EEG AD8232 Vaihe 2: 5 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Joten tämä Laiska Old Geek (L. O. G.) rakensi EEG: n:

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

Se näyttää toimivan hyvin, mutta yksi niistä asioista, joista en pidä siinä, on kytketty tietokoneeseen. Käytän sitä tekosyynä olla tekemättä mitään testejä. Toinen huolenaiheeni on, että näyttää siltä, että signaaliini tulee jonkin verran verkkovirtajohdon kohinaa.

Joidenkin aikaisempien testien aikana näin salaperäisen 40 Hz: n piikin, joka näyttää häviävän, kun irrotan USB: n ja käytän sitä akulla. Katso kuvia.

Joka tapauksessa tein joitain testejä HC05- ja HC06 -Bluetooth -moduuleilla ja sain ne toimimaan:

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

Kuten mainittiin, kollega Instructabler, lingib julkaisi EEG -monitorinsa:

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

Hän kirjoittaa paljon parempaa koodia kuin minä ja kehitti myös prosessointikoodin, joten tämä projekti perustuu hänen EEG -monitoriinsa. Vaihetta 2 varten haluan tehdä paristokäyttöisen EEG-näytön. (Yritetään osallistua akkukäyttöiseen kilpailuun)

Vaihe 1: Suunnittele langaton moduuli

Käytän mikrokontrolleriin 3.3V Micro Pro: ta. Tämä Arduino on 3,3 V: n laite, joten se on yhteensopiva AD8232: n kanssa. Sparkfun -versio käyttää 3,3 V: n MIC5219 -jännitesäädintä.

Akkuna käytän vanhaa ladattavaa akkua, joka sattuu olemaan. Tämä on ladattava litiumakku, joka on todennäköisesti suunniteltu älypuhelimelle.

Kuten myöhemmin keskusteltiin, sain selville, että AliExpress Micro Pro käyttää XC6204 -jännitesäädintä MIC5219: n sijasta.

Suunnitteluni on siis hieman rajallinen. Litium -akut ovat tyypillisesti 3,5–4,2 V latauksesta riippuen. XC6204 väittää tyypillisen 200 mV: n keskeytyksen ja kuormituksen jopa 100 mA. Joten pahimmassa tapauksessa täydellä kuormituksella 3,5 V: n akulla säätimen teho olisi noin 3,3 V. Tämän pitäisi olla kunnossa, mutta ole tietoinen mahdollisista ongelmista.

Muita komponentteja ovat vaiheen 1 muokattu AD8232 ja HC05, joka on muokattu 3.3V Bluetooth -moduulille, kuten seuraavassa on kuvattu:

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

Kätevyyden vuoksi käytin Eagle Cadsoftia ja tein piirilevyn tällä menetelmällä:

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

Kaavamaiset ja Eagle -tiedostot ovat liitteenä.

Mittasin virrankulutuksen: se oli 58 mA. Kerran testasin tämän akun kapasiteettia 1750 mA tuntia, mikä antaa noin 30 tunnin käyttöajan latauksella.

Akkuliittimessä käytin 2 -nastaista JST2.0 -liitintä, jotta se sopisi Adafruit M4 Expressini kanssa. Monissa näistä paristoista on kolme kosketinta, mutta mitataan vain yleismittarilla noin 4 V: lle ja juotetaan johdot akkuun. Käytin kuumaa liimaa liitoksen tiivistämiseen ja tukemiseen.

VAROITUS: Joidenkin JST2.0 -liittimien punaiset ja mustat johdot on käännetty Adafruutin suuntaan.

Lisäsin myös JST2.0 -liitännän litium -akkulaturiin. Katso kuva.

Vaihe 2: Pakkaus ja luonnos

Jotta EEG -laitteestani olisi hyötyä, sen on oltava kannettava. Minulla oli pieni pussi toiseen projektiin. Ompelin selässä tarranauhaa. Ompelin käsivarsinauhan toisella tarranauhalla ja joustavalla, mitattuna sopivaksi käsivarteeni. EEG menee taskuun ja kiinnittyy käsivarsinauhaan. Katso kuvia.

