EEG AD8232 فاز 2: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

بنابراین این Lazy Old Geek (L. O. G.) یک EEG ایجاد کرد:

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

به نظر می رسد خوب کار می کند ، اما یکی از چیزهایی که من در مورد آن دوست ندارم اتصال به کامپیوتر است. من این را بهانه می کنم تا هیچ آزمایشی انجام ندهم. نگرانی دیگر من این است که به نظر می رسد در سیگنال خود نویز خط برق AC را دریافت می کنم.

در حین آزمایش قبلی ، من شاهد افزایش شدید 40 هرتز بودم که به نظر می رسد وقتی USB را جدا کرده و با باتری کار می کنم ، از بین می رود. تصاویر را مشاهده کنید.

به هر حال ، من با ماژول های بلوتوث HC05 و HC06 آزمایشاتی انجام دادم و توانستم آنها را به کار برسانم:

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

همانطور که گفته شد ، همکار Instructabler ، lingib مانیتور EEG خود را منتشر کرد:

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

او کد بسیار بهتری نسبت به من می نویسد و همچنین یک کد پردازش ایجاد کرد ، بنابراین این پروژه بر اساس EEG Monitor وی است. برای فاز 2 ، من می خواهم یک مانیتور EEG با باتری بسازم. (سعی خواهد کرد در مسابقه باتری شرکت کند)

مرحله 1: طراحی ماژول بی سیم

برای میکروکنترلر از یک Micro Pro 3.3V استفاده خواهم کرد. این آردوینو یک دستگاه 3.3 ولت است بنابراین با AD8232 سازگار است. نسخه Sparkfun از تنظیم کننده ولتاژ 3.3V MIC5219 استفاده می کند.

برای یک باتری ، من از یک باتری قابل شارژ قدیمی استفاده می کنم. این یک باتری لیتیوم قابل شارژ است که احتمالاً برای گوشی های هوشمند طراحی شده است.

همانطور که بعداً بحث شد ، متوجه شدم AliExpress Micro Pro به جای MIC5219 از تنظیم کننده ولتاژ XC6204 استفاده می کند.

بنابراین طراحی من کمی محدود است. بسته به میزان شارژ ، باتری های لیتیوم معمولاً 3.5 تا 4.2 ولت هستند. XC6204 ادعا می کند که یک خروجی معمولی از 200mV با بار تا 100mA است. بدترین حالت در بار کامل با باتری 3.5 ولت ، تنظیم کننده خروجی حدود 3.3 ولت خواهد بود. این باید خوب باشد ، اما فقط از مشکلات احتمالی آگاه باشید.

اجزای دیگر عبارتند از AD8232 اصلاح شده از فاز 1 و HC05 اصلاح شده برای ماژول بلوتوث 3.3V همانطور که در مورد آن بحث شده است:

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

برای راحتی از Eagle Cadsoft استفاده کردم و با استفاده از این روش PCB ساختم:

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

فایل های شماتیک و عقاب ضمیمه شده است.

مصرف برق را اندازه گیری کردم: 58 میلی آمپر بود. زمانی ، من این باتری را با ظرفیت 1750 میلی آمپر ساعت آزمایش کرده بودم که با شارژ حدود 30 ساعت کار می کند.

برای اتصال باتری ، از اتصال JST2.0 2pin استفاده کردم تا با Adafruit M4 Express من مطابقت داشته باشد. بسیاری از این باتری ها دارای سه کنتاکت هستند اما فقط با مولتی متر حدود 4 ولت اندازه گیری کرده و سیم ها را به باتری لحیم کنید. من از چسب حرارتی برای آب بندی و پشتیبانی اتصال استفاده کردم.

هشدار: برخی از اتصالات JST2.0 سیم های قرمز و سیاه را از Adafruit معکوس کرده اند.

همچنین یک کانکتور JST2.0 را به شارژر باتری لیتیوم اضافه کردم. تصویر را ببینید.

مرحله 2: بسته بندی و طرح بندی

برای مفید بودن من ، EEG من باید قابل حمل باشد. من یک کیف کوچک برای یک پروژه دیگر داشتم. پشتش مقداری Velcro دوختم. من یک بند بازویی با Velcro دیگر و مقداری الاستیک دوختم که اندازه آن مناسب بازوی من است. EEG وارد جیب می شود و به بازوبند متصل می شود. تصاویر را مشاهده کنید.

برای سهولت استفاده از هدبند ، (به جای لحیم کاری) ، یک کابل صوتی 3.5 میلی متری برداشته ، یک سر آن را قطع کردم و آن را به سنسورهای هدبند و زمین گوش وصل کردم. این به ماژول AD8232 وصل می شود.

