HackerBox 0026: BioSense: 19 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

BioSense - Bu oyda HackerBox Hackerlar insonning yuragi, miyasi va skelet mushaklarining fiziologik signallarini o'lchash uchun kuchaytirgichlarning operatsion davrlarini o'rganmoqda. Bu yo'riqnomada HackerBox #0026 bilan ishlashga oid ma'lumotlar mavjud bo'lib, ularni etkazib berish muddati tugashi bilan olishingiz mumkin. Bundan tashqari, agar siz HackerBox -ni har oy pochta qutingizga olishni xohlasangiz, iltimos, HackerBoxes.com saytiga obuna bo'ling va inqilobga qo'shiling!

HackerBox 0026 uchun mavzular va o'quv maqsadlari:

• Op-amp sxemalarining nazariyasi va qo'llanilishini tushunish
• Kichik signallarni o'lchash uchun asbob kuchaytirgichlaridan foydalaning
• Eksklyuziv HackerBoxes BioSense kartasini yig'ing
• EKG va EEG uchun odamni tekshiradigan asbob
• Odamning skelet mushaklari bilan bog'liq signallarni yozib oling
• Elektr xavfsiz odamlar interfeysi sxemalarini loyihalash
• Analog signallarni USB orqali yoki OLED -displey orqali tasavvur qiling

HackerBoxes - DIY elektronikasi va kompyuter texnologiyalari uchun har oylik obuna qutisi xizmati. Biz havaskorlar, ishlab chiqaruvchilar va tajribachilarmiz. Biz orzularning xayolparastlarimiz. Sayyorani hack qiling!

1 -qadam: HackerBox 0026: quti tarkibi

• HackerBoxes #0026 yig'iladigan ma'lumotnoma kartasi
• Eksklyuziv HackerBoxes BioSense PCB
• BioSense PCB uchun OpAmp va komponentlar to'plami
• Arduino Nano V3: 5V, 16MGts, MicroUSB
• OLED moduli 0,96 dyuym, 128x64, SSD1306
• Puls sensori moduli
• Fiziologik sensorlar uchun snap-uslublar
• Yopishtiruvchi jel, Snap uslubidagi elektrodli prokladkalar
• OpenEEG elektrod tasmasi to'plami
• Shrink trubkasi - 50 dona xilma
• MicroUSB kabeli
• Eksklyuziv WiredMind belgisi

Boshqa foydali narsalar:

• Lehimlash temir, lehim va asosiy lehim asboblari
• Dasturiy vositalar bilan ishlash uchun kompyuter
• 9V batareya
• Qoplangan sim

Eng muhimi, sizga sarguzasht hissi, DIY ruhi va xakerlarning qiziquvchanligi kerak bo'ladi. Hardcore DIY elektronikasi - bu oddiy ish emas va biz uni siz uchun sug'ormaymiz. Maqsad - mukammallik emas, taraqqiyot. Qachonki siz sarguzashtni davom ettirsangiz va zavqlansangiz, yangi texnologiyalarni o'rganishdan va ba'zi loyihalarni ishga solishdan katta mamnuniyat olasiz. Biz har bir qadamni asta -sekin, tafsilotlarni o'ylab ko'rishni taklif qilamiz va yordam so'rashdan qo'rqmang.

E'tibor bering, HackerBox tez -tez so'raladigan savollar a'zolari uchun juda ko'p ma'lumot mavjud.

2 -qadam: Operatsion kuchaytirgichlar

Operatsion kuchaytirgich (yoki op-amp)-bu differentsial kirishga ega yuqori kuchlanishli kuchaytirgich. Op-amp odatda ikkita kirish terminali orasidagi potentsial farqdan yuz minglab marta katta bo'lgan chiqish potentsialini ishlab chiqaradi. Operatsion kuchaytirgichlar analog kompyuterlardan kelib chiqqan bo'lib, ular ko'plab matematik operatsiyalarni chiziqli, chiziqli bo'lmagan va chastotaga bog'liq sxemalarda bajarish uchun ishlatilgan. Op-amperlar bugungi kunda eng ko'p ishlatiladigan elektron qurilmalar bo'lib, ular iste'mol, sanoat va ilmiy qurilmalarda keng qo'llaniladi.

