HackerBox 0026: BioSense: 19 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

BioSense - Бул айда, HackerBox Hackers адамдын жүрөгүнүн, мээсинин жана скелет булчуңдарынын физиологиялык сигналдарын өлчөө үчүн иштөөчү күчөткүч схемаларын изилдеп жатышат. Бул Нускамада HackerBox #0026 менен иштөө боюнча маалымат камтылган, аны керектөө бүткөнчө бул жерден алсаңыз болот. Ошондой эле, эгер сиз ай сайын ушул сыяктуу HackerBoxту почта кутуңузга алууну кааласаңыз, HackerBoxes.com сайтына жазылып, революцияга кошулуңуз!

HackerBox 0026 үчүн темалар жана окуу максаттары:

• Оп-амп чынжырларынын теориясын жана колдонулуштарын түшүнүү
• Кичинекей сигналдарды өлчөө үчүн приборлордун күчөткүчтөрүн колдонуңуз
• Эксклюзивдүү HackerBoxes BioSense тактасын чогултуп алыңыз
• ЭКГ жана ЭЭГ үчүн адамдын предметин инструменти
• Адамдын скелет булчуңдары менен байланышкан сигналдарды жазуу
• Электрдик коопсуз адам интерфейсинин схемаларын долбоорлоо
• USB аркылуу же OLED дисплейи аркылуу аналогдук сигналдарды элестетүү

HackerBoxes - бул DIY электроникасы жана компьютердик технологиялар үчүн ай сайын жазылуу кутучасы кызматы. Биз хоббисттер, жаратуучулар жана эксперименттербиз. Биз кыялдардын кыялкечтерибиз. HACK PLANET!

1 -кадам: HackerBox 0026: кутунун мазмуну

• HackerBoxes #0026 Коллекциялык маалымдама картасы
• Эксклюзивдүү HackerBoxes BioSense PCB
• BioSense PCB үчүн OpAmp жана Component Kit
• Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
• OLED модулу 0.96 дюйм, 128x64, SSD1306
• Pulse Sensor Module
• Snap-Style физиологиялык сенсорлорду жетектейт
• Жабыштыруучу гель, Snap-Style электрод аянтчалары
• OpenEEG электрод боосу
• Трубаларды кыскартуу - 50 даана сорту
• MicroUSB кабели
• Эксклюзивдүү WiredMind Decal

Башка пайдалуу нерселер:

• Лампочка, ширетүүчү жана негизги ширетүүчү шаймандар
• Программалык куралдарды иштетүү үчүн компьютер
• 9V батарея
• Байланышкан зым

Баарынан маанилүүсү, сизге укмуштуу окуялар, DIY руху жана хакердик кызыгуу керек болот. Hardcore DIY электроникасы анча маанилүү эмес жана биз аны сиз үчүн сугарбайбыз. Максат - кемчилик эмес, прогресс. Укмуштуу окуялардан ырахат алганда, жаңы технологияны үйрөнүүдөн жана кээ бир долбоорлорду ишке ашыруудан чоң канааттануу алса болот. Биз ар бир кадамды акырындык менен кылууну, майда -чүйдөсүнө чейин ойлонууну жана жардам суроодон коркпоону сунуштайбыз.

HackerBox FAQ мүчөлөрүнүн учурдагы жана болочок мүчөлөрү үчүн көптөгөн маалымат бар экенин эске алыңыз.

2 -кадам: Ыкчам күчөткүчтөр

Ыкчам күчөткүч (же оп-амп)-бул дифференциалдык киргизүү менен жогорку кирешелүү күчөткүч. Оп-амп, адатта, анын эки киргизүү терминалынын ортосундагы потенциалдуу айырмачылыктан жүз миңдеген эсе чоң болгон чыгаруу потенциалын өндүрөт. Операциялык күчөткүчтөрдүн келип чыгышы аналогдук ЭЭМде болгон, алар көптөгөн сызыктуу, сызыктуу эмес жана жыштыкка көз каранды схемаларда математикалык операцияларды аткаруу үчүн колдонулган. Оп-амперлер бүгүнкү күндө эң кеңири колдонулган электрондук түзмөктөрдүн катарына кирет, алар керектөөчү, өндүрүштүк жана илимий түзүлүштөрдүн кеңири массивинде колдонулат.

Идеалдуу оп-амп, адатта, төмөнкү өзгөчөлүктөргө ээ деп эсептелет:

• Чексиз ачык цикл пайда G = vout / vin
• Чексиз кирүү импедансы Rin (ошентип нөлдүк киргизүү агымы)
• Нөлдүк киргизүү офсет чыңалуусу
• Чексиз чыгуу чыңалуу диапазону
• Чексиз өткөрүү жөндөмү нөлдүк фазалык жылыш жана чексиз өлтүрүү ылдамдыгы менен
• Zero output impedance Rout
• Нөл ызы -чуу
• Чексиз жалпы режимден баш тартуу коэффициенти (CMRR)
• Чексиз электр менен жабдуудан баш тартуу коэффициенти.