Pääpannan käytön helpottamiseksi (juottamisen sijasta) otin 3,5 mm: n äänikaapelin jatkeen, katkaisin yhden päät ja liitin sen pääpanta -antureihin ja korvan maahan. Tämä kytketään AD8232 -moduuliin.

VINKKI: Oletin, että liitin olisi kuin tavalliset audiokaapelit, joiden kärjessä on vasen, oikea keskellä ja pohja. Tämä ei pidä paikkaansa AD8232: ssa, joten jouduin langallistamaan sen uudelleen, katso kuva.

Alkuperäisessä HC05: ssä on nastat, jotka tulevat rinnakkain piirilevyn kanssa. Jotta se olisi tasaisempi, suoristin ne niin, että ne olivat suorassa kulmassa piirilevyyn nähden, katso kuva. Vaikka epätasaiset nastat eivät ole tarkoituksellisia, ne muodostavat paremman sähköliitännän.

Seuraavassa kuvassa on koottu langaton EEG, sitten miten se menee taskuun, joka tarrakiinnittyy käsivarsinauhaan.

Pari kuvaa näyttää, miten kaikki on kiinnitetty.

Arduino -luonnos on liitetty, fix_FFT_EEG_wireless.ino

Tämä perustuu lingib -koodiin, johon on lisätty muutama rivi HC05 -viestintää varten.

Vaihe 3: Tukiasema

Joten tämä EEG Wireless toimii yhdessä CP2102-HC06-sovittimeni kanssa näyttääkseen reaaliaikaisia tietoja PC: llä Processing from:

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

Ajatukseni: joten aivoaallot edustavat sitä, mitä aivosi tekevät. Joten jos katson, mitä aivoaaltoni tekevät tietokoneen näytöllä, näytön katsominen ja sen ajatteleminen vaikuttaa EEG: hen. Joten halusin mahdollisuuden tallentaa EEG: ni katsomatta niitä. Päätin tallentaa aikaleimatut tiedot micro SD -kortille, jotta voin tehdä joitain offline -analyysejä.

Konsepti on esimerkiksi se, että jos testaan, miten jotkut binauraaliset iskut vaikuttavat aivoaaltoihini, voin kirjoittaa muistiin, milloin ja mitä lyöntiä kuuntelen, ja katsoa myöhemmin EEG -tietoja nähdäkseni, onko vaikutuksia aikana ja sen jälkeen tuo ajanjakso.

Tämä käyttää tukiasemaa, pohjimmiltaan toista Micro Pro -laitetta, jossa on HC06, tietojen vastaanottamiseksi langattomasta EEG-laitteesta, DS3231 RTC -laitetta ajan tallentamiseen ja microSD-korttisovitinta aikaleimattujen tietojen tallentamiseksi microSD-kortille. Tämä on pohjimmiltaan kuin IR -lämpömittari:

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

Itse asiassa jätän mahdollisuuden käyttää infrapunalämpömittaria ja DHT22 (lämpötila ja kosteus) piirilevylle.

Tässä ovat tärkeimmät komponentit:

3.3 V Micro Pro Arduino

DS3231 RTC (muokattu)

(tuleva lisäys DHT22 lämpötila/RH)

HC06

(tuleva lisäys MLX90614 IR -lämpötila -anturi)

5V microSD -korttisovitin

Tehon kulutus:

Koska tähän Micro Pro -laitteeseen on liitetty paljon antureita, aion kiinnittää vähän huomiota virtaan.

Micro Pron jännitesäädin syöttää virtaa kaikkiin antureihin.

(Sparkfun Micro Prossa on MIC5219 3.3v -säädin, joka voi syöttää 500mA virtaa.)

Ostamassani AliExpress 3.3v Micro Pro -laitteessa on ilmeisesti Torex XC6204B -säädin. Tätä ehdottaa merkintä, jonka tuskin luen, mutta se näyttää 4B2X: ltä.

4B tarkoittaa XC6204B, 2 tarkoittaa 3,3 V: n lähtöä.

Ymmärtääkseni XC6204B tuottaa enintään 150 mA (paljon vähemmän kuin MIC5219 500 mA). Tästä huolimatta.