نکته: من فرض کردم که کانکتور مانند کابل های صوتی استاندارد است که در نوک آن چپ ، راست در وسط و پایین زمین قرار دارد. این برای AD8232 صحیح نیست ، بنابراین مجبور شدم آن را دوباره سیم کشی کنم ، تصویر را ببینید.

HC05 اصلی دارای پین های موازی با PCB است. برای جلوه دادن بیشتر ، آنها را صاف کردم تا با PCB زاویه مستقیم داشته باشند ، تصویر را ببینید. در حالی که پین های ناهموار عمدی نیستند ، اما اتصال الکتریکی بهتری را ایجاد می کنند.

تصویر بعدی EEG بی سیم مونتاژ شده را نشان می دهد ، سپس نحوه ورود آن به جیب ، که به بازوبند مخروطی می شود.

چند تصویر نحوه اتصال همه آنها را نشان می دهد.

طرح آردوینو ضمیمه شده است ، fix_FFT_EEG_wireless.ino

این بر اساس کد lingib است که چند خط برای ارتباطات HC05 اضافه شده است.

مرحله 3: ایستگاه پایه

بنابراین این EEG Wireless با یکی از آداپتورهای CP2102-HC06 من برای نمایش داده های زمان واقعی بر روی رایانه با استفاده از پردازش از موارد زیر کار می کند:

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

افکار من: بنابراین امواج مغزی نشان دهنده کاری است که مغز شما انجام می دهد. بنابراین اگر به آنچه امواج مغزی من در صفحه کامپیوتر انجام می دهند نگاه کنم ، روند نگاه کردن به صفحه و فکر کردن در مورد آن بر EEG من تأثیر می گذارد. بنابراین من می خواستم بدون نیاز به مشاهده EEG خود را ضبط کنم. تصمیم گرفتم داده های مهر شده زمان را روی کارت micro SD ضبط کنم تا بتوانم تجزیه و تحلیل آفلاین انجام دهم.

به عنوان مثال ، این مفهوم این است که اگر من آزمایش می کنم که چگونه برخی از ضربه های دو گوش بر امواج مغزی من تأثیر می گذارد ، می توانم بنویسم که چه زمانی و چه ضربه هایی را گوش می دهم و بعداً به داده های EEG خود نگاه کنم تا ببینم آیا در طول و پس از آن اثراتی وجود دارد یا خیر. آن دوره زمانی

این از یک ایستگاه پایه استفاده می کند ، اساساً یک Micro Pro دیگر با HC06 برای دریافت داده از EEG بی سیم ، یک DTC3231 RTC برای ثبت زمان و یک آداپتور کارت microSD برای ذخیره داده های مهر شده زمان در کارت microSD. این اساساً مانند دماسنج IR من است:

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

در واقع من گزینه استفاده از دماسنج مادون قرمز و DHT22 (دما و رطوبت) روی PCB را رها می کنم.

در اینجا اجزای اصلی وجود دارد:

3.3V Micro Pro Arduino

DS3231 RTC (اصلاح شده)

(علاوه بر این دمای DHT22 آینده/RH)

HC06

(اضافه کردن آینده MLX90614 IR Temp Sensor)

آداپتور کارت microSD 5 ولت

مصرف برق:

از آنجا که سنسورهای زیادی به این Micro Pro متصل شده اند ، من کمی به جریان توجه می کنم.

تنظیم کننده ولتاژ در Micro Pro تمام سنسورها را تغذیه می کند.

(Sparkfun Micro Pro دارای یک تنظیم کننده MIC5219 3.3v روی آن است که می تواند 500mA جریان را تأمین کند.)

ظاهراً AliExpress 3.3v Micro Pro که خریدم دارای تنظیم کننده Torex XC6204B است. این را با علامتی که به سختی می توانم بخوانم پیشنهاد می کنم اما به نظر می رسد 4B2X.

4B مخفف XC6204B است ، 2 به معنی خروجی 3.3V است.

تا آنجا که می توانم بگویم ، خروجی XC6204B حداکثر 150 میلی آمپر است (بسیار کمتر از 500 میلی آمپر MIC5219). با این اوصاف.

من نمی توانم هیچ داده ای در مورد جریان بیکار Micro Pro 3.3V پیدا کنم. بنابراین تصمیم گرفتم برخی را اندازه گیری کنم:

3.3V Pro Micro 11.2mA

3.3 ولت L. O. G. ضربان دو گوش 20 میلی آمپر است

3.3V بی سیم EEG 58mA

حداکثر جریان برگه اطلاعات DS3231 در 3V 200uA یا 0.2mA است.

