EEG AD8232 Фаза 2: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Така че този Lazy Old Geek (L. O. G.) изгради ЕЕГ:

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

Изглежда, че работи добре, но едно от нещата, които не ми харесват, е свързването към компютър. Използвам това като извинение да не правя никакви тестове. Друго притеснение, което имам, е, че сякаш получавам някакъв шум от променлив ток в сигнала си.

По време на някои по -ранни тестове видях мистериозен 40Hz скок, който сякаш изчезва, когато изключих USB и го пуснах на батерия. Вижте снимки.

Както и да е, направих някои тестове с HC05 и HC06 Bluetooth модули и успях да ги накарам да работят:

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

Както бе споменато, колегата Instructabler, lingib пусна своя ЕЕГ монитор:

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

Той пише много по -добър код от мен и също разработи код за обработка, така че този проект се основава на неговия ЕЕГ монитор. За Фаза 2 искам да направя ЕЕГ монитор, захранван от батерии. (Ще се опитам да участвам в състезание, захранвано от батерии)

Стъпка 1: Проектирайте безжичен модул

За микроконтролера ще използвам 3.3V Micro Pro. Това Arduino е 3.3V устройство, така че е съвместимо с AD8232. Версията Sparkfun използва 3.3V регулатор на напрежението MIC5219.

За батерия ще използвам стара акумулаторна батерия, която случайно имам. Това е литиева акумулаторна батерия, вероятно проектирана за смартфон.

Както беше обсъдено по -късно, разбрах, че AliExpress Micro Pro използва регулатор на напрежението XC6204 вместо MIC5219.

Така че моят дизайн е малко граничен. Литиевите батерии обикновено са от 3,5 до 4,2 V в зависимост от заряда. XC6204 претендира за типично отпадане от 200mV с натоварване до 100mA. Така че най -лошият сценарий при пълно натоварване с 3.5V батерия, регулаторът ще изведе около 3.3V. Това би трябвало да е наред, но просто имайте предвид възможните проблеми.

Други компоненти са модифицираният AD8232 от фаза 1 и HC05, модифициран за 3.3V Bluetooth модул, както е обсъдено в:

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

За удобство използвах Eagle Cadsoft и направих печатна платка, използвайки този метод:

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

Прикачени са схематични и Eagle файлове.

Измерих консумацията на енергия: тя беше 58mA. По едно време тествах тази батерия за капацитет от 1750mA часа, което дава време за работа от около 30 часа при зареждане.

За конектора на батерията използвах JST2.0 2pin конектор, така че да съвпада с моя Adafruit M4 Express. Много от тези батерии имат три контакта, но просто измерват с мултицет за около 4V и запояват проводниците към батерията. Използвах горещо лепило за уплътняване и поддържане на връзката.

ВНИМАНИЕ: Някои JST2.0 конектори имат червени и черни проводници, обърнати от Adafruit.

Добавих и JST2.0 конектор към зарядно за литиева батерия. Вижте Снимка.

Стъпка 2: Опаковка и скица

За да ми бъде полезна, моята ЕЕГ трябва да бъде преносима. Имах малка торбичка за друг проект. Заших велкро на гърба. Уших каишка за ръка с другата велкро и малко ластик, премерен така, че да пасне на ръката ми. ЕЕГ влиза в джоба и се прикрепя към лентата за ръка. Вижте снимки.

За да направя лентата за глава по -лесна за използване, (вместо запояване) взех удължител за аудио кабел от 3,5 мм, отрязах единия край и го свързах със сензорите за лента за глава и заземяването на ухото. Това ще се включи в модула AD8232.

СЪВЕТ: Предположих, че конекторът ще бъде като стандартните аудио кабели с ляво на върха, дясно в средата и долната маса. Това не е правилно за AD8232, така че трябваше да го пренастроя, вижте снимката.

Оригиналният HC05 има изводи, излизащи успоредно на печатната платка. За да стане по -плосък, ги изправих така, че да са под прав ъгъл спрямо печатната платка, вижте снимката. Въпреки че неравномерните щифтове не са умишлени, те правят по -добра електрическа връзка.

Следващата снимка показва сглобената безжична ЕЕГ, след това как тя ще попадне в джоба, който ще велкро към лентата за ръка.

Няколко снимки показват как е прикрепено всичко.

Скицата на Arduino е приложена, fix_FFT_EEG_wireless.ino

Това се основава на lingib код с добавени няколко реда за комуникации HC05.

Стъпка 3: Базова станция

Така че тази EEG Wireless ще работи с един от моите адаптери CP2102-HC06 за показване на данни в реално време на компютър, използвайки Обработка от:

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

Моите мисли: така че мозъчните вълни представляват това, което прави вашият мозък. Така че, ако гледам какво правят мозъчните ми вълни на екрана на компютъра, процесът на гледане на екрана и мислене за това ще повлияе на моята ЕЕГ. Затова исках възможността да записвам моята ЕЕГ, без да се налага да ги гледам. Реших да запиша данни с времеви маркировки на микро SD карта, за да мога да направя малко офлайн анализ.

