EEG AD8232 المرحلة 2: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

لذلك قام Lazy Old Geek (L. O. G) ببناء مخطط كهربية الدماغ:

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

يبدو أنه يعمل بشكل جيد ولكن أحد الأشياء التي لا أحبها في ذلك هو أن يتم ربطه بجهاز كمبيوتر. أستخدم ذلك كعذر لعدم إجراء أي اختبار. مصدر قلق آخر لدي هو أنه يبدو أنني أحصل على بعض ضوضاء خط طاقة التيار المتردد في إشاري.

أثناء بعض الاختبارات السابقة ، رأيت ارتفاعًا غامضًا بمقدار 40 هرتز يبدو أنه يختفي عندما أفصل USB وقمت بتشغيله على البطارية. مشاهدة الصور.

على أي حال ، أجريت بعض الاختبارات باستخدام وحدتي Bluetooth HC05 و HC06 وتمكنت من جعلهما يعملان:

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

كما ذكرنا ، أطلق زميل Instructabler ، Lingib جهاز مراقبة EEG الخاص به:

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

إنه يكتب كودًا أفضل بكثير مما أفعله وقام أيضًا بتطوير رمز معالجة ، لذلك يعتمد هذا المشروع على شاشة EEG الخاصة به. بالنسبة للمرحلة 2 ، أريد عمل شاشة EEG تعمل بالبطارية. (سنحاول الدخول في مسابقة تعمل بالبطارية)

الخطوة 1: تصميم الوحدة اللاسلكية

بالنسبة للميكروكونترولر ، سأستخدم 3.3V Micro Pro. Arduino هو جهاز 3.3 فولت لذا فهو متوافق مع AD8232. يستخدم إصدار Sparkfun منظم جهد 3.3 فولت MIC5219.

بالنسبة للبطارية ، سأستخدم بطارية قديمة قابلة لإعادة الشحن لدي. هذه بطارية ليثيوم قابلة لإعادة الشحن مصممة على الأرجح لهاتف ذكي.

كما تمت مناقشته لاحقًا ، اكتشفت أن AliExpress Micro Pro يستخدم منظم جهد XC6204 بدلاً من MIC5219.

لذا فإن تصميمي هو حد بسيط. تتراوح بطاريات الليثيوم عادة من 3.5 إلى 4.2 فولت حسب الشحن. تدعي XC6204 وجود تسرب نموذجي يبلغ 200mV مع حمولة تصل إلى 100mA. لذا فإن أسوأ سيناريو عند التحميل الكامل ببطارية 3.5 فولت ، سيكون إخراج المنظم حوالي 3.3 فولت. يجب أن يكون هذا جيدًا ، ولكن فقط كن على دراية بالمشكلات المحتملة.

المكونات الأخرى هي AD8232 المعدل من المرحلة 1 و HC05 المعدل لوحدة Bluetooth 3.3V كما هو موضح في:

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

للراحة ، استخدمت Eagle Cadsoft وصنعت PCB باستخدام هذه الطريقة:

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

يتم إرفاق ملفات التخطيط والنسر.

قمت بقياس استهلاك الطاقة: كان 58 مللي أمبير. في وقت من الأوقات ، قمت باختبار هذه البطارية بسعة 1750 مللي أمبير في الساعة مما يمنحك وقت تشغيل يصل إلى حوالي 30 ساعة في حالة الشحن.

بالنسبة لموصل البطارية ، استخدمت موصل JST2.0 ثنائي السن بحيث يتطابق مع Adafruit M4 Express. تحتوي العديد من هذه البطاريات على ثلاث جهات اتصال ولكن فقط قم بالقياس باستخدام مقياس متعدد لحوالي 4 فولت وقم بتوصيل الأسلاك بالبطارية. لقد استخدمت الغراء الساخن لإغلاق ودعم الاتصال.

تحذير: تحتوي بعض موصلات JST2.0 على أسلاك حمراء وسوداء معكوسة من Adafruit.

أضفت أيضًا موصل JST2.0 إلى شاحن بطارية الليثيوم. انظر الصورة.

الخطوة 2: التعبئة والتغليف والرسم

لكي أكون مفيدًا بالنسبة لي ، يجب أن يكون مخطط كهربية الدماغ الخاص بي محمولًا. كان لدي حقيبة صغيرة لمشروع آخر. لقد قمت بخياطة بعض الفيلكرو على الظهر. لقد قمت بخياطة شريط شريط للذراع مع شريط فيلكرو آخر وبعض المطاط ، تم قياسه ليناسب ذراعي. يتم إدخال مخطط كهربية الدماغ في الجيب ويتم توصيله بشريط الذراع. مشاهدة الصور.