Ideal op-amp odatda quyidagi xususiyatlarga ega deb hisoblanadi:

• Cheksiz ochiq pastadirli daromad G = vout / vin
• Cheksiz kirish empedansi Rin (shuning uchun nol kirish oqimi)
• Nolinchi kirish ofset kuchlanishi
• Cheksiz chiqish voltaj diapazoni
• Nol fazali siljish va cheksiz burilish tezligi bilan cheksiz tarmoqli kengligi
• Nolinchi chiqish empedansi yo'nalishi
• Nolinchi shovqin
• Cheksiz umumiy rejim rad etish nisbati (CMRR)
• Cheksiz quvvat manbai rad etish nisbati.

Bu ideallarni ikkita "oltin qoida" bilan umumlashtirish mumkin:

1. Yopiq tsiklda chiqish kirishlari orasidagi kuchlanish farqini nolga etkazish uchun hamma narsani qilishga harakat qiladi.
2. Kirishlar hech qanday tok olmaydi.

[Vikipediya]

Qo'shimcha Op-Amp manbalari:

EEVblog -dan batafsil video darslik

Xon akademiyasi

Elektronika bo'yicha darsliklar

3 -qadam: asboblar kuchaytirgichlari

Instrumental kuchaytirgich - bufer bufer kuchaytirgichlari bilan birlashtirilgan differentsial kuchaytirgichning bir turi. Ushbu konfiguratsiya kirish empedansini moslashtirishga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi va shu tariqa kuchaytirgichni o'lchash va sinov uskunalarida ishlatishga yaroqli qiladi. Ko'rsatkich kuchaytirgichlari sxemaning katta aniqligi va barqarorligi talab qilinadigan joylarda ishlatiladi. Instrumentation kuchaytirgichlari juda yuqori umumiy rejim rad etish koeffitsientlariga ega, bu ularni shovqin borligida kichik signallarni o'lchash uchun mos qiladi.

Asboblar kuchaytirgichi odatda standart op-amperga o'xshash sxematik tarzda ko'rsatilgan bo'lsa-da, elektron asboblar kuchaytirgichi deyarli har doim ichki uch UP-amperdan iborat. Ular shunday joylashtirilganki, har bir kirishni (+,-) buferlash uchun bitta op-amp mavjud, va bittasi kerakli impedans mosligi bilan kerakli chiqishni ishlab chiqaradi.

[Vikipediya]

PDF -kitob: asboblar kuchaytirgichlari uchun dizayner qo'llanmasi

4 -qadam: HackerBoxes BioSense kengashi

HackerBoxes BioSense kengashi quyida tasvirlangan to'rtta fiziologik signalni aniqlash va o'lchash uchun operatsion va asbobli kuchaytirgichlar to'plamiga ega. Kichkina elektr signallari qayta ishlanadi, kuchaytiriladi va mikrokontrollerga uzatiladi, u erda ularni USB orqali kompyuterga uzatiladi, qayta ishlanadi va ko'rsatiladi. HackerBoxes BioSense kengashi mikrokontroller operatsiyalari uchun Arduino Nano modulidan foydalanadi. E'tibor bering, keyingi ikki qadam Arduino Nano modulini BioSense kengashi bilan ishlashga tayyorlashga qaratilgan.

Pulse Sensor modullarida yorug'lik manbai va yorug'lik sensori mavjud. Modul tana to'qimasi bilan, masalan, barmoq uchi yoki quloq teshigi bilan aloqa qilganda, aks ettirilgan nurning o'zgarishi qon to'qimalar orqali o'tishi bilan o'lchanadi.

EKG (elektrokardiografiya), shuningdek, EKG deb ataladi, teriga joylashtirilgan elektrodlar yordamida ma'lum vaqt davomida yurakning elektr faolligini qayd etadi. Bu elektrodlar har bir yurak urishi paytida yurak mushaklarining elektrofizyologik depolarizatsiyasi va repolarizatsiyasidan kelib chiqadigan teridagi mayda elektr o'zgarishlarini aniqlaydi. EKG - bu juda tez -tez o'tkaziladigan kardiologik test. [Vikipediya]

EEG (elektroansefalografiya) - bu miyaning elektr faolligini qayd etishning elektrofizyologik kuzatuv usuli. Elektrodlar bosh terisi bo'ylab joylashtiriladi, EEG esa miyaning neyronlari ichidagi ion oqimidan kelib chiqadigan kuchlanish o'zgarishini o'lchaydi. [Vikipediya]

