -os akkumulátor teljes áramtalanítására szolgál. Az S1 gombbal kapcsolja ki teljesen a kártya analóg részét, amikor nem használja.

Az USB/BAT SWITCH (S2) arra szolgál, hogy a 9V -os akkumulátort a Nano és az OLED digitális tápegységéhez csatlakoztassa. Hagyja az S2 -t USB helyzetben, ha a kártya USB -kábelen keresztül csatlakozik a számítógéphez, és a digitális tápellátást a számítógép biztosítja. Ha a Nano és az OLED 9 V -os elemről kívánja táplálni, akkor csak kapcsolja az S2 -t BAT állásba.

MEGJEGYZÉS A TÁPKAPCSOLÓKRÓL: Ha az S1 be van kapcsolva, az S2 az USB -n van, és nincs USB -tápellátás, akkor a Nano megpróbálja táplálni magát az analóg bemeneti érintkezőkön keresztül. Bár ez nem emberi biztonsági kérdés, ez nem kívánatos feltétel a kényes félvezetők számára, és nem szabad hosszabbítani.

11. lépés: OLED kijelzőkönyvtár

Az OLED kijelző első tesztjeként telepítse az itt található SSD1306 OLED kijelző illesztőprogramot az Arduino IDE -be.

Tesztelje az OLED kijelzőt az ssd1306/snowflakes példa betöltésével és a BioSense Board programozásával.

Győződjön meg róla, hogy ez működik, mielőtt továbblép.

12. lépés: BioSense Demo Firmware

Játsszunk valamit, Falken professzor?

Van egy klassz Arkanoid játék is az SSD1306 példákban. Ahhoz azonban, hogy a BioSense táblával működjön, módosítani kell a gombokat inicializáló és olvasó kódot. Változatlanul elvégeztük ezeket a módosításokat az itt csatolt "biosense.ino" fájlban.

Másolja az arkanoid mappát az SSD1306 példákból egy új mappába, amelyet biosense -nek nevezett el. Törölje az arkanoid.ino fájlt a mappából, és tegye a "biosense.ino" fájlba. Most fordítsa össze és töltse fel a biosense -t a nano -ra. A jobb oldali gomb megnyomásával (4. gomb) elindul a játék. A lapátot az 1 gomb balra és a 4 gomb jobbra vezérli. Szép lövés, BrickOut.

Nyomja meg az Arduino Nano reset gombját, hogy visszatérjen a főmenübe.

13. lépés: Pulzusérzékelő modul

Egy pulzusérzékelő modul kapcsolódhat a BioSense kártyához a kártya tetején található három tűs fejléc segítségével.

A Pulse Sensor Module egy LED fényforrást és egy APDS-9008 környezeti fény fotóérzékelőt (adatlap) használ az ujjhegyen vagy fülcimpán keresztül visszaverődő LED-fény észlelésére. A környezeti fényérzékelő jelét erősítik és szűrik egy MCP6001 op-erősítővel. Ezt követően a mikrokontroller le tudja olvasni a jelet.

A biosense.ino vázlat főmenüjének 3 gombjának megnyomásával az impulzusérzékelő kimeneti jelének mintái továbbíthatók az USB interfészen keresztül. Az Arduino IDE ESZKÖZÖK menüjében válassza a "Soros plotter" lehetőséget, és győződjön meg arról, hogy az átviteli sebesség 115200 -ra van állítva. Óvatosan helyezze ujjhegyét az impulzusérzékelő fénye fölé.

A pulzusérzékelő modulhoz kapcsolódó további részletek és projektek itt találhatók.

14. lépés: Elektromiográf (EMG)

Csatlakoztassa az elektródakábelt az EMG feliratú alsó 3,5 mm -es aljzatba, és helyezze el az elektródákat az ábra szerint.

A biosense.ino vázlat főmenüjének 1 gombjának megnyomásával az EMG kimeneti jel mintái továbbíthatók az USB interfészen keresztül. Az Arduino IDE TOOLS menüjében válassza ki a "Soros Plotter" lehetőséget, és győződjön meg arról, hogy az átviteli sebesség 115200.

Bármely más izomcsoporton kipróbálhatja az EMG -t - még a homlokán lévő szemöldökizmokat is.

A BioSense Board EMG áramkörét az Advancer Technologies Instructable ihlette, amelyet mindenképpen érdemes megnézni további projektek, ötletek és videók tekintetében.

15. lépés: Elektrokardiográf (EKG)

Csatlakoztassa az elektróda kábelt az EKG/EEG feliratú 3,5 mm -es jack csatlakozóba, és helyezze el az elektródákat az ábra szerint. Az EKG elektróda elhelyezésének két alapvető lehetősége van. Az első a csukló belső oldalán található, az egyik kéz hátoldalán található hivatkozással (piros ólom). Ez az első lehetőség könnyebb és kényelmesebb, de gyakran egy kicsit zajosabb. A második lehetőség a mellkason, a referencia a jobb hason vagy a felső lábon.

