HackerBox 0026: BioSense: 19 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

BioSense - החודש, האקרים האקס בוקרים חוקרים מעגלי מגבר תפעוליים למדידת אותות פיזיולוגיים של לב האדם, המוח ושרירי השלד. מדריך זה מכיל מידע לעבודה עם HackerBox #0026, אותו תוכל לאסוף כאן עד גמר המלאי. כמו כן, אם תרצה לקבל HackerBox כזה ישירות בתיבת הדואר שלך בכל חודש, אנא הירשם ב- HackerBoxes.com והצטרף למהפכה!

נושאים ויעדי למידה עבור HackerBox 0026:

• להבין את התיאוריה והיישומים של מעגלי מגבר אופ-אמפר
• השתמש במגברי מכשור למדידת אותות זעירים
• הרכיבו את לוח ה- BioSense הבלעדי של HackerBoxes
• מכשיר נושא אנושי לאק"ג ו- EEG
• הקלט אותות הקשורים לשרירי השלד האנושיים
• עיצוב מעגלי ממשק אנושי בטוחים בחשמל
• דמיינו אותות אנלוגיים באמצעות USB או באמצעות תצוגת OLED

HackerBoxes הוא שירות תיבות המנויים החודשי לאלקטרוניקה DIY וטכנולוגיית מחשבים. אנחנו חובבים, יוצרים ונסיינים. אנחנו חולמי החלומות. פריץ לכוכב הלכת!

שלב 1: האקרבוקס 0026: תכולת הקופסה

• כרטיס הפניה אספנות של HackerBoxes #0026
• PCB בלעדי של HackerBoxes BioSense
• ערכת OpAmp ורכיבים ל- PCS BioSense
• Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
• מודול OLED 0.96 אינץ ', 128x64, SSD1306
• מודול חיישן דופק
• Snap-Style לידים עבור חיישנים פיזיולוגיים
• ג'ל דבק, רפידות אלקטרודה בסגנון Snap
• ערכת רצועות אלקטרודות OpenEEG
• כיווץ צינורות - מגוון 50 חלקים
• כבל MicroUSB
• מדבקה בלעדית של WiredMind

עוד כמה דברים שיהיו מועילים:

• מלחם, הלחמה וכלי הלחמה בסיסיים
• מחשב להפעלת כלי תוכנה
• סוללה 9V
• חוט חיבור תקוע

והכי חשוב, תזדקק לתחושת הרפתקה, רוח DIY וסקרנות האקרים. אלקטרוניקה של הארדקור DIY היא לא עיסוק של מה בכך, ואנחנו לא משקים אותה עבורך. המטרה היא התקדמות, לא שלמות. כאשר אתה מתמיד ונהנה מההרפתקה, ניתן להפיק סיפוק רב מלימוד טכנולוגיה חדשה ובתקווה לגרום לפרויקטים מסוימים לפעול. אנו מציעים לבצע כל צעד לאט, להתייחס לפרטים, ואל תפחד לבקש עזרה.

שים לב שיש הרבה מידע לחברים הנוכחיים והפוטנציאליים בשאלות הנפוצות של HackerBox.

שלב 2: מגברים תפעוליים

מגבר תפעולי (או מגבר אופ) הוא מגבר מתח בעל רווח גבוה בעל כניסה דיפרנציאלית. מגבר אופטי מייצר פוטנציאל פלט שהוא בדרך כלל גדול פי מאות מאלפי ההבדלים הפוטנציאליים בין שני מסופי הכניסה שלו. מקורם של מגברים תפעוליים במחשבים אנלוגיים, שם הם שימשו לביצוע פעולות מתמטיות במעגלים ליניאריים, לא ליניאריים ותלויי תדרים. מגברי אופ הם בין המכשירים האלקטרוניים הנפוצים ביותר כיום, הנמצאים בשימוש במגוון רחב של מכשירים צרכניים, תעשייתיים ומדעיים.

