EEG AD8232 fáza 2: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Tento Lazy Old Geek (L. O. G.) teda postavil EEG:

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

Zdá sa, že to funguje, ale jedna z vecí, ktoré sa mi na tom nepáčia, je pripútanie k počítaču. Používam to ako ospravedlnenie, aby som nevykonával žiadne testovanie. Ďalšou obavou, ktorú mám, je to, že sa zdá, že v mojom signáli je nejaký šum striedavého elektrického vedenia.

Počas niektorých predchádzajúcich testovaní som videl záhadný 40Hz hrot, ktorý akoby zmizol, keď odpojím USB a spustím ho na batériu. Viď obrázky.

V každom prípade som urobil niekoľko testov s modulmi Bluetooth HC05 a HC06 a dokázal som ich uviesť do prevádzky:

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

Ako už bolo spomenuté, kolega Instructabler, lingib vydal svoj EEG monitor:

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

Píše oveľa lepší kód ako ja a tiež vyvinul Processing code, takže tento projekt je založený na jeho EEG monitore. Pre fázu 2 chcem vyrobiť monitor EEG napájaný z batérie. (Pokúsi sa zapojiť do súťaže napájanej batériami)

Krok 1: Navrhnite bezdrôtový modul

Pre mikrokontrolér použijem 3,3 V Micro Pro. Toto Arduino je 3,3 V zariadenie, takže je kompatibilné s AD8232. Verzia Sparkfun používa regulátor napätia 3,3 V MIC5219.

Pokiaľ ide o batériu, budem používať starú nabíjateľnú batériu, ktorú náhodou mám. Jedná sa o lítiovú nabíjateľnú batériu pravdepodobne navrhnutú pre smartfón.

Ako je uvedené ďalej, zistil som, že AliExpress Micro Pro používa namiesto MIC5219 regulátor napätia XC6204.

Takže môj návrh je trochu hraničný. Lítiové batérie majú typicky 3,5 až 4,2 V v závislosti od nabitia. XC6204 tvrdí, že typický výpadok je 200 mV so záťažou až 100 mA. V najhoršom prípade pri plnom zaťažení s 3,5 V batériou by výstup regulátora bol asi 3,3 V. To by malo byť v poriadku, ale uvedomte si možné problémy.

Ďalšími komponentmi sú upravený AD8232 z fázy 1 a HC05 upravený pre modul Bluetooth 3,3 V, ako je uvedené v:

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

Pre pohodlie som použil Eagle Cadsoft a vyrobil som DPS pomocou tejto metódy:

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

Priložené sú schematické a orlické súbory.

Zmeral som spotrebu energie: bola 58mA. Naraz som testoval túto batériu na kapacitu 1 750 mAh, čo dáva výdrž asi 30 hodín na nabitie.

Ako konektor batérie som použil 2 -kolíkový konektor JST2.0, aby zodpovedal môjmu Adafruit M4 Express. Mnoho z týchto batérií má tri kontakty, ale stačí zmerať multimetrom asi 4 V a spájkovať vodiče s batériou. Na utesnenie a podopretie spoja som použil horúce lepidlo.

UPOZORNENIE: Niektoré konektory JST2.0 majú červený a čierny vodič obrátený od Adafruit.

Do nabíjačky lítiových batérií som pridal aj konektor JST2.0. Viď obrázok.

Krok 2: Balenie a náčrt

Aby bol môj EEG pre mňa užitočný, musí byť prenosný. Mal som malé vrecko na ďalší projekt. Na chrbát som prišila nejaký suchý zips. Druhým suchým zipsom a nejakým elastickým, ušitým na ruku, som ušil popruh na ruku. EEG ide do vrecka a pripevňuje sa k náramku. Viď obrázky.

Aby sa čelenka dala jednoduchšie používať (namiesto spájkovania), vzal som 3,5 mm predlžovač zvukového kábla, odrezal som jeden koniec a pripojil ho k snímačom náhlavnej pásky a uzemneniu ucha. Tým sa zapojí do modulu AD8232.