Бул идеалдар эки "алтын эреже" менен кыскача баяндалышы мүмкүн:

1. Жабык циклде чыгаруу кириштердин ортосундагы чыңалуу айырмасын нөлгө айландыруу үчүн зарыл болгон нерселерди кылууга аракет кылат.
2. Киргизүүлөр эч кандай ток тартпайт.

[Wikipedia]

Кошумча Op-Amp булактары:

EEVblogдон деталдуу видео үйрөткүч

Хан Академиясы

Электроника сабактары

3 -кадам: Инструменталдык күчөткүчтөр

Аспаптык күчөткүч - булфердик күчөткүчтөр менен айкалышкан дифференциалдык күчөткүчтүн бир түрү. Бул конфигурация киргизүү импедансын дал келтирүү муктаждыгын жок кылат жана ушуну менен күчөткүчтү өлчөө жана сыноо жабдууларында колдонуу үчүн өзгөчө ылайыктуу кылат. Приборлордун күчөткүчтөрү схеманын чоң тактыгы жана туруктуулугу талап кылынган жерлерде колдонулат. Приборлордун күчөткүчтөрү жалпы режимдин четке кагуу коэффициенттерине ээ, аларды ызы-чуу болгон учурда кичинекей сигналдарды өлчөөгө ылайыктуу кылат.

Приборлордун күчөткүчү, адатта, стандарттык оп-амп менен бирдей схемада көрсөтүлгөн болсо да, электрондук приборлордун күчөткүчү дээрлик ар дайым ички ҮЧ оп-амптан турат. Булар ар бир кирүүнү буферлөөгө бир оп-амп бар (+,-), жана бири жетиштүү импеданс дал келүү менен каалаган өндүрүштү чыгаруу үчүн уюштурулган.

[Wikipedia]

PDF китеби: Инструменталдык күчөткүчтөр үчүн дизайнердин колдонмосу

4 -кадам: HackerBoxes BioSense Board

HackerBoxes BioSense Board төмөндө сүрөттөлгөн төрт физиологиялык сигналды аныктоо жана өлчөө үчүн оперативдүү жана приборлордун күчөткүчтөрүнүн жыйнагын камтыйт. Кичинекей электрдик сигналдар иштетилет, күчөтүлөт жана микроконтроллерге берилет, аларды USB аркылуу компьютерге өткөрүп, иштетип жана көрсөтө алышат. Микроконтроллердин операциялары үчүн HackerBoxes BioSense Board Arduino Nano модулун колдонот. Белгилей кетсек, кийинки эки кадам Arduino Nano модулун BioSense Board менен колдонууга даярдоого багытталган.

Pulse Sensor модулдарында жарык булагы жана жарык сенсору бар. Модуль дене кыртышы менен байланышта болгондо, мисалы манжанын учу же кулактын сөөгү, чагылган жарыктын өзгөрүшү кан кыртыш аркылуу насостор аркылуу өлчөнөт.

ЭКГ (Электрокардиография), ошондой эле ЭКГ деп аталат, теринин үстүнө коюлган электроддордун жардамы менен жүрөктүн электр активдүүлүгүн белгилүү бир убакыт аралыгында жазат. Бул электроддор жүрөктүн булчуңунун электрофизиологиялык түзүлүшүнөн келип чыккан теринин кичинекей электрдик өзгөрүүлөрүн аныктайт. ЭКГ - бул көбүнчө кардиологиялык тест. [Wikipedia]

EEG (Electroencephalography) - мээнин электр активдүүлүгүн жазуу үчүн электрофизиологиялык мониторинг ыкмасы. Электроддор баштын терисине жайгаштырылган, ал эми EEG мээнин нейрондорунун ичиндеги иондук токтон келип чыккан чыңалуу өзгөрүүлөрүн өлчөйт. [Wikipedia]

EMG (Электромиография) скелет булчуңдары менен байланышкан электрдик активдүүлүктү өлчөйт. Электромиограф булчуң клеткалары электрдик же неврологиялык жактан активдештирилген электр потенциалын аныктайт. [Wikipedia]

5 -кадам: Arduino Nano микроконтроллер платформасы

Камтылган Arduino Nano модулу төөнөгүчтөр менен келет, бирок алар модулга кошулган эмес. Азырынча казыктарды калтырыңыз. Arduino Nano модулунун бул алгачкы сыноолорун BioSense тактасынан жана PRIORдан бөлүп туруп, Arduino Nano башына төөнөгүчтөрдү кошуңуз. Кийинки эки кадам үчүн керектүү нерсенин баары баштыктан чыккандай эле microUSB кабели жана нано модулу.