מגבר אופטימלי אידיאלי נחשב בדרך כלל לבעל המאפיינים הבאים:

• רווח אינסופי בלולאה פתוחה G = vout / vin
• עכבת כניסה אינסופית רין (ולכן, אפס זרם קלט)
• אפס מתח קיזוז כניסה
• טווח מתח יציאה אינסופי
• רוחב פס אינסופי עם שינוי פאזה אפס ותעריף אינסופי
• אפס עכבת פלט אפס
• אפס רעש
• יחס דחייה אינסופי של מצב נפוץ (CMRR)
• יחס דחיית אספקת חשמל אינסופית.

ניתן לסכם את האידיאלים הללו על ידי שני "כללי הזהב":

1. בלולאה סגורה הפלט מנסה לעשות כל מה שצריך כדי להפוך את הפרש המתח בין הכניסות לאפס.
2. הכניסות לא שואבות זרם.

[ויקיפדיה]

משאבים נוספים לאופ-אמפר:

הדרכת וידאו מפורטת מ- EEVblog

אקדמיית חאן

שיעורי אלקטרוניקה

שלב 3: מגברי מכשור

מגבר מכשור הוא סוג של מגבר דיפרנציאלי בשילוב מגברי חיץ קלט. תצורה זו מבטלת את הצורך בהתאמת עכבת כניסה ולכן הופכת את המגבר למתאים במיוחד לשימוש בציוד מדידה ובדיקה. מגברי מכשור משמשים כאשר נדרשים דיוק ויציבות גדולים של המעגל. למגברי מכשור יש יחסי דחייה של מצב נפוץ גבוה מאוד, מה שהופך אותם מתאימים למדידת אותות קטנים בנוכחות רעש.

למרות שמגבר המכשור מוצג בדרך כלל באופן סכמטי כמזהה למגבר אופטי רגיל, מגבר המכשור האלקטרוני מורכב כמעט תמיד מבפנים משלושה מגברים אופיים. אלה מסודרים כך שיש מגבר אופ אחד לאגירת כל קלט (+,-), ואחד לייצור הפלט הרצוי בהתאמת עכבה נאותה.

[ויקיפדיה]

ספר PDF: מדריך מעצבים למגברי מכשור

שלב 4: לוח HackerBoxes BioSense

לוח ה- HackerBoxes BioSense כולל אוסף של מגברי תפעול ומכשור לאיתור ומדידה של ארבעת האותות הפיזיולוגיים המתוארים להלן. האותות החשמליים הזעירים מעובדים, מועצמים ומוזינים למיקרו -בקר, שם ניתן להעביר אותם למחשב באמצעות USB, לעבד ולהציג אותם. עבור פעולות מיקרו -בקר, לוח HackerBoxes BioSense משתמש במודול Arduino Nano. שים לב כי הצעדים הבאים מתמקדים בהכנת מודול Arduino Nano לשימוש עם לוח BioSense.

מודולי חיישן הדופק כוללים מקור אור וחיישן אור. כאשר המודול נמצא במגע עם רקמת הגוף, למשל קצה האצבע או תנוך האוזן, השינויים באור המוחזר נמדדים כשאיבות דם דרך הרקמה.

א.ק.ג (אלקטרוקרדיוגרפיה), הנקראת גם EKG, מתעדת פעילות חשמלית של הלב לאורך זמן באמצעות אלקטרודות המונחות על העור. אלקטרודות אלה מזהות את השינויים החשמליים הזעירים בעור הנובעים מהתבנית האלקטרו -פיזיולוגית של שריר הלב של דהפולריזציה והקוטביות מחדש במהלך כל פעימת לב. א.ק.ג היא בדיקה קרדיולוגית הנפוצה ביותר. [ויקיפדיה]

EEG (אלקטרואנצפלוגרפיה) היא שיטת ניטור אלקטרופיזיולוגית לרישום פעילות חשמלית של המוח. אלקטרודות מונחות לאורך הקרקפת בעוד EEG מודד תנודות מתח הנובעות מזרם יוני בתוך הנוירונים של המוח. [ויקיפדיה]

EMG (אלקטרומיוגרפיה) מודד פעילות חשמלית הקשורה לשרירי השלד. אלקטרומיוגרף מזהה את הפוטנציאל החשמלי שנוצר על ידי תאי שריר כשהם מופעלים חשמלית או נוירולוגית. [ויקיפדיה]

שלב 5: פלטפורמת מיקרו -בקר Arduino Nano

מודול Arduino Nano הכלול מגיע עם סיכות כותרת, אך הם אינם מולחמים למודול. עזוב את הסיכות בינתיים. בצע את הבדיקות הראשוניות הללו של מודול Arduino Nano בנפרד מלוח BioSense ו- PRIOR להלחמת סיכות הכותרת Arduino Nano. כל מה שצריך לשני השלבים הבאים הוא כבל microUSB ומודול הננו בדיוק כפי שהוא יוצא מהתיק.