Концепцията е например, че ако тествам как някои бинаурални удари влияят на мозъчните ми вълни, мога да запиша кога и какви удари слушам и по -късно да прегледам данните си от ЕЕГ, за да видя дали има някакви ефекти по време и след този период от време.

Това ще използва базова станция, по същество друг Micro Pro с HC06 за получаване на данни от безжичната ЕЕГ, DS3231 RTC за запис на времето и адаптер за microSD карта, за да запише данни с времеви маркировки на microSD карта. Това е основно като моя IR термометър:

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

Всъщност ще оставя възможността да използвам инфрачервен термометър и DHT22 (температура и влажност) на печатната платка.

Ето основните компоненти:

3.3V Micro Pro Arduino

DS3231 RTC (променен)

(бъдещо добавяне DHT22 температура/RH)

HC06

(бъдещо допълнение MLX90614 IR Temp сензор)

5V адаптер за microSD карта

Консумация на енергия:

Тъй като към този Micro Pro има много сензори, ще обърна малко внимание на тока.

Регулаторът на напрежението на Micro Pro захранва всички сензори.

(Sparkfun Micro Pro има регулатор MIC5219 3.3v, който може да захранва 500mA ток.)

Купуваният от AliExpress 3.3v Micro Pro явно има регулатор Torex XC6204B. Това се предполага от маркировката, която едва чета, но изглежда като 4B2X.

4B означава XC6204B, 2 означава 3.3V изход.

Доколкото мога да разбера, XC6204B извежда максимум 150mA (много по -малко от MIC5219 500mA). Въпреки това.

Не мога да намеря никакви данни за ток на празен ход на 3.3V Micro Pro. Затова реших да измеря някои:

3.3V Pro Micro 11.2mA

3.3V L. O. G. Бинауралният бие 20mA

3.3V безжична ЕЕГ 58mA

Максималният ток на листа с данни DS3231 при 3V е 200uA или 0.2mA.

Максималният ток на листа с данни DHT22 е 2,5 mA.

HC06 е 8,5 mA в активен режим (40mA в режим на сдвояване)

Информационният лист MLX90614 не съм сигурен, че изглежда максималният ток е 52mA.

Така че добавянето на всички тях е около 85mA, което не е много по -малко от 150mA. Но би трябвало да е наред.

Адаптерът за microSD карта се захранва от RAW щифт 5V.

Прикачих схема на базовата станция. Протобордът, който използвам, и скицата, която следва, не включва DHT22 или IR термометър.

Стъпка 4: Скицирайте

По принцип, скицата получава данните, изпратени от безжичната EEG HC05 през свързаната HC06, тя изпраща данните от своя USB порт в същия формат като безжичната EEG, така че да може да бъде прочетена от EEG_Monitor_2 (Обработка) и показана.

Той също така получава часа и датата от DS3231 RTC и маркира данните и ги записва на microSD карта във формат CSV (стойности, разделени със запетая).

ПРОБЛЕМ1: Безжичната ЕЕГ изпращаше Bluetooth данни към моя HC06 на 115, 200 бода. Очевидно моят HC06 не може да комуникира правилно с тази скорост, тъй като виждаше боклук. Е, поиграх с него, най -накрая го заработих, като настроих HC05 и HC06 на 19, 200 бода.

ПРОБЛЕМ2: Лятното време беше проблем за мен. Натъкнах се на следното от JChristensen:

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

github.com/JChristensen/Timezone

За да използвате това, първо трябва да настроите RTC на UTC (координирано универсално време), това е времето в Гринуич, Англия. Е, не знаех как да го направя, но намерих тази статия:

www.justavapor.com/archives/2482

Преписа го за планинско време (приложен) UTCtoRTC.ino

Това задава DS3231 на UTC, 6 часа по -късно от планинското.

След това включих часовата зона в моята скица. Честно казано, не съм го тествал, така че само приемам, че работи.

ПРОБЛЕМ3: Един от проблемите с Bluetooth (и повечето други серийни комуникации) е, че той е асинхронен. Това означава, че всъщност не знаете кога са започнали данните и може да търсите в средата на поток от данни.

Така че това, което направих, беше да стартирам всеки пакет данни с „$“и да го потърся в базовата си станция. По -добър начин да направите това се нарича ръкостискане, при което изпращачът изпраща някои данни, след което изчаква получателят да изпрати обратно потвърждение за получаване. За тази цел не съм толкова загрижен, ако пропускам пакет от време на време.

Скицата е приложена, basecode.ino

Стъпка 5: Заключения

За съжаление, откакто започнах този проект, загубих способността си наистина да се фокусирам върху проекти. Исках да направя някои реални тестове с тази ЕЕГ, особено с бинаурални удари. Може би някой ден.

Но мисля, че съм предоставил достатъчно информация на другите за изграждането на този проект.

Бях в процес на разработване на 5 -лентов код. Идеята беше да се покажат петте ленти на мозъчната вълна, делта, тета, алфа, бета и гама. Мисля, че скицата на основната лента работи, не мисля, че fix_FFT работи за обработка, но съм я приложил за тези, които може да се интересуват.