TIP: Predpokladal som, že konektor bude ako štandardné zvukové káble s ľavým hrotom, pravým stredom a spodným uzemnením. To nie je správne pre AD8232, takže som ho musel znova zapojiť, viď obrázok.

Pôvodný HC05 má kolíky vychádzajúce rovnobežne s doskou plošných spojov. Aby to bolo lichotivejšie, narovnal som ich tak, aby boli v pravom uhle k DPS, viď obrázok. Aj keď nerovnomerné kolíky nie sú úmyselné, vytvoria lepšie elektrické spojenie.

Nasledujúci obrázok zobrazuje zostavený bezdrôtový EEG a potom návod, ako vojde do vrecka, ktoré sa pomocou suchého zipsu pripevní k náramku.

Niekoľko fotografií ukazuje, ako je to všetko pripojené.

Priložená skica Arduino, fix_FFT_EEG_wireless.ino

Je to založené na lingib kóde s niekoľkými riadkami pridanými pre komunikáciu HC05.

Krok 3: Základná stanica

Tento EEG Wireless bude teda fungovať s jedným z mojich adaptérov CP2102-HC06 na zobrazenie údajov v reálnom čase na počítači pomocou spracovania z:

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

Moje myšlienky: Takže mozgové vlny predstavujú to, čo váš mozog robí. Ak sa teda pozriem na to, čo moje mozgové vlny robia na obrazovke počítača, proces pohľadu na obrazovku a premýšľanie o nej ovplyvní moje EEG. Chcel som teda možnosť záznamu môjho EEG bez toho, aby som si ich musel prezerať. Rozhodol som sa zaznamenať údaje s časovou pečiatkou na kartu micro SD, aby som mohol urobiť offline analýzu.

Ide napríklad o to, že ak testujem, ako niektoré binaurálne údery ovplyvňujú moje mozgové vlny, môžem si zapísať, kedy a aké údery počúvam, a neskôr sa pozrieť na svoje údaje EEG, aby som zistil, či počas a po ňom existujú nejaké efekty. to časové obdobie.

To bude používať základňovú stanicu, v podstate iný Micro Pro s HC06 na príjem údajov z bezdrôtového EEG, DS3231 RTC na zaznamenávanie času a adaptér karty microSD na ukladanie údajov s časovým pečiatkou na kartu microSD. Je to v podstate ako môj IR teplomer:

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

V skutočnosti ponechám možnosť použitia IR teplomera a DHT22 (teplota a vlhkosť) na doske plošných spojov.

Tu sú hlavné komponenty:

3,3 V Micro Pro Arduino

DS3231 RTC (upravený)

(budúci prírastok teplota DHT22/relatívna vlhkosť)

HC06

(budúci prírastok IR teplotný snímač MLX90614)

5V adaptér microSD karty

Spotreba energie:

Keďže k tomuto Micro Pro je pripojených veľa senzorov, budem venovať malú pozornosť prúdu.

Regulátor napätia na Micro Pro napája všetky senzory.

(Sparkfun Micro Pro má regulátor MIC5219 3,3 V, ktorý môže dodávať prúd 500 mA.)

Kúpený AliExpress 3.3v Micro Pro má zrejme regulátor Torex XC6204B. Naznačuje to označenie, ktoré sotva čítam, ale vyzerá to na 4B2X.

4B znamená XC6204B, 2 znamená výstup 3,3 V.

Pokiaľ môžem povedať, XC6204B má výstup maximálne 150mA (oveľa menej ako MIC5219 500mA). Napriek tomu.

Nemôžem nájsť žiadne údaje o odbere prúdu pri nečinnosti 3.3V Micro Pro. Preto som sa rozhodol niektoré zmerať:

3,3 V Pro Micro 11,2 mA

3,3 V L. O. G. Binaurálne bije 20mA

3,3V bezdrôtový EEG 58mA

Dátový list DS3231 maximálny prúd pri 3V je 200uA alebo 0,2mA.