ה- Arduino Nano הוא לוח ארדואינו ממוזער ידידותי ללוח על משטח עם USB משולב. הוא בעל תכונות מלאות להפליא וקל לפריצה.

מאפיינים:

• מיקרו -בקר: Atmel ATmega328P
• מתח: 5V
• סיכות קלט/פלט דיגיטליות: 14 (6 PWM)
• סיכות קלט אנלוגיות: 8
• זרם DC לפין I/O: 40 mA
• זיכרון פלאש: 32 KB (2KB למטען אתחול)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• מהירות שעון: 16 מגה -הרץ
• מידות: 17 מ"מ על 43 מ"מ

גרסה מסוימת זו של הארדואינו ננו היא העיצוב השחור של רובוטדין. הממשק הוא על ידי יציאת MicroUSB המשולבת התואמת את אותם כבלי MicroUSB המשמשים טלפונים ניידים וטאבלטים רבים.

Arduino Nanos כולל שבב USB/סידורי גשר מובנה. על גרסה מסוימת זו, שבב הגשר הוא CH340G. שים לב שישנם סוגים אחרים של שבבי גשר USB/סידורי המשמשים על סוגי הלוחות של Arduino. שבבים אלה מאפשרים ליציאת ה- USB של המחשב לתקשר עם הממשק הטורי שבב המעבד של הארדואינו.

מערכת ההפעלה של מחשב דורשת מנהלי התקנים לתקשר עם השבב USB/סידורי. הנהג מאפשר ל- IDE לתקשר עם לוח Arduino. מנהל ההתקן הספציפי הדרוש תלוי גם בגרסת מערכת ההפעלה וגם בסוג שבב USB/סידורי. עבור שבבי USB/סידורי CH340, ישנם מנהלי התקנים זמינים עבור מערכות הפעלה רבות (UNIX, Mac OS X או Windows). יצרנית CH340 מספקת את הנהגים האלה כאן.

כאשר אתה מחבר את ה- Arduino Nano לראשונה ליציאת USB של המחשב שלך, נורית ההפעלה הירוקה צריכה להידלק וזמן קצר לאחר הנורית הכחולה תתחיל להבהב לאט. זה קורה מכיוון שהנאנו נטען מראש בתוכנית BLINK, שפועלת במותג החדש Arduino Nano.

שלב 6: סביבת פיתוח משולבת של Arduino (IDE)

אם עדיין אין לך את Arduino IDE מותקן, תוכל להוריד אותו מ- Arduino.cc

אם אתה מעוניין במידע היכרות נוסף לעבודה במערכת האקולוגית של ארדואינו, אנו ממליצים לבדוק את ההוראות של סדנת המתח של HackerBoxes.

חבר את ה- Nano לכבל MicroUSB ואת הקצה השני של הכבל ליציאת USB במחשב, הפעל את תוכנת ה- Arduino IDE, בחר את יציאת ה- USB המתאימה ב- IDE תחת כלים> יציאה (סביר להניח כי שם הוא "wchusb" בתוכו)). בחר גם "Arduino Nano" ב- IDE תחת כלים> לוח.

לבסוף, טען פיסת קוד לדוגמה:

קובץ-> דוגמאות-> יסודות-> מהבהב

זהו למעשה הקוד שטוען מראש ל- Nano וצריך לפעול כרגע כדי להבהב לאט את הנורית הכחולה. בהתאם, אם נטען את קוד הדוגמה הזה, שום דבר לא ישתנה. במקום זאת, בואו נשנה מעט את הקוד.