EMG (Elektromiyografiya) skelet mushaklari bilan bog'liq elektr faolligini o'lchaydi. Elektromiyograf mushak hujayralari elektr yoki nevrologik faollashganda hosil bo'lgan elektr potentsialini aniqlaydi. [Vikipediya]

5 -qadam: Arduino Nano mikrokontroller platformasi

Kiritilgan Arduino Nano moduli sarlavhali pinlar bilan birga keladi, lekin ular modulga lehimlanmagan. Pimlarni hozircha qoldiring. Arduino Nano modulining dastlabki sinovlarini BioSense kartasidan va PRIORdan alohida Arduino Nano sarlavhasi pimlarini lehimlash uchun bajaring. Keyingi bir necha qadam uchun faqat microUSB kabeli va sumkadan chiqqanida Nano moduli kifoya qiladi.

Arduino Nano-bu yer usti, non paneli uchun qulay, miniatyura qilingan, o'rnatilgan USB. Bu hayratlanarli darajada to'liq xususiyatli va sindirish oson.

Xususiyatlari:

• Mikrokontroller: Atmel ATmega328P
• Voltaj: 5V
• Raqamli kirish -chiqish pinlari: 14 (6 PWM)
• Analog kirish pinlari: 8
• Har bir kirish/chiqish piniga doimiy oqim: 40 mA
• Flash xotira: 32 KB (yuklash uchun 2KB)
• SRAM hajmi: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Soat tezligi: 16 MGts
• Olchamlari: 17 x 43 mm

Arduino Nano -ning o'ziga xos varianti qora Robotdyn dizaynidir. Interfeysi ko'plab uyali telefonlar va planshetlarda ishlatiladigan bir xil MicroUSB kabellari bilan mos keladigan bortli MicroUSB porti orqali amalga oshiriladi.

Arduino Nanos-da o'rnatilgan USB/ketma-ket ko'prikli chip mavjud. Ushbu maxsus variantda ko'prik chipi CH340G. E'tibor bering, har xil turdagi Arduino platalarida USB/Serial ko'prikli chiplarning boshqa turlari ishlatiladi. Bu chiplar kompyuterning USB portiga Arduino protsessor chipidagi ketma -ket interfeys bilan bog'lanish imkonini beradi.

Kompyuterning operatsion tizimiga USB/Seriyali chip bilan aloqa o'rnatish uchun qurilma drayveri kerak. Haydovchi IDE -ga Arduino platasi bilan aloqa o'rnatishga imkon beradi. Kerakli qurilma drayveri ham OS versiyasiga, ham USB/Seriyali chip turiga bog'liq. CH340 USB/Seriyali chiplari uchun ko'plab operatsion tizimlar uchun drayverlar mavjud (UNIX, Mac OS X yoki Windows). CH340 ishlab chiqaruvchisi bu haydovchilarni shu erda etkazib beradi.

Arduino Nano -ni kompyuterning USB portiga birinchi marta ulaganingizda, yashil chiroq yonib turishi kerak va ko'p o'tmay ko'k LED asta -sekin miltillay boshlaydi. Buning sababi shundaki, Nano yangi Arduino Nano-da ishlaydigan BLINK dasturi bilan oldindan yuklangan.

6 -qadam: Arduino integratsiyalashgan rivojlanish muhiti (IDE)

Agar sizda Arduino IDE hali o'rnatilmagan bo'lsa, uni Arduino.cc saytidan yuklab olishingiz mumkin

Agar siz Arduino ekotizimida ishlash uchun qo'shimcha ma'lumot olishni istasangiz, biz HackerBoxes boshlang'ich ustaxonasi uchun ko'rsatmalarni o'rganishni taklif qilamiz.

Nano -ni MicroUSB kabeliga va kabelning ikkinchi uchini kompyuterning USB portiga ulang, Arduino IDE dasturini ishga tushiring, asboblar> port (ehtimol "wchusb" yozilgan nomi ostida IDE -dan mos keladigan USB -portni tanlang).). Shuningdek, asboblar panelida IDE da "Arduino Nano" ni tanlang.

Nihoyat, misol kodini yuklang:

Fayl-> Misollar-> Asosiy-> Ko'z yumish

Bu aslida Nano -ga oldindan yuklangan kod va ko'k LEDni sekin miltillatish uchun hozirda ishlashi kerak. Shunga ko'ra, agar biz bu misol kodini yuklasak, hech narsa o'zgarmaydi. Buning o'rniga, kodni biroz o'zgartiraylik.

