צג מיקוד EEG כף יד: 32 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

חיי המכללה דורשים התמקדות בשיעורים, משימות ופרויקטים. תלמידים רבים מתקשים להתמקד בתקופות אלה ולכן המעקב וההבנה של יכולת המיקוד שלך כה חשובים. יצרנו מכשיר ביוסנסור שמודד את גלי המוח שלך כדי לאמוד את רמת המיקוד שלך ומציג את הנתונים שתוכל לראות. ראשי התיבות "EEG" מייצגים אלקטרואנצפלוגרף, כלומר מכונה המשמשת לרישום פעילות חשמלית במוח.

חיישן ביוס זה דורש קלט אות EEG והאצבע שלך ללחוץ על המסך כדי לייצר גרף תדרים ונתונים הניתנים לחילוץ (אופציונלי) הניתנים להעתיק ל- Excel.

כתב ויתור: חיישן ביוס זה אינו מכשיר רפואי.

אספקה

• Arduino Uno ($ 23)
• לוח לחם ($ 5.50)
• 2.8 אינץ 'מגע TFT עבור Arduino עם מסך מגע עמיד (34.95 $)
• חוטים ($ 0.95)
• EEG Bitalino ($ 40.79)
• אלקטרודות ($ 9.13)
• אביזר בעל שלושה עופרות ($ 21.48)
• ספוגי אלכוהול ($ 4.65) (אופציונלי)
• סוללה 9V ($ 2.18)
• מחזיק סוללה 9V ($ 1.69)
• כבל USB 2.0 מסוג A/B $ 3.95)

• כלים

  • חשפן חוטים ($ 6.26)
  • סרט / אוזניות לאבטחת חוטים מעל הראש (אופציונלי)

עלות כוללת: $ 142 (תלוי בתנודות המחיר)

שלב 1: דרישות מוקדמות

• קצת ידע בסיסי על אופן קריאת גלי המוח יעזור להבין את התרשים, אך לא הכרחי.

  זהו משאב טוב לכמה מידע רקע בסיסי.

• אתה גם צריך גישה לאתר GitHub כדי לקבל את הקוד שלנו.
• יהיה עליך להוריד את אפליקציית Arduino.

שלב 2: אמצעי בטיחות

• וודא שהמעגל אינו מופעל (ערכת הסוללה כבויה, ה- USB אינו מחובר) בעת שינוי המעגל.
• וודא שאין נוזלים בקרבת מקום שעלולים להישפך אל המעגל.
• אזהרה: זהו אינו מכשיר רפואי ואין לו אותו דיוק. השתמש ב- EEG מתאים אם אתה צריך לעשות מחקר על גלי מוח.
• שמור את הידיים יבשות בעת עבודה עם המעגל או החיישן הביולוגי.

שלב 3: עצות וטיפים

פתרון תקלות

• וודא שהחוטים שלך מחוברים לפינים הנכונים. אם לא, תופיע קריאה לא מובנת.
• כאשר אתה מחבר את המסך שלך, וודא שלא התאמת את הכל לפין אחד נמוך יותר (אם אתה מבחין שאחד מסיכות המסך אינו מחובר, זו הסיבה)
• וודא שחיברת את ה- BITalino כראוי (בהתבסס על הלוגו ושלט ה- EEG כפי שניתן לראות בהוראות)
• וודא שאם המסך מחובר כהלכה למצב שהמתכת של הסיכות כבר אינה גלויה.
• אם לא מצליח לקמפל את הקוד והם לא מוצאים ספרייה מסוימת, ודא שהתקנת את כל הספריות שהוזכרו.

תובנות

זכור לקחת בחשבון את המרחב שאתה צריך כדי להפשיט את החוט לפני שאתה חותך אותו לאורך

• לפני החלת האלקטרודות על המצח, הקפד לשטוף ולייבש אותו תחילה או השתמש במקל אלכוהול כדי להפחית את העכבה.
• שימוש במגה Arduino יספק סיכות אנלוגיות ודיגיטליות נוספות, מה שאומר שלא תצטרך "לשתף" סיכות בין החוטים למסך כפי שאנו עושים בדגם זה.

שלב 4: המדע מאחורי המכשיר

המוח שלך מייצר תדרים שונים של אותות חשמליים בהתאם לרמת התודעה/המיקוד שלך. הוא מייצר גלי גמא (32-100 הרץ) כאשר הוא ממוקד ביותר במשימה, בעיבוד מידע או למידה. הוא מייצר גלי בטא (13-32 הרץ) כאשר אתה ערני, חושב או מתרגש. גלי אלפא (8-13 הרץ) נוצרים אם אתה רגוע פיזית ונפשית. גלי תטא (4-8 הרץ) מתרחשים במהלך מדיטציה עמוקה או שינה REM (תנועת עיניים מהירה). גלי דלתא (<4 הרץ) מתרחשים במהלך שינה עמוקה וחסרת חלומות.