במבט מקרוב אתה יכול לראות שהתוכנית מדליקה את הנורית, ממתינה 1000 אלפיות השנייה (שנייה אחת), מכבה את הנורית, ממתינה עוד שנייה ואז עושה הכל שוב - לנצח.

שנה את הקוד על ידי שינוי שני הצהרות "העיכוב (1000)" ל"השהיה (100) ". שינוי זה יגרום לנורית להבהב עשר פעמים מהר יותר, נכון?

בואו נטען את הקוד שהשתנה ל- Nano על ידי לחיצה על כפתור ה- UPLOAD (סמל החץ) ממש מעל הקוד שהשתנה. צפה מתחת לקוד למידע על הסטטוס: "קומפילציה" ולאחר מכן "העלאה". בסופו של דבר, ה- IDE אמור לציין "ההעלאה הושלמה" והנורית שלך אמורה להבהב מהר יותר.

אם כן, מזל טוב! זה עתה פרצת את הקוד הקוד המוטבע הראשון שלך.

לאחר שגירסת המהבהב המהיר שלך נטענת ופועלת, מדוע שלא תראה אם תוכל לשנות את הקוד שוב כדי לגרום לנורית להבהב מהר פעמיים ולאחר מכן להמתין מספר שניות לפני החזרה? תן לזה הזדמנות! מה עם כמה דפוסים אחרים? ברגע שאתה מצליח לדמיין את התוצאה הרצויה, לקודד אותה ולצפות בה לפעול כמתוכנן, עשית צעד עצום לקראת הפיכת האקר חומרה מוכשר.

שלב 7: סיכות כותרת Arduino Nano

כעת, לאחר שמחשב הפיתוח שלך הוגדר לטעון קוד ל- Arduino Nano וה- Nano נבדק, נתק את כבל ה- USB מה- Nano והתכונן להלחמה.

אם אתה חדש בהלחמה, ישנם הרבה מדריכים וסרטוני וידאו מעולים בנושא הלחמה. להלן דוגמא אחת. אם אתה מרגיש שאתה זקוק לעזרה נוספת, נסה למצוא קבוצת יצרנים מקומית או שטח האקרים באזור שלך. כמו כן, מועדוני רדיו חובבים הם תמיד מקורות מצוינים לחוויית אלקטרוניקה.

הלחם את שתי כותרות השורה היחידה (חמישה עשר סיכות כל אחת) למודול Arduino Nano. מחבר ICSP (תכנות סידורי במעגל) בן שש פינים לא ישמש בפרויקט זה, אז פשוט השאר את הסיכות האלה.

לאחר השלמת ההלחמה, בדוק היטב אם יש גשר הלחמה ו/או מפרקי הלחמה קרה. לבסוף, חבר את ה- Arduino Nano בחזרה לכבל ה- USB וודא שהכל עדיין פועל כראוי.

שלב 8: רכיבים לערכת BioSense PCB

כאשר מודול המיקרו -בקר מוכן לפעולה, הגיע הזמן להרכיב את לוח BioSense.

רשימת רכיבים:

• U1:: 7805 הרגולטור 5V 0.5A TO-252 (גליון נתונים)
• U2:: MAX1044 ממיר מתח DIP8 (גיליון נתונים)
• U3:: AD623N מגבר מכשור DIP8 (גיליון נתונים)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (גליון נתונים)
• U5:: INA106 מגבר דיפרנציאלי DIP8 (גיליון נתונים)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (גליון נתונים)
• D1, D2:: 1N4148 דיודה מיתוג צירית
• S1, S2:: מתג שקופיות SPDT 2.54 מ"מ
• S3, S4, S5, S6:: כפתור רגעי מישוש 6 מ"מ X 6 מ"מ X 5 מ"מ
• BZ1:: זמזום פיאצו פאסיבי 6.5 מ"מ
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: Resistor 10KOhm [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: Resistor 47KOhm [YEL VIO ORG]
• R5:: נגד 33KOhm [ORG ORG ORG]
• R7:: הנגד של 2.2MOhm [אדום אדום GRN]
• R8, R23:: התנגדות 1KOhm [BRN BLK RED]
• R10, R11:: התנגדות 1MOhm [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: התנגדות 150 קאוהם [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: Resistor 82KOhm [ORY RED ORG]
• R9:: פוטנציומטר גוזם 10KOhm “103”
• R24:: פוטנציומטר גוזם 100KOhm “104”
• C1, C6, C11:: 1uF 50V מכסה מונוליטי 5 מ"מ המגרש "105"
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V מכסה מונוליטי 5 מ"מ המגרש "106"
• C9:: 560pF 50V מכסה מונוליטי 5 מ"מ המגרש "561"
• C10:: 0.01uF 50V מכסה מונוליטי 5 מ"מ המגרש "103"
• קליפ סוללה 9V עם חוטים
• 1 x 40 סיכות נקבה לשבירת כותרת 2.54 מ"מ
• שבעה שקעי DIP8
• שני שקעי 3.5 מ"מ אודיו מסוג PC-Mount