Diqqat bilan qarasangiz, dastur LEDni yoqadi, 1000 millisekund (bir soniya) kutadi, LEDni o'chiradi, yana bir soniya kutadi, keyin hammasini yana - abadiy bajaradi.

Ikkala "kechikish (1000)" iborasini "kechiktirish (100)" ga o'zgartirish orqali kodni o'zgartiring. Bu o'zgartirish LEDni o'n barobar tezroq miltillashiga olib keladi, to'g'rimi?

O'zgartirilgan kodning yuqorisidagi UPLOAD tugmasini (o'q belgisi) bosish orqali o'zgartirilgan kodni Nano -ga yuklaylik. Vaziyat haqida ma'lumot olish uchun quyidagi kodni ko'ring: "kompilyatsiya" va keyin "yuklash". Oxir -oqibat, IDE "Yuklash tugallandi" deb ko'rsatishi kerak va sizning LED tez miltillashi kerak.

Agar shunday bo'lsa, tabriklayman! Siz faqat birinchi o'rnatilgan kod qismini buzdingiz.

Tez yonib-o'chib turadigan versiya yuklangach va ishga tushganda, LEDni ikki marta tez miltillashi uchun yana kodni o'zgartira olasizmi, keyin takrorlashdan oldin bir necha soniya kutib turasizmi? Sinab ko'ring! Boshqa naqshlar haqida nima deyish mumkin? Istalgan natijani vizualizatsiya qilish, uni kodlash va rejalashtirilganidek ishlashini kuzata olgandan so'ng, siz malakali apparat xakeriga aylanish yo'lida ulkan qadam tashladingiz.

7 -qadam: Arduino Nano sarlavhasi pinlari

Endi sizning ishlab chiqish kompyuteringiz Arduino Nano -ga kod yuklash uchun sozlangan va Nano sinovdan o'tgan, USB kabelini Nano -dan uzing va lehimlashga tayyorlaning.

Agar siz lehim bilan yangi tanish bo'lsangiz, Internetda lehimlash haqida juda ko'p ajoyib qo'llanmalar va videolar mavjud. Mana bitta misol. Agar sizga qo'shimcha yordam kerak deb o'ylasangiz, o'z hududingizda mahalliy ishlab chiqaruvchilar guruhini yoki xakerlar makonini topishga harakat qiling. Bundan tashqari, havaskor radio klublari har doim elektronika tajribasining ajoyib manbalari hisoblanadi.

Arduino Nano moduliga ikkita bitta qatorli sarlavhani (har biri o'n besh pinli) lehimlang. Olti pinli ICSP (ketma-ket ketma-ket dasturlash) ulagichi bu loyihada ishlatilmaydi, shuning uchun ularni o'chiring.

Lehimlash tugagandan so'ng, lehim ko'priklari va/yoki sovuq lehim birikmalarini diqqat bilan tekshiring. Nihoyat, Arduino Nano -ni USB kabeliga ulang va hamma narsa to'g'ri ishlashini tekshiring.

8 -qadam: BioSense PCB to'plami uchun komponentlar

Mikrokontroller moduli ishga tayyor bo'lganda, BioSense kartasini yig'ish vaqti keldi.

Komponentlar ro'yxati:

• U1:: 7805 Regulyator 5V 0.5A TO-252 (ma'lumotlar jadvali)
• U2:: MAX1044 kuchlanish konverteri DIP8 (ma'lumotlar jadvali)
• U3:: AD623N asboblar kuchaytirgichi DIP8 (ma'lumotlar jadvali)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (ma'lumotlar jadvali)
• U5:: INA106 DIF8 differentsial kuchaytirgichi (ma'lumotlar jadvali)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (ma'lumotlar jadvali)
• D1, D2:: 1N4148 kommutatsion diodli eksenel qo'rg'oshin
• S1, S2:: SPDT slayd kaliti 2,54 mm balandlikda
• S3, S4, S5, S6:: 6mm X 6mm X 5mm tezkor tugma.
• BZ1:: Passiv Piezo Buzzer 6,5 mm balandligi
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: 10KOhm qarshilik [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: 47KOhm rezistor [YEL VIO ORG]
• R5:: 33KOhm qarshilik [ORG ORG ORG]
• R7:: 2.2MOhm rezistor [RED RED GRN]
• R8, R23:: 1KOhm rezistor [BRN BLK RED]
• R10, R11:: 1MOhm qarshilik [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: 150KOhm rezistor [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: 82KOhm qarshilik [GRY RED ORG]
• R9:: 10KOm trimmer potentsiometr "103"
• R24:: 100KOm trimmer potentsiometr "104"
• C1, C6, C11:: 1uF 50V monolit qopqoq 5 mm balandlikdagi "105"
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V monolit qopqoqli 5 mm pitch "106"
• C9:: 560pF 50V monolit qopqoq 5 mm balandlikdagi "561"
• C10:: 0,01uF 50V monolit qopqoq 5 mm balandlikdagi "103"
• 9V batareya kliplari
• 1x40pinli ayol tanaffusi 2,54 mm
• Etti DIP8 soket
• Ikkita 3,5 mm audio-uslub, PCB-ga ulangan soket