حداکثر جریان برگه اطلاعات DHT22 2.5 میلی آمپر است.

HC06 در حالت فعال 8.5 میلی آمپر است (در حالت جفت شدن 40 میلی آمپر)

برگه اطلاعات MLX90614 مطمئن نیستم که حداکثر جریان 52mA باشد.

بنابراین جمع همه آنها حدود 85 میلی آمپر است که خیلی کمتر از 150 میلی آمپر نیست. اما باید اشکالی نداشته باشد.

آداپتور کارت microSD توسط پین RAW 5V تغذیه می شود.

من شماتیک ایستگاه پایه را ضمیمه کرده ام. صفحه اولیه ای که من استفاده می کنم و طرح مورد نظر شامل دماسنج DHT22 یا IR نیست.

مرحله 4: طرح بندی کنید

اساساً ، این طرح داده های ارسال شده توسط بی سیم EEG HC05 را از طریق HC06 محدود دریافت می کند ، داده ها را از درگاه USB خود با همان فرمت EEG بی سیم ارسال می کند ، بنابراین می تواند توسط EEG_Monitor_2 (پردازش) خوانده شده و نمایش داده شود.

همچنین زمان و تاریخ را از DS3231 RTC دریافت می کند و زمان داده ها را مهر می زند و آنها را در قالب CSV (مقادیر جدا شده با کاما) روی کارت microSD می نویسد.

PROBLEM1: EEG بی سیم داده های بلوتوث را در HC06 من در 115 ، 200 baud ارسال می کرد. ظاهراً HC06 من نمی تواند با آن سرعت به خوبی در حال مشاهده زباله باشد. خوب ، من با آن بازی کردم ، سرانجام با تنظیم HC05 و HC06 روی 19 ، 200 baud کار کردم.

PROBLEM2: تعطیلات تابستانی برای من مشکل ساز بوده است. من توسط JChristensen به موارد زیر برخورد کردم:

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

github.com/JChristensen/Timezone

برای استفاده از این ، ابتدا باید RTC را روی UTC (زمان جهانی هماهنگ) تنظیم کنید ، این زمان در گرینویچ ، انگلستان است. خوب ، من نمی دانم چگونه این کار را انجام دهم ، اما این مقاله را پیدا کردم:

www.justavapor.com/archives/2482

آن را برای زمان کوه بازنویسی (پیوست) UTCtoRTC.ino

این زمان DS3231 را به زمان UTC تنظیم می کند ، 6 ساعت دیرتر از زمان کوهستان.

سپس من منطقه زمانی را در طرح خود وارد کردم. صادقانه بگویم ، من آن را آزمایش نکرده ام فقط با فرض اینکه کار می کند.

PROBLEM3: یکی از مشکلات بلوتوث (و بیشتر ارتباطات سریال دیگر) ناهمگام بودن آن است. این بدان معنی است که شما واقعاً نمی دانید داده ها از چه زمانی شروع شده اند و ممکن است در وسط یک جریان داده جستجو کنید.

بنابراین کاری که من انجام دادم این بود که هر بسته داده را با "$" شروع کردم و آن را در ایستگاه پایه خود جستجو کردم. یک راه بهتر برای انجام این کار ، دست دادن نامیده می شود که در آن فرستنده برخی داده ها را ارسال می کند و منتظر می ماند تا گیرنده تأییدیه رسید را ارسال کند. برای این منظور ، هر چند وقت یک بار بسته ای را از دست می دهم ، آنقدرها هم نگران نیستم.

طرح پیوست شده است ، basecode.ino

مرحله 5: نتیجه گیری

متأسفانه ، از زمانی که این پروژه را شروع کردم ، توانایی خود را برای تمرکز روی پروژه ها از دست داده ام. من می خواستم با این EEG ، به ویژه در مورد ضربات دو گوش ، آزمایش واقعی انجام دهم. شاید یک روزی.

اما فکر می کنم اطلاعات کافی را برای ساختن این پروژه در اختیار دیگران قرار داده ام.

من در حال توسعه تعدادی کد باند 5 بودم. ایده این بود که پنج گروه موج مغزی ، دلتا ، تتا ، آلفا ، بتا و گاما نمایش داده شود. فکر می کنم طرح پایه باند کار می کند ، فکر نمی کنم fix_FFT برای پردازش کار کند ، اما آن را برای کسانی که ممکن است علاقه مند باشند ضمیمه کرده ام.