שלב 9: הרכבת ה- PCB של BioSense

נגדים: ישנם שמונה ערכים שונים של נגדים. הם אינם ניתנים להחלפה ויש למקם אותם בזהירות בדיוק היכן שהם שייכים. התחל על ידי זיהוי הערכים של כל סוג נגד באמצעות קודי הצבע המוצגים ברשימת הרכיבים (ו/או אוומטר). כתוב את הערך על נייר ההדבקה המחובר לנגדים. זה הרבה יותר קשה בסופו של דבר עם נגדים במקום הלא נכון. נגדים אינם מקוטבים וניתן להכניס אותם לכל כיוון. לאחר ההלחמה למקומה, חתכו היטב את המוליכים מהצד האחורי של הלוח.

קבלים: ישנם ארבעה ערכים שונים של קבלים. הם אינם ניתנים להחלפה ויש למקם אותם בזהירות בדיוק היכן שהם שייכים. התחל על ידי זיהוי הערכים של כל סוג של קבלים באמצעות סימני המספרים המוצגים ברשימת הרכיבים. קבלים קרמיים אינם מקוטבים וניתן להכניס אותם לכל כיוון. לאחר ההלחמה למקומה, חתכו היטב את המוליכים מהצד האחורי של הלוח.

אספקת חשמל: שני רכיבי המוליכים למחצה המרכיבים את ספק הכוח הם U1 ו- U2. הלחמה אלה הבא. בעת הלחמת U1, שים לב כי האוגן השטוח הוא סיכת הקרקע של המכשיר וגוף החום. זה חייב להיות מולחם לחלוטין ל- PCB. הערכה כוללת שקעי DIP8. עם זאת, עבור ממיר המתח U2, אנו ממליצים בחום להלחם את ה- IC בזהירות ישירות ללוח ללא שקע.

הלחמה על שני מתגי ההחלקה ומוביל קליפ הסוללה 9V. שים לב שאם תפס הסוללה שלך הגיע עם תקע מחבר על הלידים, תוכל פשוט לנתק את המחבר.

בשלב זה תוכל לחבר סוללה של 9V, להדליק את מתג ההפעלה ולהשתמש במד וולט כדי לוודא שספק הכוח שלך יוצר מסילה -9V ומעקה +5V מהמספר +9V המסופק. כעת יש לנו שלושה ספקי מתח וארקה כולם מסוללת 9V אחת. הסר את הסוללה כדי להמשיך בהרכבה.

דיודות: שתי הדיודות D1 ו- D2 הן רכיבים קטנים, בעלי צירים, כתמים זכוכית. הם מקוטבים וצריכים להיות מכוונים כך שהקו השחור על חבילת הדיודה תואם את הקו העבה על מסך המשי PCB.

שקעי כותרות: הפרד את כותרת 40 הפינים לשלושה חלקים של 3, 15 ו -15 עמדות כל אחד. כדי לחתוך את הכותרות לאורך, השתמש בחותכי חוט קטנים כדי לחתוך את המיקום ONE PAST שבו ברצונך שפס השקע יסתיים. הסיכה/החור שחתכתם מוקרבים. כותרת שלוש הפינים מיועדת לחיישן הדופק בראש הלוח עם סיכות המסומנות בשם "GND 5V SIG". שני הכותרות של חמש עשרה הסיכות מיועדות לארדואינו ננו. זכור כי מחבר ה- ICSP בעל 6 פינים (תכנות סידורי במעגל) של ה- Nano אינו בשימוש כאן ואינו זקוק לכותרת. אנו גם לא מציעים לחבר את תצוגת OLED לכותרת. הלחם את הכותרות למקומן והשאיר אותן ריקות לעת עתה.