9 -qadam: BioSense PCB ni yig'ing

Rezistorlar: Rezistorlarning sakkiz xil qiymati bor. Ular bir -birining o'rnini bosa olmaydi va ehtiyotkorlik bilan ular tegishli bo'lgan joyga joylashtirilishi kerak. Komponentlar ro'yxatida (va/yoki ohmetrda) ko'rsatilgan rang kodlari yordamida har bir turdagi qarshilik qiymatlarini aniqlashdan boshlang. Qiymatni rezistorlar biriktirilgan qog'oz lentaga yozing. Bu noto'g'ri joyda rezistorlar bilan tugashni ancha qiyinlashtiradi. Rezistorlar qutblanmagan va ularni har ikki tomonga ham kiritish mumkin. Lehimlangandan so'ng, taxtaning orqa qismidagi uchlarini yaxshilab kesib oling.

Kondansatkichlar: Kondensatorlarning to'rt xil qiymati bor. Ular bir -birining o'rnini bosa olmaydi va ehtiyotkorlik bilan ular tegishli bo'lgan joyga joylashtirilishi kerak. Komponentlar ro'yxatida ko'rsatilgan raqam belgilaridan foydalanib, har bir turdagi kondansatör qiymatlarini aniqlashdan boshlang. Seramika kondansatkichlari qutblanmagan va ularni har ikki tomonga kiritish mumkin. Lehimlangandan so'ng, taxtaning orqa qismidagi uchlarini yaxshilab kesib oling.

Quvvat manbai: U1 va U2 quvvat manbaini tashkil etuvchi ikkita yarimo'tkazgichli komponentlar. Bularni keyinroq lehimlang. U1 -ni lehimlashda, tekis flanes qurilmaning pimi va issiqlik qabul qilgich ekanligini unutmang. U PCBga to'liq lehimlangan bo'lishi kerak. To'plam DIP8 rozetkalarini o'z ichiga oladi. Biroq, U2 kuchlanish konvertori uchun biz ICni to'g'ridan -to'g'ri kartaga rozetkasiz ehtiyotkorlik bilan lehimlashni maslahat beramiz.

Ikkita slayd kalitida lehim va 9V batareya qisqichi. E'tibor bering, agar batareya qisqichi vilkasidan ushlab ulagichga ulangan bo'lsa, siz shunchaki ulagichni uzib qo'yishingiz mumkin.

Bu vaqtda siz 9V batareyani ulashingiz, quvvat tugmachasini yoqishingiz va volt o'lchagichni ishlatib, quvvat manbai -9V va +5V +5V temir yo'lini yaratayotganini tekshirishingiz mumkin. Endi bizda bitta kuchlanishli 9V batareyadan uchta kuchlanish manbai va topraklama bor. Yig'ilishni davom ettirish uchun batareykani olib tashlang.

Diodlar: D1 va D2 diodlari kichik, eksa o'qli, oynali-to'q sariq rangli komponentlardir. Ular qutblangan va diodli paketning qora chizig'i tenglikni ekranining qalin chizig'iga to'g'ri keladigan tarzda yo'naltirilgan bo'lishi kerak.

