EEG AD8232, faza 2: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Torej je ta Lazy Old Geek (L. O. G.) zgradil EEG:

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

Zdi se, da deluje v redu, a ena od stvari, ki mi pri tem ni všeč, je, da sem privezan na računalnik. To uporabljam kot izgovor, da ne opravim nobenega testiranja. Druga skrb, ki jo imam, je, da se mi zdi, da v signalu dobim nekaj šuma napajalnega omrežja.

Med nekaterimi prejšnjimi testiranji sem videl skrivnostni 40 Hz, ki se zdi, da izgine, ko odklopim USB in ga poganjam na baterijo. Oglejte si slike.

Kakorkoli že, opravil sem nekaj testiranj z moduli Bluetooth HC05 in HC06 in jih lahko privedel do delovanja:

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

Kot že omenjeno, kolega Instructabler, lingib je izdal svoj EEG monitor:

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

Piše veliko boljšo kodo kot jaz in je razvil tudi kodo Processing, zato ta projekt temelji na njegovem monitorju EEG. Za drugo fazo želim narediti EEG monitor na baterije. (Poskusil se bom prijaviti v natečaj na baterije)

1. korak: Oblikujte brezžični modul

Za mikrokrmilnik bom uporabil 3.3V Micro Pro. Ta Arduino je 3.3V naprava, zato je združljiva z AD8232. Različica Sparkfun uporablja 3.3V regulator napetosti MIC5219.

Za baterijo bom uporabil staro baterijo za ponovno polnjenje, ki jo imam. To je litijeva baterija za polnjenje, ki je verjetno zasnovana za pametni telefon.

Kot je razloženo kasneje, sem ugotovil, da AliExpress Micro Pro uporablja regulator napetosti XC6204 namesto MIC5219.

Tako da je moj dizajn malo mejen. Litijeve baterije so običajno 3,5 do 4,2 V, odvisno od napolnjenosti. XC6204 trdi za tipičen izpad 200 mV z obremenitvijo do 100 mA. V najslabšem primeru pri polni obremenitvi s 3,5 -voltno baterijo bi regulator imel izhod približno 3,3 V. To bi moralo biti v redu, vendar se zavedajte možnih težav.

Druge komponente so spremenjeni AD8232 iz prve faze in HC05, modificiran za 3.3V modul Bluetooth, kot je opisano v:

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

Za udobje sem uporabil Eagle Cadsoft in naredil tiskano vezje po tej metodi:

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

Priloženi sta datoteki sheme in Eagle.

Izmeril sem porabo energije: bila je 58mA. Nekoč sem preizkusil to baterijo z zmogljivostjo 1750 mA ur, kar omogoča približno 30 ur delovanja pri polnjenju.

Za priključek za baterijo sem uporabil 2 -pinski konektor JST2.0, da se ujema z mojim Adafruit M4 Express. Mnoge od teh baterij imajo tri kontakte, vendar samo merite z multimetrom za približno 4 V in spajkajte žice na baterijo. Za tesnjenje in podporo povezave sem uporabil vroče lepilo.

OPOZORILO: Nekateri priključki JST2.0 imajo rdečo in črno žico obrnjeni od Adafruit.

K polnilniku litijevih baterij sem dodal tudi priključek JST2.0. Glejte sliko.

2. korak: Pakiranje in skica

Da bi mi bil EEG koristen, mora biti prenosljiv. Imel sem vrečko za drug projekt. Na zadnjo stran sem prišil nekaj Velcro. Z drugim ježkom in nekaj elastike sem prišila trak za roke, merjeno, da se prilega moji roki. EEG gre v žep in se pritrdi na trak. Oglejte si slike.

Za lažjo uporabo traku za glavo (namesto spajkanja) sem vzel 3,5 mm podaljšek zvočnega kabla, odrezal en konec in ga priključil na senzorje naglavnega traku in ozemljitev ušesa. To bo priključeno na modul AD8232.

NAMIG: Predvideval sem, da bo priključek podoben standardnim avdio kablom z levo na konici, desno na sredini in spodnjo maso. To ni pravilno za AD8232, zato sem ga moral ponovno povezati, glej sliko.

Prvotni HC05 ima zatiče, ki prihajajo vzporedno s tiskanim vezjem. Da bi bilo lažje, sem jih poravnal tako, da so bile pravokotne na tiskano vezje, glej sliko. Čeprav neenakomerni zatiči niso namerni, omogočajo boljšo električno povezavo.

Naslednja slika prikazuje sestavljeni brezžični EEG, nato pa, kako bo šel v žep, ki se bo z velcro pritrdil na trak.

Nekaj slik prikazuje, kako je vse priloženo.

Skica Arduino je priložena, fix_FFT_EEG_wireless.ino

Temelji na kodi lingib z nekaj vrsticami za komunikacijo HC05.

3. korak: Osnovna postaja

Tako bo ta EEG Wireless deloval z enim od mojih vmesnikov CP2102-HC06 za prikaz podatkov v realnem času na osebnem računalniku z uporabo Processing from:

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

Moje misli: torej možganski valovi predstavljajo, kaj počnejo vaši možgani. Če torej gledam, kaj počnejo moji možganski valovi na računalniškem zaslonu, bo proces gledanja v zaslon in razmišljanja o tem vplival na moj EEG. Zato sem si želel možnost snemanja EEG -a, ne da bi si jih ogledal. Odločil sem se, da bom zapisal podatke s časovno oznako na kartico micro SD, da bom lahko opravil analizo brez povezave.