DIP SOCKETS: ששת שבבי המגבר U3-U8 נמצאים כולם בחבילות DIP8. הלחם שקע שבב DIP8 לכל אחת מששת העמדות האלה והקפד לכוון את החריץ בשקע כדי להתיישר עם החריץ במסך המשי PCB. הלחם את השקעים בלי שהשבב הוכנס לתוכם. השאר אותם ריקים לעת עתה.

רכיבים שנשארו: לבסוף הלחמו את ארבעת כפתורי הלחיצה, שני הטרמפוטים (שימו לב שהם שני ערכים שונים), הבאזר (שימו לב שהוא מקוטב), שני שקעי סגנון שמע 3.5 מ מ, ולבסוף תצוגת OLED.

רכיבים מחוברים: לאחר השלמת כל ההלחמה, ניתן להכניס את ששת שבבי המגבר (תוך התחשבות בכיוון החריץ). כמו כן, ניתן להכניס את Arduino Nano עם מחבר ה- USB בקצה לוח ה- BioSense.

שלב 10: מתגי בטיחות חשמל וספק כוח

בתרשים הסכימטי של לוח ה- HackerBoxes BioSense, שים לב שיש קטע ממשק אנושי (או אנלוגי) וגם מקטע DIGITAL. הטראנסים היחידים שחוצים בין שני החלקים הללו הם שלושת קווי הכניסה האנלוגיים ל- Arduino Nano ואספקת הסוללה +9V שניתן לפתוח באמצעות מתג USB/BAT S2.

מרוב זהירות, נהוג להימנע מחיבור כל מעגל לגוף אנושי המופעל באמצעות כוח קיר (מתח חשמל, חשמל, בהתאם למקום מגוריך). בהתאם לכך, חלק HUMAN INTERFACE של הלוח מופעל רק על ידי סוללה 9V. למרות שזה לא סביר שהמחשב יציב פתאום 120 וולט על כבל ה- USB המחובר, זוהי פוליסת ביטוח נוספת. יתרון נוסף לעיצוב זה הוא שנוכל להפעיל את הלוח כולו מסוללת 9V אם לא נצטרך מחשב מחובר.

מתג הפעלה/כיבוי (S1) משמש לניתוק סוללת 9V מהמעגל לחלוטין. השתמש ב- S1 כדי לכבות את החלק האנלוגי של הלוח לחלוטין כאשר אינו בשימוש.

מתג USB/BAT (S2) משמש לחיבור סוללת 9V לאספקה הדיגיטלית של ה- Nano ו- OLED. השאר את S2 במצב USB כאשר הלוח מחובר למחשב באמצעות כבל ה- USB והאספקה הדיגיטלית תסופק על ידי המחשב. כאשר ה- Nano ו- OLED צריכים להיות מופעלים באמצעות סוללת 9V, פשוט העבר את S2 למצב BAT.

הערה לגבי מתגי אספקה: אם S1 מופעל, S2 נמצא ב- USB, ואין ספק כוח USB, הנאנו ינסה להפעיל את עצמו באמצעות סיכות הכניסה האנלוגיות. אמנם לא מדובר בבעיית בטיחות אנושית, אך זהו מצב בלתי רצוי עבור מוליכים למחצה העדינים ואין להאריך אותו.

שלב 11: ספריית תצוגת OLED

כבדיקה ראשונית של צג OLED, התקן את מנהל ההתקן של תצוגת OLED SSD1306 המצוי כאן ב- Arduino IDE.

בדוק את תצוגת OLED על ידי טעינת הדוגמה של ssd1306/פתיתי שלג ותכנת אותה בלוח BioSense.

ודא שזה עובד לפני שתמשיך הלאה.

שלב 12: קושחת הדגמה של BioSense

שנשחק משחק, פרופסור פאלקן?