HEADER Sockets: 40 pinli sarlavhani har biri 3, 15 va 15 pozitsiyali uchta qismga ajrating. Sarlavhalarni uzunligini qisqartirish uchun, kichik sim kesgichlardan foydalanib, rozetkaning uchi tugashini istagan joyni ONE PAST holatiga o'tkazing. Siz kesib o'tgan pin/teshik qurbonlik qilinadi. Uch pinli sarlavha "GND 5V SIG" deb nomlangan pinli taxtaning yuqori qismidagi puls sensori uchun mo'ljallangan. Ikki o'n besh pinli sarlavhalar Arduino Nano uchun. Esda tutingki, Nano-ning oltita pinli ICSP konnektori bu erda ishlatilmaydi va unga sarlavha kerak emas. Shuningdek, biz OLED -displeyni sarlavha bilan ulashni taklif qilmaymiz. Sarlavhalarni joyiga joylashtiring va hozircha bo'sh qoldiring.

DIP SOCKETS: U3-U8 oltita kuchaytirgich chiplari DIP8 paketlarida. DIP8 chipli rozetkani ushbu oltita pozitsiyaning har biriga lehimlang, shunda u rozetkaning chetini PCB silks ekranidagi chiziq bilan tekislang. Soketlarni chipsiz joylashtiring. Hozircha ularni bo'sh qoldiring.

Qolgan komponentlar: Nihoyat, to'rtta tugmachani, ikkita trimpotani (ular ikki xil qiymatga ega ekanligini), buzzerni (polarizatsiyalanganligiga e'tibor bering), ikkita 3,5 mm audio uslubidagi raz'emni va nihoyat OLED displeyini lehimlang.

TUG'ILGAN KOMPONENTLAR: Barcha lehim tugagandan so'ng, oltita kuchaytirgich chipini qo'yish mumkin (chiziqning yo'nalishini hisobga olgan holda). Bundan tashqari, Arduino Nano -ni USB -ulagichi bilan BioSense kartasining chetiga qo'yish mumkin.

10 -qadam: Elektr xavfsizligi va elektr ta'minoti kalitlari

HackerBoxes BioSense kengashining sxematik diagrammasida HUMAN INTERFACE (yoki ANALOG) bo'limi va DIGITAL bo'limi mavjudligiga e'tibor bering. Bu ikkita bo'lim o'rtasida o'tadigan yagona transs - bu Arduino Nano -ga uchta analog kirish liniyasi va USB/BAT kaliti S2 yordamida ochilishi mumkin bo'lgan +9V batareya ta'minoti.

Ehtiyotkorlik tufayli, inson tanasiga devor kuchi bilan ishlaydigan hech qanday kontaktlarning zanglashiga yo'l qo'ymaslik odatiy holdir. Shunga ko'ra, taxtaning HUMAN INTERFACE qismi faqat 9V batareya bilan quvvatlanadi. Kompyuter birdaniga ulangan USB kabeliga 120V qo'yishi ehtimoldan yiroq emas, bu biroz qo'shimcha sug'urta polisi. Ushbu dizaynning qo'shimcha afzalligi shundaki, agar biz kompyuterga ulanmagan bo'lsak, 9V batareyadan butun kartani quvvatlantirishimiz mumkin.

ON/OFF SWITCH (S1) 9V batareyani kontaktlarning zanglashiga olib tashlashga xizmat qiladi. S1 -dan foydalanib, taxtaning analog qismini ishlatmang.

USB/BAT SWITCH (S2) 9V batareyani Nano va OLED -ning raqamli ta'minotiga ulash uchun xizmat qiladi. Kengash USB kabeli orqali kompyuterga ulanganda, S2 ni USB holatida qoldiring va raqamli ta'minot kompyuter tomonidan ta'minlanadi. Nano va OLED 9V batareya bilan quvvatlansa, S2 ni BAT holatiga o'tkazing.

Ta'minot kalitlari haqida eslatma: Agar S1 yoqilgan bo'lsa, S2 USB -da va USB quvvatisiz bo'lsa, Nano analog kirish pinlari orqali o'zini quvvatlantirishga harakat qiladi. Inson xavfsizligi muammosi bo'lmasa -da, bu nozik yarimo'tkazgichlar uchun istalmagan holat va uni uzaytirmaslik kerak.

11 -qadam: OLED displey kutubxonasi

OLED displeyining dastlabki sinovi sifatida bu erda topilgan SSD1306 OLED displey drayverini Arduino IDE -ga o'rnating.

OLED displeyini ssd1306/snowflakes misolini yuklash va BioSense kartasiga dasturlash orqali sinab ko'ring.

Oldinga siljishdan oldin bu ishlayotganiga ishonch hosil qiling.