Maximálny prúd v technickom liste DHT22 je 2,5 mA.

HC06 je 8,5mA v aktívnom režime (40mA v režime párovania)

Dátový list MLX90614, o ktorom si nie som istý, vyzerá, že maximálny prúd je 52 mA.

Ich súčet je teda asi 85 mA, čo nie je oveľa menej ako 150 mA. Ale malo by to byť v poriadku.

Adaptér na kartu microSD je napájaný kolíkom RAW 5V.

Prikladám schému základnej stanice. Protoboard, ktorý používam, a náčrt, ktorý mám nasledovať, neobsahujú teplomer DHT22 ani IR.

Krok 4: Skica

Skica v zásade prijíma údaje odoslané bezdrôtovým EEG HC05 cez viazaný HC06, odosiela údaje von z portu USB v rovnakom formáte ako bezdrôtové EEG, aby ich bolo možné prečítať a zobraziť pomocou EEG_Monitor_2 (spracovanie).

Tiež získava čas a dátum z DS3231 RTC a časové pečiatky údajov a zapisuje ich na kartu microSD vo formáte CSV (hodnoty oddelené čiarkami).

PROBLÉM1: Bezdrôtový EEG odosielal dáta Bluetooth do môjho HC06 pri 115 200 baudoch. Môj HC06 zrejme nemôže správne komunikovať touto rýchlosťou, pretože videl odpadky. Hral som sa s tým a nakoniec som to rozbehol tak, že som nastavil HC05 aj HC06 na 19 200 baudov.

PROBLÉM2: Letný čas je pre mňa problém. Od JChristensena som narazil na nasledujúce:

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

github.com/JChristensen/Timezone

Aby ste to mohli použiť, musíte najskôr nastaviť RTC na UTC (Coordinated Universal Time), to je čas v Greenwichi v Anglicku. Nevedel som, ako to urobiť, ale našiel som tento článok:

www.justavapor.com/archives/2482

Prepísali sme to na horský čas (priložené) UTCtoRTC.ino

Tým sa nastaví DS3231 na čas UTC, o 6 hodín neskôr ako na horský čas.

Potom som časové pásmo začlenil do svojho náčrtu. Aby som bol úprimný, netestoval som to, takže len za predpokladu, že to funguje.

PROBLÉM3: Jeden z problémov s Bluetooth (a väčšinou ostatných sériových komunikácií) je, že je asynchrónny. To znamená, že skutočne neviete, kedy sa údaje začali, a možno sa pozeráte uprostred dátového toku.

Urobil som teda to, že každý paket údajov som spustil s '$' a hľadal som to na mojej základňovej stanici. Lepší spôsob, ako to dosiahnuť, je podanie ruky, keď odosielateľ pošle niektoré údaje a potom počká, kým príjemca pošle späť potvrdenie o prijatí. Za týmto účelom mi nie je až také jedno, či mi raz za čas vypadne balíček.

Náčrt je priložený, basecode.ino

Krok 5: Závery

Nanešťastie, odkedy som začal s týmto projektom, stratil som schopnosť skutočne sa sústrediť na projekty. Chcel som urobiť nejaké skutočné testovanie s týmto EEG, najmä s binaurálnymi údermi. Možno jedného dňa.

Myslím si však, že som poskytol dostatok informácií pre ostatných na vybudovanie tohto projektu.

Bol som v procese vývoja nejakého 5 -pásmového kódu. Cieľom bolo zobraziť päť pásiem mozgových vĺn, delta, theta, alfa, beta a gama. Myslím, že náčrt základného pásma funguje, nemyslím si, že fix_FFT funguje na spracovanie, ale priložil som ho pre tých, ktorých by to mohlo zaujímať.