יש גם משחק Arkanoid מגניב בדוגמאות SSD1306. כדי שזה יעבוד עם לוח BioSense, יש לשנות את הקוד שמאתחל וקורא את הכפתורים. לקחנו את החופש לבצע שינויים אלה בקובץ "biosense.ino" המצורף כאן.

שכפל את התיקייה arkanoid מדוגמאות SSD1306 לתיקייה חדשה ששמת לה biosense. מחק את הקובץ arkanoid.ino מהתיקייה הזו ושחרר את הקובץ "biosense.ino". כעת הידור והעלה ביוסנס לננו. לחיצה על הכפתור הימני ביותר (כפתור 4) תפעיל את המשחק. ההנעה נשלטת על ידי כפתור 1 משמאל ולחצן 4 מימין. ירייה יפה שם, בריק אאוט.

לחץ על כפתור האיפוס ב- Arduino Nano כדי לחזור לתפריט הראשי.

שלב 13: מודול חיישן דופק

מודול חיישן דופק עשוי להתממשק ללוח BioSense באמצעות כותרת שלוש הפינים בחלק העליון של הלוח.

מודול חיישן הדופק משתמש במקור אור LED וחיישן צילום אור סביבתי (גיליון נתונים) של APDS-9008 כדי לזהות אור LED המוחזר דרך קצה האצבע או תנוך האוזן. אות מחיישן אור הסביבה מוגבר ומסונן באמצעות מגבר אופטי MCP6001. לאחר מכן, ייתכן שהמיקרו -בקר יקרא את האות.

לחיצה על כפתור 3 מהתפריט הראשי של הסקיצה biosense.ino תעביר דוגמאות של אות פלט חיישן הדופק על ממשק ה- USB. בתפריט TOOLS של ה- Arduino IDE, בחר את ה- "Plotter Serial" וודא כי קצב השידור מוגדר ל- 115200. הניח בעדינות את קצות האצבע על האור על חיישן הדופק.

פרטים ופרויקטים נוספים הקשורים למודול חיישן הדופק ניתן למצוא כאן.

שלב 14: אלקטרומוגרף (EMG)

חבר את כבל האלקטרודה לשקע התחתון של 3.5 מ מ המסומן EMG והנח את האלקטרודות כפי שמוצג בתרשים.

לחיצה על כפתור 1 מהתפריט הראשי של הסקיצה biosense.ino תעביר דוגמאות של אות הפלט EMG על ממשק ה- USB. בתפריט TOOLS של ה- Arduino IDE, בחר את ה- "Plotter Serial" וודא כי קצב השידור מוגדר ל- 115200.

אתה יכול לבדוק את ה- EMG על כל קבוצות שרירים אחרות - אפילו על שרירי הגבות במצח.

מעגל ה- EMG של מועצת BioSense נוצר בהשראת הוראה זו מבית Advancer Technologies, שבהחלט כדאי לבדוק כמה פרויקטים, רעיונות וסרטונים נוספים.

שלב 15: אלקטרוקרדיוגרף (א.ק.ג.)

חבר את כבל האלקטרודה לשקע 3.5 מ"מ העליון המסומן באק"ג/EEG והנח את האלקטרודות כפי שמוצג בתרשים. ישנן שתי אפשרויות בסיסיות למיקום אלקטרודות א.ק.ג. הראשון נמצא בחלק הפנימי של פרקי הידיים כשההפניה (עופרת אדומה) על גב יד אחת. האפשרות הראשונה הזו קלה ונוחה יותר אך לרוב היא קצת יותר רועשת. האפשרות השנייה היא לרוחב החזה עם ההפניה על הבטן הימנית או הרגל העליונה.

לחיצה על לחצן 2 מהתפריט הראשי של הסקיצה biosense.ino תעביר דוגמאות של אות פלט הא.ק.ג על ממשק ה- USB. בתפריט TOOLS של ה- Arduino IDE, בחר את ה- "Plotter Serial" וודא כי קצב השידור מוגדר ל- 115200.

מעגל ה- ECG/EEG של לוח BioSense נוצר בהשראת מגן הלב והמוח. בדוק באתר שלהם כמה פרויקטים נוספים, רעיונות וסרטון א.ק.ג מגניב זה.

