EEG AD8232 Faza 2: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Tako je ovaj lijeni stari štreber (L. O. G.) napravio EEG:

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

Čini se da radi u redu, ali jedna od stvari koje mi se ne sviđaju je vezivanje za računar. Koristim to kao izgovor da ne napravim nikakva testiranja. Još me jedna briga zabrinjava to što se čini da u svom signalu dobivam šum napajanja izmjenične struje.

Tijekom nekih ranijih testiranja vidio sam tajanstveni šiljak od 40Hz koji izgleda nestaje kada sam isključio USB i napajao ga na bateriju. Pogledajte slike.

U svakom slučaju, proveo sam neka testiranja s HC05 i HC06 Bluetooth modulima i uspio sam ih natjerati da rade:

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

Kao što je spomenuto, kolega Instructabler, lingib je objavio svoj EEG monitor:

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

On piše mnogo bolji kod od mene, a takođe je razvio i Processing code, pa se ovaj projekat zasniva na njegovom EEG monitoru. Za fazu 2 želim napraviti EEG monitor na baterije. (Pokušat ću se prijaviti na takmičenje na baterije)

Korak 1: Dizajnirajte bežični modul

Za mikrokontroler ću koristiti 3.3V Micro Pro. Ovaj Arduino je 3.3V uređaj pa je kompatibilan s AD8232. Verzija Sparkfun koristi 3.3V regulator napona MIC5219.

Za bateriju ću koristiti staru punjivu bateriju koju slučajno imam. Ovo je litijumska punjiva baterija vjerovatno dizajnirana za pametni telefon.

Kao što je kasnije raspravljano, otkrio sam da AliExpress Micro Pro koristi regulator napona XC6204 umjesto MIC5219.

Tako da je moj dizajn malo graničan. Litijumske baterije su tipično 3,5 do 4,2 V u zavisnosti od napunjenosti. XC6204 tvrdi da je tipičan ispad od 200mV sa opterećenjem do 100mA. Dakle, u najgorem slučaju pri punom opterećenju s baterijom od 3,5 V, regulator bi imao izlaz od oko 3,3 V. Ovo bi trebalo biti u redu, ali samo budite svjesni mogućih problema.

Ostale komponente su modificirani AD8232 iz faze 1 i HC05 modificirani za 3.3V Bluetooth modul kako je objašnjeno u:

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

Radi praktičnosti, koristio sam Eagle Cadsoft i napravio PCB pomoću ove metode:

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

Priloženi su shematski i Eagle fajlovi.

Izmjerio sam potrošnju energije: bila je 58mA. Svojedobno sam testirao ovu bateriju na kapacitet od 1750mA sati što daje vrijeme rada od oko 30 sati pri punjenju.

Za konektor za bateriju koristio sam 2 -pinski konektor JST2.0 kako bi se slagao s mojim Adafruit M4 Express. Mnoge od ovih baterija imaju tri kontakta, ali samo izmjerite multimetrom za približno 4V i lemite žice na bateriju. Koristio sam vruće ljepilo za brtvljenje i podupiranje veze.

UPOZORENJE: Neki konektori JST2.0 imaju crvenu i crnu žicu obrnutu od Adafruit -a.

Litijumskom punjaču za baterije sam dodao i JST2.0 konektor. Pogledajte sliku.

Korak 2: Pakovanje i skica

Da bi mi bio koristan, moj EEG mora biti prenosiv. Imao sam malu torbicu za drugi projekat. Na leđima sam sašio čičak. Sašila sam traku za ruke s drugom čičak trakom i nekom elastikom, mjereno da mi pristaje za ruku. EEG ulazi u džep i pričvršćuje se na narukvicu. Pogledajte slike.

Da bih olakšao upotrebu trake za glavu (umjesto lemljenja), uzeo sam 3,5 mm produžni audio kabel, odrezao jedan kraj i spojio ga sa senzorima za glavu i masom za uho. Ovo će se uključiti u modul AD8232.

SAVJET: Pretpostavio sam da će konektor biti poput standardnih audio kabela s lijevom stranom na vrhu, desnom u sredini i donjom masom. To nije tačno za AD8232, pa sam morao da ga ponovo povežem, pogledajte sliku.

Originalni HC05 ima pinove koji izlaze paralelno s PCB -om. Da bih bio ravniji, ispravio sam ih tako da su pod pravim uglom u odnosu na PCB, pogledajte sliku. Iako neravne pinove nisu namjerne, one stvaraju bolju električnu vezu.

Sljedeća slika prikazuje sastavljeni bežični EEG, zatim kako će otići u džep, koji će čičak trakom doći do narukvice.

Nekoliko slika prikazuje kako je sve priloženo.

Arduino skica je priložena, fix_FFT_EEG_wireless.ino

Ovo se temelji na lingib kodu s dodanih nekoliko redaka za HC05 komunikaciju.

Korak 3: Bazna stanica

Dakle, ovaj EEG Wireless će raditi s jednim od mojih CP2102-HC06 adaptera za prikaz podataka u stvarnom vremenu na računaru koristeći Processing from:

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

Moje misli: pa moždani valovi predstavljaju ono što vaš mozak radi. Dakle, ako gledam šta moji moždani talasi rade na ekranu računara, proces gledanja u ekran i razmišljanja o tome će uticati na moj EEG. Zato sam htio mogućnost snimanja svog EEG -a bez njihovog pregledavanja. Odlučio sam snimiti vremenski označene podatke na mikro SD karticu kako bih mogao napraviti izvanmrežnu analizu.