החיישן שלנו יידע אותך כמה מכל גל קיים כדי לאפשר לך לאמוד את רמת המיקוד שלך. הוא מזהה רק אורכי גל שבין 0Hz-59Hz, שהם הטווח שבו רוב גלי המוח מתרחשים.

אם אתה מעדיף סרטון הדרכה, הנה סרטון טוב שתוכל לצפות בו.

בסרטון המבוא שלנו דיברנו על טרנספורמציה מהירה של פורייה. סרטון זה מסביר מה זה.

שלב 5: רצועה וחתכו חוטים

לקבלת התוצאות הטובות ביותר, יהיה עליך 3 חלקים באורך של לפחות 5 אינץ '.

אם לא הפשטת חוט בעבר, הנה הדרכה פשוטה.

טיפ: כאשר אתה חותך את החוט, הקפד להשאיר מקום להפשטת החוט.

שלב 6: לולאה קצה אחד של כל חוט

המטרה כאן היא ליצור לולאה בקצה אחד של החלק החשוף של החוט. הלולאה הזו צריכה להיות בערך באותו גודל כמו הסיכות מתחת למגן המגע TFT או מעט יותר גדולות.

שלב 7: אתר את הסיכות המתאימות מתחת למסך

השווה את ה- Arduino Uno ואת החלק התחתון של המסך כדי לזהות את הפינים המתאימים עבור 3.3V, GND ו- A5.

רמז: אם תסתכל מקרוב, תוכל לראות את העיגולים האדומים בתמונה המקיפים את סיכות העניין.

שלב 8: חבר את החוטים לסיכות מגן המגע TFT

חבר את הלולאות שיצרת לסיכות מגן המגע TFT התואמות לפלט 3.3V, GND וסיכה אנלוגית A5 בארדואינו.

טיפ: אם אינך בטוח לאילו לצרף אותו, תוכל להשתמש באלה המתוארים בתמונה למעלה.

שלב 9: הדק את לולאות החוט

צובטים את חלק המתכת של לולאת החוט כדי להדק אותו. זה יבטיח חיבור טוב יותר.

שלב 10: חבר את מגן המגע TFT

השתמש באצבעותיך כדי לאבטח את החוטים במקומותיהם והפוך את מגן המגע TFT. חבר אותו לארדואינו.

שלב 11: חבר את החוטים ללוח הלחם

חבר את

• חוט 3.3V לעמודה + בלוח הלחם.
• חוט GND לעמודה - בלוח הלחם.
• חוט A5 לכל שורה בלוח הלחם.

טיפ: החוטים שאתה רואה רצים מעל המסך נועדו להמחשה. בחרנו להפעיל את החוטים מתחת למסך מכיוון שהחוטים שהיו לנו היו קצרים מדי.

שלב 12: חבר את האביזר בעל 3 הפניות שלך

חבר את האביזר בעל 3 הפניות לחיישן BITalino EEG. חבר את זה בצד שמסומן "EEG".

שלב 13: חבר את חיישן ה- EEG שלך לחוט

חבר את חיישן EEG החוט שלך בצד עם הלוגו BITalino עליו.

שלב 14: חבר את ה- EEG ללוח הלחם

חבר את הקצה השני של החוטים ללוח הלחם כפי שניתן לראות בתמונה.

• חבר את החוט האדום לעמודה + של לוח הלחם
• חבר את החוט השחור לעמוד - של לוח הלחם
• חבר את החוט הסגול לשורה בעזרת החוט מהסיכה A5.

שלב 15: הצמד אלקטרודות למצח שלך

מקלפים את האלקטרודות ומדביקים אותם על המצח כפי שניתן לראות בתמונה.

שלב 16: חבר את עצמך

הפוך להיות אחד עם המעגל על ידי חיבור קצוות האביזר התלת-מוביל לאלקטרודות במצח שלך. מעט המתכת באלקטרודה צריך להתאים יפה לחורים של האביזר בעל 3 הפניות.

לא משנה איזו עופרת הולכת לאיזו אלקטרודה כל עוד הלבנה באמצע.

שלב 17: אבטח את החוטים (אופציונלי)

אם אינך רוצה שהחוטים יחסמו את הראייה שלך, החלק אותם אחורה מעל לראשך ואבטח אותם במשהו. בחרתי להשתמש באוזניות לשם כך.

שלב 18: הכנס את סוללת 9V לתוך הסוללה

הכנס את סוללת 9V לחבילת הסוללות.

שלב 19: חבר את סוללת 9V

חבר את סוללת 9V ליציאה המוצגת בתמונה. שמור על סוללת הסוללה כאשר אתה עושה זאת.