لتسهيل استخدام عصابة الرأس ، (بدلاً من اللحام) أخذت موسع كبل صوت 3.5 مم ، وقمت بقطع أحد طرفيه وتوصيله بأجهزة استشعار عصابة الرأس وأرض الأذن. سيتم توصيل هذا بوحدة AD8232.

تلميح: افترضت أن الموصل سيكون مثل كبلات الصوت القياسية مع اليسار على الطرف ، واليمين في المنتصف والأسفل. هذا ليس صحيحًا بالنسبة لـ AD8232 لذلك اضطررت إلى إعادة الأسلاك ، انظر الصورة.

يحتوي HC05 الأصلي على دبابيس تخرج موازية لثنائي الفينيل متعدد الكلور. لجعلها أكثر تملقًا ، قمت بتصويبها بحيث تكون في زوايا قائمة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، انظر الصورة. في حين أن المسامير غير المستوية ليست مقصودة ، إلا أنها تقوم بعمل توصيل كهربائي أفضل.

تُظهر الصورة التالية مخطط كهربية الدماغ اللاسلكي المُجمَّع ، ثم كيف ستدخل في الجيب ، والذي سيربط فيلكرو إلى عصابة الذراع.

تُظهر صورتان كيف يتم إرفاق كل ذلك.

رسم اردوينو مرفق ، fix_FFT_EEG_wireless.ino

يعتمد هذا على كود lingib مع إضافة بضعة أسطر لاتصالات HC05.

الخطوة 3: المحطة الأساسية

لذلك ستعمل EEG Wireless مع أحد محولات CP2102-HC06 الخاصة بي لعرض بيانات الوقت الفعلي على جهاز كمبيوتر باستخدام المعالجة من:

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

أفكاري: لذا فإن الموجات الدماغية تمثل ما يفعله عقلك. لذلك إذا كنت أنظر إلى ما تفعله موجات دماغي على شاشة الكمبيوتر ، فإن عملية النظر إلى الشاشة والتفكير فيها ستؤثر على مخطط كهربية الدماغ. لذلك أردت خيار تسجيل مخطط كهربية الدماغ الخاص بي دون الحاجة إلى مشاهدتها. قررت تسجيل البيانات المختومة بالوقت على بطاقة micro SD حتى أتمكن من إجراء بعض التحليلات في وضع عدم الاتصال.

المفهوم هو ، على سبيل المثال ، أنه إذا كنت أختبر كيف تؤثر بعض النبضات بكلتا الأذنين على موجات دماغي ، فيمكنني تدوين متى وما هو الضربات التي أستمع إليها ، ثم أنظر لاحقًا إلى بيانات مخطط كهربية الدماغ الخاصة بي لمعرفة ما إذا كانت هناك بعض التأثيرات أثناء وبعد تلك الفترة الزمنية.

سيستخدم هذا محطة أساسية ، بشكل أساسي Micro Pro آخر مع HC06 لتلقي البيانات من EEG اللاسلكي ، و DS3231 RTC لتسجيل الوقت ومحول بطاقة microSD لحفظ البيانات ذات الطابع الزمني على بطاقة microSD. هذا يشبه في الأساس ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء:

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

في الواقع سأترك خيار استخدام مقياس حرارة IR و DHT22 (درجة الحرارة والرطوبة) على ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

فيما يلي المكونات الرئيسية:

3.3 فولت مايكرو برو اردوينو

DS3231 RTC (معدل)

(إضافة مستقبلية DHT22 درجة الحرارة / RH)

HC06

(إضافة مستقبلية MLX90614 IR مستشعر درجة الحرارة)

محول بطاقة microSD بجهد 5 فولت

استهلاك الطاقة:

نظرًا لوجود الكثير من المستشعرات المرفقة بجهاز Micro Pro هذا ، سأولي القليل من الاهتمام للتيار.

يعمل منظم الجهد في Micro Pro على تشغيل جميع المستشعرات.

(يحتوي Sparkfun Micro Pro على منظم MIC5219 3.3 فولت يمكنه توفير 500 مللي أمبير من التيار.)

يبدو أن جهاز AliExpress 3.3v Micro Pro الذي اشتريته يحتوي على منظم Torex XC6204B. هذا مقترح من خلال العلامة التي بالكاد أستطيع قراءتها ولكنها تبدو مثل 4B2X.

4B تعني XC6204B ، 2 تعني مخرج 3.3V.

بقدر ما أستطيع أن أقول ، فإن مخرجات XC6204B بحد أقصى 150 مللي أمبير (أقل بكثير من MIC5219500mA). مع ذلك.

لا يمكنني العثور على أي بيانات عن سحب التيار الخامل لـ 3.3V Micro Pro. لذلك قررت قياس بعض:

3.3 فولت برو مايكرو 11.2 مللي أمبير

3.3 فولت L. O. G. بكلتا الأذنين يدق 20mA

3.3 فولت اللاسلكي EEG 58mA

الحد الأقصى لتيار ورقة البيانات DS3231 عند 3 فولت هو 200uA أو 0.2mA.