Koncept je, na primjer, da ako testiram kako neki binauralni otkucaji utječu na moje moždane valove, mogu zapisati kada i koje otkucaje slušam i kasnije pogledati svoje podatke EEG -a da vidim ima li efekata tokom i nakon tog vremenskog perioda.

Ovo će koristiti baznu stanicu, u osnovi drugu Micro Pro sa HC06 za primanje podataka sa bežičnog EEG-a, DS3231 RTC za snimanje vremena i adapter za microSD karticu za spremanje podataka sa oznakom vremena na microSD karticu. Ovo je u osnovi kao moj IR termometar:

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

Zapravo ću ostaviti mogućnost korištenja IC termometra i DHT22 (temperatura i vlažnost) na PCB -u.

Evo glavnih komponenti:

3.3V Micro Pro Arduino

DS3231 RTC (izmijenjeno)

(budući dodatak DHT22 temperatura/RH)

HC06

(budući dodatak MLX90614 IR senzor temperature)

5V adapter za microSD karticu

Potrošnja energije:

Budući da je na ovaj Micro Pro priključeno mnogo senzora, obratit ću malo pažnje na struju.

Regulator napona na Micro Pro napaja sve senzore.

(Sparkfun Micro Pro ima regulator od 3,3 V MIC5219 na sebi koji može napajati 500 mA struje.)

AliExpress 3.3v Micro Pro koji sam kupio očigledno ima regulator Torex XC6204B. To sugerira oznaka koju jedva mogu pročitati, ali izgleda kao 4B2X.

4B označava XC6204B, 2 znači 3.3V izlaz.

Koliko mogu vidjeti, XC6204B emitira maksimalno 150mA (puno manje od MIC5219 500mA). Ipak.

Ne mogu pronaći podatke o struji mirovanja 3.3V Micro Pro. Pa sam odlučio izmjeriti neke:

3.3V Pro Micro 11.2mA

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

3.3V bežični EEG 58mA

Maksimalna struja podatkovnog lista DS3231 na 3V je 200uA ili 0,2mA.

Maksimalna struja podatkovnog lista DHT22 je 2,5 mA.

HC06 je 8,5 mA u aktivnom načinu rada (40 mA u načinu uparivanja)

Tehnički list MLX90614 Nisam siguran da izgleda kao da je maksimalna struja 52mA.

Dakle, zbrajanje je oko 85mA, što nije mnogo manje od 150mA. Ali trebalo bi biti u redu.

Adapter za microSD karticu napaja RAW pin 5V.

Priložio sam shemu bazne stanice. Protoboard koji koristim i skica koju treba slijediti ne uključuje DHT22 ili IR termometar.

Korak 4: Skicirajte

U osnovi, skica prima podatke koje bežični EEG HC05 šalje preko vezanog HC06, šalje podatke sa svog USB porta u istom formatu kao i bežični EEG tako da ih EEG_Monitor_2 (obrada) može pročitati i prikazati.

Također dobiva vrijeme i datum iz DS3231 RTC -a i označava podatke podacima te ih zapisuje na microSD karticu u CSV (vrijednosti odvojene zarezima) formatu.

PROBLEM1: Bežični EEG je slao Bluetooth podatke na moju HC06 brzinom od 115, 200 bauda. Očigledno moj HC06 ne može pravilno komunicirati tom brzinom jer je vidio smeće. Pa, poigrao sam se s tim, konačno sam uspio postaviti tako što sam HC05 i HC06 postavio na 19, 200 bauda.

PROBLEM2: Ljetno računanje vremena mi je predstavljalo problem. Naišao sam na sledeće od JChristensena:

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

github.com/JChristensen/Timezone

Da biste to koristili, prvo morate postaviti RTC na UTC (koordinirano univerzalno vrijeme), to je vrijeme u Greenwichu u Engleskoj. Pa, nisam znao kako to učiniti, ali pronašao sam ovaj članak:

www.justavapor.com/archives/2482

Prepisao ga za planinsko vrijeme (u prilogu) UTCtoRTC.ino

Ovo postavlja DS3231 na UTC vrijeme, 6 sati kasnije od planinskog vremena.

Zatim sam uključio vremensku zonu u svoju Sketch. Da budem iskren, nisam ga isprobao pa samo pretpostavljam da radi.

PROBLEM3: Jedan od problema s Bluetoothom (i većinom ostalih serijskih komunikacija) je taj što je asinhroni. To znači da zapravo ne znate kada su podaci počeli i da možda gledate usred toka podataka.

Dakle, ono što sam učinio je svaki paket podataka pokrenuo sa '$' i potražio to na svojoj baznoj stanici. Bolji način za to se naziva rukovanje gdje pošiljatelj šalje neke podatke, a zatim čeka da primatelj pošalje potvrdu primitka. U tu svrhu nisam toliko zabrinut ako s vremena na vrijeme propustim paket.

Skica je priložena, basecode.ino

Korak 5: Zaključci

Nažalost, otkad sam započeo ovaj projekt, izgubio sam sposobnost da se zaista usredotočim na projekte. Htio sam napraviti stvarno testiranje s ovim EEG -om, posebno s binauralnim otkucajima. Možda jednog dana.

Ali mislim da sam pružio dovoljno informacija drugima za izgradnju ovog projekta.

Bio sam u procesu razvoja nekih 5 band koda. Ideja je bila prikazati pet opsega moždanih valova, delta, theta, alpha, beta i gama. Mislim da skica osnovnog pojasa radi, mislim da fix_FFT ne radi za obradu, ali priložio sam je onima koji bi mogli biti zainteresirani.