En löydä tietoja 3.3V Micro Pron joutokäynnistä. Joten päätin mitata joitakin:

3,3 V Pro Micro 11,2 mA

3.3V L. O. G. Binauraalinen lyönti 20 mA

3.3V langaton EEG 58mA

DS3231 -lomakkeen maksimivirta 3 V: lla on 200uA tai 0,2 mA.

DHT22 -lomakkeen maksimivirta on 2,5 mA.

HC06 on 8,5mA aktiivitilassa (40mA pariliitostilassa)

MLX90614 -tietolomake En ole varma, että maksimivirta on 52 mA.

Joten niiden kaikkien lisääminen on noin 85 mA, mikä ei ole paljon alle 150 mA. Mutta sen pitäisi olla kunnossa.

MicroSD -korttisovitin saa virtansa 5 V: n RAW -nastasta.

Olen liittänyt kaavion tukiasemasta. Käyttämäni protoboard ja seuraava luonnos eivät sisällä DHT22- tai IR -lämpömittaria.

Vaihe 4: Luonnos

Pohjimmiltaan luonnos vastaanottaa langattoman EEG HC05: n lähettämät tiedot sidotun HC06: n kautta, se lähettää tiedot ulos USB -portistaan samassa muodossa kuin langaton EEG, joten EEG_Monitor_2 (käsittely) voi lukea ja näyttää sen.

Se saa myös kellonajan ja päivämäärän DS3231 RTC: ltä ja aikaleimat tiedot ja kirjoittaa ne microSD -kortille CSV (pilkuilla erotetut arvot) -muodossa.

ONGELMA 1: Langaton EEG lähetti Bluetooth -tietoja HC06 -laitteeseeni 115, 200 baudin nopeudella. Ilmeisesti HC06 ei voi kommunikoida oikein tällä nopeudella, koska se näki roskaa. No, pelasin sitä, lopulta sain sen toimimaan asettamalla sekä HC05: n että HC06: n 19, 200 baudiin.

ONGELMA 2: Kesäaika on ollut minulle ongelma. Törmäsin JChristensenin seuraavaan:

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

github.com/JChristensen/Timezone

Jotta voit käyttää tätä, sinun on ensin asetettava RTC -arvoksi UTC (Coordinated Universal Time), tämä aika on Greenwichissä, Englannissa. No, en tiennyt miten tehdä se, mutta löysin tämän artikkelin:

www.justavapor.com/archives/2482

Kirjoitti sen uudelleen vuoristoaikaksi (liitteenä) UTCtoRTC.ino

Tämä asettaa DS3231: n UTC -ajaksi, 6 tuntia myöhemmin kuin vuoristoaika.

Sitten liitin aikavyöhykkeen luonnokseeni. Ollakseni rehellinen, en ole testannut sitä, joten vain olettaen, että se toimii.

ONGELMA 3: Yksi Bluetoothin (ja useimpien muiden sarjayhteyksien) ongelmista on, että se on asynkroninen. Tämä tarkoittaa, että et todella tiedä, milloin tiedot alkoivat, ja saatat etsiä tietovirran keskellä.

Joten mitä tein, aloitin jokaisen datapaketin $ -merkillä ja etsin sitä tukiasemaltani. Parempi tapa tehdä tämä on kädenpuristus, jossa lähettäjä lähettää joitakin tietoja ja odottaa sitten, että vastaanottaja lähettää takaisin vastaanottotodistuksen. Tätä varten en ole kovin huolissani, jos kaipaan pakettia silloin tällöin.

Luonnos on liitetty, basecode.ino

Vaihe 5: Johtopäätökset

Valitettavasti, koska aloitin tämän projektin, olen menettänyt kykynsä todella keskittyä projekteihin. Halusin tehdä todellisia testejä tällä EEG: llä, erityisesti binauraalisilla lyönneillä. Ehkä jonain päivänä.

Mutta mielestäni olen antanut tarpeeksi tietoa muille tämän projektin rakentamiseksi.

Olin kehittämässä noin 5 -kaistaista koodia. Ajatuksena oli näyttää viisi aaltokaistaa, delta, theta, alfa, beta ja gamma. Luulen, että kantataajuusluonnos toimii, en usko, että fix_FFT toimii käsittelyssä, mutta olen liittänyt sen kiinnostuneille.