שלב 16: אלקטרואנצפלוגרף (EEG)

חבר את כבל האלקטרודה לשקע 3.5 מ"מ העליון המסומן באק"ג/EEG והנח את האלקטרודות כפי שמוצג בתרשים. ישנן אפשרויות רבות למיקום אלקטרודות EEG עם שתי אפשרויות בסיסיות המוצגות כאן.

הראשון נמצא על המצח עם הפניה (עופרת אדומה) על תנוך האוזן או התהליך המסטואיד. אפשרות ראשונה זו יכולה פשוט להשתמש באותם הלידים בסגנון הצמד ובאלקטרודות הג'ל המשמשות לאק ג.

האפשרות השנייה בחלק האחורי של הראש. אם במקרה אתה קרחת, אלקטרודות הג'ל יעבדו גם כאן. אחרת, יצירת אלקטרודות שיכולות "לדקור" שיער היא רעיון טוב. סיכת הלחמה בסגנון מנעול היא אופציה טובה. השתמש בצבת חוט על הלשוניות הקטנות (שש במקרה זה) בתוך מכונת הכביסה כדי להתכופף ואז הכל כדי לבלוט באותו כיוון. הנחת מתחת לסרט ראש אלסטי תאלץ בעדינות את הבליטות הללו דרך השיער ובמגע עם הקרקפת למטה. במידת הצורך ניתן להשתמש בג'ל מוליך לשיפור החיבור. פשוט מערבבים מלח שולחן עם נוזל סמיך כגון ג'לי נפט או גרגירי מים ועמילן או קמח. מים מלוחים בלבד יעבדו גם הם, אך יהיה צורך להכיל אותם בתוך ספוג קטן או צמר גפן.

לחיצה על לחצן 2 מהתפריט הראשי של הסקיצה biosense.ino תעביר דוגמאות של אות הפלט EEG על ממשק ה- USB. בתפריט TOOLS של ה- Arduino IDE, בחר את ה- "Plotter Serial" וודא כי קצב השידור מוגדר ל- 115200.

פרויקטים ומשאבים נוספים של EEG:

מדריך זה משתמש בעיצוב דומה לזה של BioSense EEG ומדגים גם עיבוד נוסף ואפילו כיצד לשחק ב- EEG Pong!

בחצר האחורית יש גם סרטון נחמד למדידות EEG.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

אותות EEG יכולים למדוד את ההשפעות של גל מוח מוח סטרובוסקופי (למשל באמצעות Mindroid).

שלב 17: אזור האתגר

האם תוכל להציג את עקבות האות האנלוגיים ב- OLED בנוסף לפוטר הסידורי?

כנקודת מוצא, בדוק את הפרויקט הזה מ- XTronical.

זה עשוי להיות שימושי גם להציץ בפרויקט Tiny Scope.

מה דעתך על הוספת מחווני טקסט לשיעורי אותות או פרמטרים מעניינים אחרים?

שלב 18: תיבת מנויים חודשית של BioBox

חברת Applied Science Ventures, החברה האם של HackerBoxes, מעורבת בקונספט מרגש חדש של קופסת מנוי. ביובוקס תעניק השראה ותחנך בפרויקטים בתחום מדעי החיים, פריצה ביולוגית, בריאות וביצועים אנושיים. שמור על חיישן אופטי להנחות חדשות וחברי צ'רטר על ידי ביצוע עמוד הפייסבוק של BioBox.

שלב 19: פריצת כוכב הלכת

אם נהנית מ- Instrucable זה וברצונך לקבל תיבה של אלקטרוניקה וטכנולוגיות מחשבים כמו זה ישירות לתיבת הדואר שלך בכל חודש, אנא הצטרף למהפכת HackerBox על ידי הרשמה כאן.

הושיט יד ושתף את הצלחתך בתגובות למטה או בדף הפייסבוק של HackerBoxes. בהחלט יידע אותנו אם יש לך שאלות או שאתה זקוק לעזרה במשהו. תודה שהיית חלק מהאקרבוקס. אנא המשיכו את ההצעות והמשוב שלכם. HackerBoxes הם הקופסאות שלך. בואו להכין משהו נהדר!