A biosense.ino vázlat főmenüjének 2 gombjának megnyomásával az EKG kimeneti jel mintái továbbíthatók az USB interfészen keresztül. Az Arduino IDE TOOLS menüjében válassza ki a "Soros Plotter" lehetőséget, és győződjön meg arról, hogy az átviteli sebesség 115200.

A BioSense Board EKG/EEG áramkörét a Backyard Brains Heart and Brain SpikerShield inspirálta. Nézze meg webhelyüket további projektekért, ötletekért és ezt a klassz EKG -videót.

16. lépés: Elektroencefalográf (EEG)

Csatlakoztassa az elektróda kábelt az EKG/EEG feliratú 3,5 mm -es jack csatlakozóba, és helyezze el az elektródákat az ábra szerint. Sok lehetőség van az EEG elektróda elhelyezésére, az itt bemutatott két alapvető lehetőséggel.

Az első a homlokon van, a referenciával (piros ólom) a fülcimpán vagy a mastoid folyamaton. Ez az első lehetőség egyszerűen ugyanazokat a pattintós vezetékeket és gél elektródákat használhatja, mint az EKG.

A második lehetőség a fej hátsó részén. Ha történetesen kopasz vagy, akkor a gél -elektródák is működni fognak itt. Ellenkező esetben jó ötlet olyan elektródák kialakítása, amelyek "átszúrhatják" a hajat. A zármosó stílusú forrasztópánt jó megoldás. Használjon tűfogót az alátét belsejében lévő kis füleken (ebben az esetben hat), hogy hajlítsa, majd mindet ugyanabba az irányba nyúljon ki. A rugalmas fejpánt alá helyezés finoman kényszeríti ezeket a nyúlványokat a hajra, és érintkezik az alábbi fejbőrrel. Szükség esetén vezetőképes gél használható a kapcsolat javítására. Egyszerűen keverje össze az asztali sót egy sűrű folyadékkal, például vazelinnel, vagy vízzel, keményítővel vagy liszttel. A sós víz önmagában is működik, de egy kis szivacsban vagy vattacsomóban kell lennie.

A biosense.ino vázlat főmenüjének 2 gombjának megnyomásával az EEG kimeneti jel mintái továbbíthatók az USB interfészen keresztül. Az Arduino IDE TOOLS menüjében válassza ki a "Soros Plotter" lehetőséget, és győződjön meg arról, hogy az átviteli sebesség 115200.

További EEG projektek és források:

Ez az Instructable hasonló kialakítást használ, mint a BioSense EEG, és bemutat néhány további feldolgozást, sőt azt is, hogyan kell játszani az EEG Pong!

A Backyard Brains egy szép videót is tartalmaz az EEG mérésekhez.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

Az EEG jelek a stroboszkópos agyhullámhatásokat mérhetik (pl. Mindroid használatával).

17. lépés: Kihívási zóna

Meg tudja jeleníteni az analóg jelnyomokat az OLED -en a soros plotter mellett?

Kiindulópontként nézze meg ezt a projektet az XTronical -tól.

Hasznos lehet egy pillantást vetni a Tiny Scope projektre is.

Mit szólnál szöveges jelzők hozzáadásához a jelsebességhez vagy más érdekes paraméterekhez?

18. lépés: A BioBox havi előfizetési doboza

Az Applied Science Ventures, a HackerBoxes anyavállalata izgalmas új előfizetési doboz -koncepcióban vesz részt. A BioBox az élettudományok, a biohackelés, az egészségügy és az emberi teljesítmény területén megvalósuló projektekkel inspirál és oktat. Tartsa távol az optikai érzékelőt a hírekről és a charter tagok kedvezményeiről a BioBox Facebook -oldalának követésével.

19. lépés: HACK A PLANET

Ha élvezte ezt az utasítást, és szeretné, ha minden hónapban egy doboz elektronikai és számítástechnikai projektet szállítanának közvetlenül a postafiókjába, kérjük, csatlakozzon a HackerBox forradalmához, ha ITT FELIRATKOZIK.

Vegye fel a kapcsolatot és ossza meg sikerét az alábbi megjegyzésekben vagy a HackerBoxes Facebook -oldalán. Mindenképpen tudassa velünk, ha kérdése van, vagy segítségre van szüksége. Köszönjük, hogy a HackerBoxes tagja lehetsz. Kérjük, továbbra is fogadja javaslatait és visszajelzéseit. A HackerBoxok a TE dobozaid. Készítsünk valami nagyszerűt!