12 -qadam: BioSense Demo dasturiy ta'minoti

Biz o'yin o'ynaymizmi, professor Falken?

SSD1306 misollarida ajoyib Arkanoid o'yini ham bor. BioSense taxtasi bilan ishlash uchun tugmalarni ishga tushiradigan va o'qiydigan kodni o'zgartirish kerak. Biz bu o'zgarishlarni bu erga biriktirilgan "biosense.ino" fayliga kiritish huquqini oldik.

SSD1306 misollaridan arkanoid papkasini biosense deb nomlagan yangi papkaga nusxalash. Arkanoid.ino faylini o'sha papkadan o'chirib tashlang va "biosense.ino" faylini qo'ying. Endi biosense -ni kompilyatsiya qiling va nano -ga yuklang. O'ng tarafdagi tugmani (4 -tugma) bosish o'yinni boshlaydi. Yelka chapdagi 1 -tugma va o'ngdagi 4 -tugma bilan boshqariladi. Yaxshi zarba, BrickOut.

Asosiy menyuga qaytish uchun Arduino Nano -ni tiklash tugmasini bosing.

13 -qadam: Puls sensori moduli

Pulse Sensor Moduli, kartaning yuqori qismidagi uchta pinli sarlavhadan foydalanib, BioSense kartasiga ulanishi mumkin.

Pulse Sensor Module LED yorug'lik manbai va APDS-9008 atrofidagi yorug'lik fotosurat sensori (ma'lumotlar sahifasi) yordamida barmoq uchi yoki quloqchasi orqali aks ettirilgan LED nurini aniqlaydi. Yorug'lik sensori signallari MCP6001 op-amp yordamida kuchaytiriladi va filtrlanadi. Keyin signal mikrokontroller tomonidan o'qilishi mumkin.

Biosense.ino eskizining asosiy menyusidagi 3 -tugmani bosish puls sensori chiqish signalining namunalarini USB interfeysi orqali uzatadi. Arduino IDE TOOLS menyusi ostida "Serial Plotter" -ni tanlang va uzatilish tezligi 115200 -ga o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling.

Pulse Sensor Module bilan bog'liq qo'shimcha tafsilotlar va loyihalarni bu erda topishingiz mumkin.

14 -qadam: Elektromiyograf (EMG)

Elektrod simini EMG deb nomlangan 3,5 mm pastroq uyaga ulang va elektrodlarni diagrammada ko'rsatilgandek joylashtiring.

Biosense.ino eskizining asosiy menyusidagi 1 -tugmani bosish EMG chiqish signalining namunalarini USB interfeysi orqali uzatadi. Arduino IDE TOOLS menyusida "Seriya chizig'i" ni tanlang va bod tezligi 115200 ga o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling.

Siz EMGni boshqa har qanday mushak guruhlarida, hatto qosh peshonangizda ham sinab ko'rishingiz mumkin.

BioSense kengashining EMG sxemasi Advancer Technologies -dan ko'rsatma bilan ilhomlangan bo'lib, siz qo'shimcha loyihalar, g'oyalar va videolarni albatta tekshirib ko'rishingiz kerak.

15 -qadam: Elektrokardiograf (EKG)

Elektrod kabelini EKG/EEG belgisidagi 3,5 mm yuqori qismli ulagichga ulang va elektrodlarni diagrammada ko'rsatilgandek joylashtiring. EKG elektrodini joylashtirishning ikkita asosiy varianti mavjud. Birinchisi, bilaklarning ichki tomonida, bir qo'lning orqasida mos yozuvlar (qizil qo'rg'oshin). Bu birinchi variant osonroq va qulayroq, lekin ko'pincha biroz shovqinli. Ikkinchi variant - ko'kragining o'ng tomonida yoki o'ng oyog'ida.

Biosense.ino eskizining asosiy menyusidagi 2 -tugmani bosish EKG chiqish signalining namunalarini USB interfeysi orqali uzatadi. Arduino IDE TOOLS menyusida "Seriya chizig'i" ni tanlang va bod tezligi 115200 ga o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling.

BioSense kengashining EKG/EEG sxemasi "Backyard Brains" yurak va miya SpikerShield -dan ilhomlangan. Qo'shimcha loyihalar, g'oyalar va bu ajoyib EKG videosi uchun o'z saytiga qarang.