الحد الأقصى الحالي لورقة بيانات DHT22 هو 2.5 مللي أمبير.

HC06 هو 8.5 مللي أمبير في الوضع النشط (40 مللي أمبير في وضع الاقتران)

لست متأكدًا من أن ورقة بيانات MLX90614 تبدو أن الحد الأقصى الحالي هو 52 مللي أمبير.

لذا فإن إضافتهم جميعًا تبلغ حوالي 85 مللي أمبير وهو ما لا يقل كثيرًا عن 150 مللي أمبير. لكن يجب أن يكون بخير.

يتم تشغيل مهايئ بطاقة microSD بواسطة RAW pin 5V.

لقد أرفقت مخططًا للمحطة الأساسية. اللوح الأولي الذي أستخدمه ولا يتضمن الرسم الذي يجب اتباعه مقياس حرارة DHT22 أو IR.

الخطوة 4: رسم

بشكل أساسي ، يستقبل المخطط البيانات المرسلة بواسطة EEG HC05 اللاسلكي عبر HC06 المرتبط ، ويرسل البيانات إلى منفذ USB الخاص به بنفس تنسيق EEG اللاسلكي بحيث يمكن قراءتها بواسطة EEG_Monitor_2 (معالجة) وعرضها.

كما أنه يحصل على الوقت والتاريخ من DS3231 RTC ويختم الوقت بالبيانات ويكتبها على بطاقة microSD بتنسيق CSV (قيم مفصولة بفواصل).

المشكلة 1: كان جهاز EEG اللاسلكي يرسل بيانات Bluetooth إلى HC06 عند 115 ، 200 باود. يبدو أن HC06 الخاص بي لا يمكنه الاتصال بشكل صحيح بهذه السرعة حيث كان يرى القمامة. حسنًا ، لقد تلاعبت بها ، وأخيراً حصلت عليها من خلال ضبط كل من HC05 و HC06 إلى 19 ، 200 باود.

المشكلة 2: كان التوقيت الصيفي مشكلة بالنسبة لي. جريت عبر ما يلي بواسطة JChristensen:

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

github.com/JChristensen/Timezone

لاستخدام هذا ، عليك أولاً ضبط RTC على UTC (التوقيت العالمي المنسق) ، هذا هو الوقت في غرينتش ، إنجلترا. حسنًا ، لم أكن أعرف كيفية القيام بذلك ولكني وجدت هذه المقالة:

www.justavapor.com/archives/2482

أعد كتابته للتوقيت الجبلي (مرفق) UTCtoRTC.ino

يؤدي ذلك إلى ضبط DS3231 على التوقيت العالمي المنسق (UTC) ، بعد 6 ساعات من توقيت الجبل.

ثم أدرجت المنطقة الزمنية في سكتش الخاص بي. لأكون صادقًا ، لم أختبر ذلك ، لذا فقط على افتراض أنه يعمل.

المشكلة 3: تتمثل إحدى مشكلات البلوتوث (ومعظم الاتصالات التسلسلية الأخرى) في أنها غير متزامنة. هذا يعني أنك لا تعرف حقًا متى بدأت البيانات وربما تبحث في منتصف تدفق البيانات.

لذلك ما فعلته هو بدء كل حزمة بيانات بـ "$" وبحثت عن ذلك في محطتي الأساسية. هناك طريقة أفضل للقيام بذلك تسمى المصافحة حيث يرسل المرسل بعض البيانات ثم ينتظر المتلقي لإرسال إشعار الاستلام مرة أخرى. لهذا الغرض ، لست قلقًا إذا فاتني حزمة بين الحين والآخر.

Sketch مرفق ، basecode.ino

الخطوة 5: الاستنتاجات

لسوء الحظ ، منذ أن بدأت هذا المشروع ، فقدت قدرتي على التركيز حقًا على المشاريع. كنت أرغب في إجراء بعض الاختبارات الفعلية باستخدام مخطط كهربية الدماغ هذا ، خاصةً مع دقات الأذنين. ربما يوما ما.

لكنني أعتقد أنني قدمت معلومات كافية للآخرين لبناء هذا المشروع.

كنت بصدد تطوير بعض كود 5 الفرقة. كانت الفكرة هي عرض نطاقات الموجات الدماغية الخمسة ، دلتا ، ثيتا ، ألفا ، بيتا وجاما. أعتقد أن مخطط النطاق الأساسي يعمل ، ولا أعتقد أن fix_FFT يعمل من أجل المعالجة ولكني أرفقته لأولئك الذين قد يكونون مهتمين.