Koncept je, na primer, da lahko, če preizkušam, kako nekateri binauralni utripi vplivajo na moje možganske valove, zapišem, kdaj in kakšne utripe poslušam, ter pozneje pogledam svoje podatke EEG, da vidim, ali so med in po njem kakšni učinki tistem časovnem obdobju.

To bo uporabljalo bazno postajo, v bistvu drugo Micro Pro s HC06 za sprejem podatkov iz brezžičnega EEG-a, DS3231 RTC za beleženje časa in adapter za kartico microSD za shranjevanje časovno označenih podatkov na kartico microSD. To je v bistvu kot moj IR termometer:

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

Pravzaprav bom pustil možnost uporabe IR termometra in DHT22 (temperatura in vlažnost) na tiskanem vezju.

Tu so glavne komponente:

3.3V Micro Pro Arduino

DS3231 RTC (spremenjeno)

(prihodnji dodatek temperature DHT22/RH)

HC06

(prihodnji dodatek IR temperaturni senzor MLX90614)

Adapter za kartico microSD 5V

Poraba energije:

Ker je na ta Micro Pro priloženih veliko senzorjev, bom malo pozoren na tok.

Regulator napetosti na Micro Pro napaja vse senzorje.

(Sparkfun Micro Pro ima regulator 3.3 MV MIC5219, ki lahko napaja 500 mA toka.)

AliExpress 3.3v Micro Pro, ki sem ga kupil, ima očitno regulator Torex XC6204B. To nakazuje oznaka, ki jo komaj berem, a izgleda kot 4B2X.

4B pomeni XC6204B, 2 pomeni 3.3V izhod.

Kolikor vem, XC6204B oddaja največ 150 mA (precej manj kot MIC5219 500 mA). Kljub temu.

Ne najdem nobenih podatkov o trenutni porabi v prostem teku 3.3V Micro Pro. Zato sem se odločil nekaj izmeriti:

3.3V Pro Micro 11.2mA

3.3V L. O. G. Binauralni utrip 20mA

3.3V brezžični EEG 58mA

Maksimalni tok podatkovnega lista DS3231 pri 3V je 200uA ali 0,2mA.

Največji tok podatkovnega lista DHT22 je 2,5 mA.

HC06 je v aktivnem načinu 8,5 mA (v načinu seznanjanja 40 mA)

Podatkovni list MLX90614 Nisem prepričan, da je največji tok 52 mA.

Torej seštevanje je približno 85 mA, kar ni veliko manj kot 150 mA. Ampak bi moralo biti v redu.

Adapter za kartico microSD napaja RAW pin 5V.

Priložil sem shemo osnovne postaje. Protoboard, ki ga uporabljam, in skica, ki sledi, ne vključuje DHT22 ali IR termometra.

4. korak: Skica

V bistvu skica prejme podatke, ki jih brezžični EEG HC05 pošlje prek vezanega HC06, pošlje podatke iz vrat USB v enaki obliki kot brezžični EEG, tako da jih lahko prebere EEG_Monitor_2 (obdelava) in prikaže.

Prav tako dobi čas in datum iz DS3231 RTC, čas pa žigosa podatke in jih zapiše na kartico microSD v obliki CSV (vrednosti, ločene z vejicami).

PROBLEM1: Brezžični EEG je pošiljal podatke Bluetooth v mojo HC06 pri 115, 200 baud. Očitno moj HC06 ne more pravilno komunicirati pri tej hitrosti, saj je videl smeti. No, poigral sem se z njim, končno mi je uspelo, tako da sem HC05 in HC06 nastavil na 19, 200 baud.

PROBLEM2: Poletni čas mi je bil problem. JChristensen sem naletel na naslednje:

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

github.com/JChristensen/Timezone

Če želite to uporabiti, morate najprej nastaviti RTC na UTC (usklajen univerzalni čas), to je čas v Greenwichu v Angliji. No, nisem vedel, kako to storiti, vendar sem našel ta članek:

www.justavapor.com/archives/2482

Prepisali smo ga za čas v gorah (priloženo) UTCtoRTC.ino

S tem nastavite čas DS3231 na UTC, 6 ur pozneje od gorskega časa.

Nato sem časovni pas vključil v svojo skico. Če sem iskren, ga nisem preizkusil, zato samo domnevam, da deluje.

PROBLEM3: Ena od težav z Bluetoothom (in večino drugih serijskih komunikacij) je, da je asinhrono. To pomeni, da v resnici ne veste, kdaj so se podatki začeli, in morda iščete sredi podatkovnega toka.

Torej, kar sem naredil, sem vsak paket podatkov začel z "$" in to poiskal v svoji osnovni postaji. Boljši način za to je rokovanje, pri katerem pošiljatelj pošlje nekaj podatkov, nato pa čaka, da prejemnik pošlje potrdilo o prejemu. V ta namen me ne skrbi toliko, če občasno zamudim kakšen paket.

Skica je priložena, basecode.ino

5. korak: Zaključki

Na žalost sem od začetka tega projekta izgubil sposobnost, da se resnično osredotočim na projekte. Želel sem narediti nekaj dejanskih testov s tem EEG, zlasti z binauralnimi utripi. Morda nekega dne.

Mislim pa, da sem drugim zagotovil dovolj informacij za izgradnjo tega projekta.

Bil sem v procesu razvijanja 5 -pasovne kode. Ideja je bila prikazati pet možganskih valovnih pasov, delta, theta, alfa, beta in gama. Mislim, da skica osnovnega pasu deluje, mislim, da fix_FFT ne deluje za Processing, vendar sem jo priložil tistim, ki bi jih to morda zanimalo.