שלב 20: קבל את הקוד מ- Github

• עבור לקישור הזה:
• לחץ על הקובץ Hand_Held_EEG.ino. העתק והדבק את הקוד בחלון Arduino שלך.

לחלופין, תוכל ללחוץ על הלחצן הירוק "שיבוט או הורד", לשמור אותו כקובץ zip, ולאחר מכן לחלץ את הקובץ ולפתוח אותו

שלב 21: הורד את הספריות המתאימות

כאשר אתה מנסה לאסוף את הקוד, תתבקש לחפש ספריות מסוימות.

• עבור אל כלים> נהל ספריות
• הקלד את הספרייה הדרושה לך בשורת החיפוש. הורד את המתאים ביותר לספרייה הרצויה.

• אלה הספריות שתזדקק להן:

  • arduinoFFT.h
  • Adafruit_GFX.h
  • SPI.h
  • Wire.h
  • Adafruit_STMPE610.h
  • Adafruit_ILI9341.

לחלופין, אתה יכול להוריד את הספריות מהקישורים האלה. והעתק אותם לתיקיית הספריות שלך.

Arduino FFT:

SPI:

חוט:

Adafruit ILI9341:

Adafruit STMPE610:

Adafruit GFX:

שלב 22: חבר את ה- UNO של Arduino למחשב שלך

חבר את ה- UNO של Arduino למחשב שלך באמצעות כבל ה- USB.

שלב 23: העלה את הקוד

לחץ על כפתור ההעלאה בחלון Arduino שלך כפי שמוצג בעיגול האדום בתמונה למעלה. המתן להשלמת ההעלאה.

שלב 24: המוצר הסופי

נתק את כבל ה- USB ועכשיו יש לך את המוצר הסופי! כל מה שאתה צריך לעשות הוא להפעיל את הסוללה ולהקיש על המסך כדי להתחיל לאסוף נתונים!

ככל שתראו יותר קוצים בצד שמאל, כך רמת המיקוד שלכם יורדת.

שלב 25: תרשים EAGLE

למעלה תרשים EAGLE. מגן ה- TFT Touch, חיישן EEG וסוללת 9V מסומנים. ל- UNO של Arduino כבר מודפסת תווית משלו.

לסוללת 9V הקצה החיובי שלה מחובר לסיכה 5V וקצה השלילי מחובר לסיכת ה- GND של ה- Arduino Uno.

לחיישן EEG יש סיכת VCC שלו מחוברת לסיכה 3V, סיכת GND לסיכה GND וסיכת REF לסיכה A5 של ה- Arduino Uno.

מגן המגע TFT מחובר לכל הפינים של ה- Arduino Uno.

שלב 26: קריאת הנתונים

בשלב 4 היה תרשים המראה אילו תדרים של גלי מוח תואמים לאיזו רמת תודעה/מיקוד. הגרף שלנו הוא בסולם של 10 הרץ לריבוע. לכן, אם אתה רואה שיא בסוף הריבוע השני (כמו בתמונה). זה אומר שיש רוב גלי המוח ב 20 הרץ. זה מצביע על גלי בטא, כלומר האדם ער וממוקד.

שלב 27: פתיחת הצג הסידורי (אופציונלי)

פתח את הצג הטורי תחת לשונית הכלים בצד שמאל למעלה.

לחלופין, תוכל ללחוץ על Ctrl+Shift+M

שלב 28: קריאה במסך הטורי (אופציונלי)

כשהארדואינו מחובר למחשב, קרא קריאה באמצעות תצוגת מסך המגע.

שלב 29: העתק את התוצאות שלך (אופציונלי)

לחץ על הצג הסידורי, הקש CTRL+A ולאחר מכן CTRL+C כדי להעתיק את כל הנתונים.

שלב 30: הדבק את התוצאות במסמך טקסט. (אופציונאלי)

פתח מסמך טקסט כמו Notepad והקש CTRL+V כדי להדביק את התוצאות.

שלב 31: שמור את התוצאות כקובץ.txt. (אופציונאלי)

לאחר מכן ניתן לייצא קוד זה לתוכנה כמו אקסל על מנת לנתח את הנתונים.

שלב 32: רעיונות נוספים

• אתה יכול ליצור מכשיר שגורם לך להתעורר כאשר אתה מאבד את המיקוד על ידי הוספת מנוע רוטט וקוד שמפעיל את המנוע אם הוא מזהה גלי מוח מתחת לתדר מסוים (בדומה לאופן בו Fitbit רוטט).
• הוספת יכולות כרטיס SD תאפשר לך לאחסן את הנתונים ולעבד אותם בדרכים אחרות באמצעות יישומים כמו Microsoft Excel.