16 -qadam: Elektroansefalograf (EEG)

Elektrod kabelini EKG/EEG belgisidagi 3,5 mm yuqori qismli ulagichga ulang va elektrodlarni diagrammada ko'rsatilgandek joylashtiring. EEG elektrodini joylashtirish uchun ko'plab variantlar mavjud, bu erda ikkita asosiy variant ko'rsatilgan.

Birinchisi, peshonada, quloq yoki mastoid jarayoniga mos yozuvlar (qizil qo'rg'oshin) bilan. Bu birinchi variant oddiygina EKG uchun ishlatiladigan bir xil tezlikdagi simlar va jel elektrodlarini ishlatishi mumkin.

Boshning orqa qismidagi ikkinchi variant. Agar siz kal bo'lib qolsangiz, gel elektrodlari ham shu erda ishlaydi. Aks holda, sochlarni "teshib o'tadigan" elektrodlar hosil qilish yaxshi bo'ladi. Qulf-yuvish uslubidagi lehim qulog'i-yaxshi variant. Yuvish moslamasining ichidagi mayda qisqichlarda (bu holda oltitasi) egilgan pense ishlating, so'ngra hammasi bir tomonga chiqib turadi. Boshning elastik tasmasi ostiga joylashtirilsa, bu chiqishlar sochlar orasidan va bosh terisiga tegib ketadi. Zarur bo'lganda, ulanishni yaxshilash uchun o'tkazgichli jel ishlatilishi mumkin. Oddiy tuzni neft jeli yoki suv, kraxmal yoki un kabi qalin suyuqlik bilan aralashtiring. Sho'r suvning o'zi ham ishlaydi, lekin uni kichik shimgichni yoki paxta po'stlog'ida saqlash kerak.

Biosense.ino eskizining asosiy menyusidagi 2 -tugmani bosish EEG chiqish signalining namunalarini USB interfeysi orqali uzatadi. Arduino IDE TOOLS menyusida "Seriya chizig'i" ni tanlang va bod tezligi 115200 ga o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling.

Qo'shimcha EEG loyihalari va manbalari:

Bu ko'rsatma BioSense EEGga o'xshash dizayndan foydalanadi, shuningdek, qo'shimcha ishlov berish va hatto EEG Pong qanday o'ynashini ko'rsatadi!

Backyard Brains -da EEG o'lchovlari uchun yaxshi video bor.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

EEG signallari miya to'lqinlarining stroboskopik ta'sirini o'lchashi mumkin (masalan, Mindroid yordamida).

17 -qadam: Challenge zonasi

OLED -da ketma -ket Plotterdan tashqari analog signal izlarini ko'rsata olasizmi?

Boshlanish nuqtasi sifatida XTronical -dan ushbu loyihani ko'rib chiqing.

Tiny Scope loyihasini ko'rib chiqish ham foydali bo'lishi mumkin.

Signal tezligi yoki boshqa qiziqarli parametrlar uchun matn ko'rsatkichlarini qo'shish haqida nima deyish mumkin?

18 -qadam: BioBox oylik obuna qutisi

HackerBoxes -ning bosh kompaniyasi Applied Science Ventures yangi yangi obuna qutisi kontseptsiyasida ishtirok etadi. BioBox hayot fanlari, bio -xakerlik, salomatlik va inson faoliyati haqidagi loyihalar bilan ilhomlantiradi va o'qitadi. BioBox -ning Facebook -dagi sahifasiga obuna bo'lish orqali optik sensorni yangiliklardan va charter a'zolariga chegirmalardan saqlang.

19 -qadam: Sayyorani hack qiling

Agar siz ushbu Instrucable -ni yoqtirgan bo'lsangiz va elektronika va kompyuter texnologiyalari kabi loyihalarni har oy pochta qutingizga etkazib berishni xohlasangiz, bu erga obuna bo'lish orqali HackerBox inqilobiga qo'shiling.

Quyidagi izohlarda yoki HackerBoxes Facebook sahifasida o'z yutuqlaringiz bilan o'rtoqlashing. Albatta, agar sizda biron bir savol bo'lsa yoki yordamga muhtoj bo'lsangiz, bizga xabar bering. HackerBoxes -ning bir qismi bo'lganingiz uchun tashakkur. Iltimos, takliflaringiz va mulohazalaringizni keltiring. HackerBox - bu sizning qutilaringiz. Keling, ajoyib narsa qilaylik!