Arduino Nano-бул беттин үстүнө орнотулган, нанга ылайыктуу, кичирейтилген Arduino тактасы, интеграцияланган USB менен. Бул укмуштуудай толук өзгөчөлөнгөн жана бузууга оңой.

Өзгөчөлүктөрү:

• Микроконтроллер: Atmel ATmega328P
• Чыңалуу: 5V
• Санариптик I/O казыктары: 14 (6 PWM)
• Аналогдук кирүү казыктары: 8
• I/O Pin күнүнө DC ток: 40 мА
• Flash Memory: 32 KB (жүктөгүч үчүн 2КБ)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 КБ
• Сааттын ылдамдыгы: 16 МГц
• Өлчөмү: 17mm x 43mm

Arduino Nanoнун бул өзгөчө варианты кара Robotdyn дизайны. Интерфейс көптөгөн мобилдик телефондордо жана планшеттерде колдонулган MicroUSB кабелдерине туура келген MicroUSB портунда.

Arduino Nanos орнотулган USB/Serial көпүрөсүнүн чипине ээ. Бул өзгөчө вариантта көпүрөнүн чипи CH340G. Белгилей кетчү нерсе, Arduino такталарында ар кандай USB/Сериялык көпүрөнүн башка түрлөрү колдонулат. Бул чиптер компьютердин USB портуна Arduino процессорунун чипиндеги сериялык интерфейс менен байланышууга мүмкүнчүлүк берет.

Компьютердин иштөө тутуму USB/Сериялык чип менен байланышуу үчүн Түзмөк Драйверин талап кылат. Айдоочу IDEге Arduino тактасы менен байланышууга мүмкүнчүлүк берет. Зарыл болгон конкреттүү түзмөк драйвери OS версиясына да, USB/Сериялык чиптин түрүнө да жараша болот. CH340 USB/Serial чиптери үчүн көптөгөн операциялык системалар үчүн драйверлер бар (UNIX, Mac OS X, же Windows). CH340 өндүрүүчүсү бул айдоочуларды бул жерде камсыздайт.

Ардуино Нанону биринчи жолу компьютериңиздин USB портуна туташтырганыңызда, жашыл жарык күйүп, көп өтпөй көк LED акырын өчүп башташы керек. Бул Nano жаңы Arduino Nano иштеп жаткан BLINK программасы менен алдын ала жүктөлгөндүктөн болот.

6 -кадам: Ардуино Интегралдык Өнүгүү Айлана -чөйрөсү (IDE)

Эгерде сизде Arduino IDE орнотула элек болсо, аны Arduino.cc сайтынан жүктөп алсаңыз болот

Эгерде сиз Arduino экосистемасында иштөө үчүн кошумча киришүү маалыматын алгыңыз келсе, HackerBoxes стартердик семинарына көрсөтмөлөрдү карап чыгууну сунуштайбыз.

Нанону MicroUSB кабелине жана кабелдин экинчи учун компьютердеги USB портуна туташтырыңыз, Arduino IDE программасын ишке киргизиңиз, IDEден шаймандар> порт астындагы ылайыктуу USB портун тандаңыз (портунда "wchusb" бар болушу мүмкүн)). Ошондой эле куралдар> тактасынан IDEдеги "Arduino Nano" тандаңыз.

Акырында, коддун бир мисалын жүктөңүз:

File-> Examples-> Basics-> Blink

Бул чындыгында Наного жүктөлгөн код жана көк LEDди акырын өчүрүү үчүн азыр иштеп жаткан болушу керек. Демек, биз бул мисал кодун жүктөсөк, эч нерсе өзгөрбөйт. Анын ордуна, кодду бир аз өзгөртөлү.

Жакшылап карасаңыз, программа LEDди күйгүзүп, 1000 миллисекунд (бир секунд) күтөт, светодиодду өчүрөт, дагы бир секунда күтөт, анан баарын кайра жасайт - түбөлүк.

"Кечиктирүү (1000)" билдирүүлөрүнүн экөөнү тең "кечиктирүү (100)" деп өзгөртүү менен кодду өзгөртүңүз. Бул өзгөртүү светодиоддун он эсе тезирээк өчүшүнө алып келет, туурабы?

Келгиле, өзгөртүлгөн коддун үстүндөгү UPLOAD баскычын (жебе сөлөкөтүн) чыкылдатуу менен Nanoго өзгөртүлгөн кодду жүктөйбүз. Статус маалыматы үчүн төмөндөгү кодду караңыз: "компиляция", анан "жүктөө". Акыр -аягы, IDE "Жүктөө аяктады" дегенди көрсөтүшү керек жана сиздин LED тезирээк жарк этип турушу керек.

Андай болсо, куттуктайм! Сиз жөн гана камтылган кодуңуздун биринчи бөлүгүн бузуп алдыңыз.

Тез ирмөөчү версияңыз жүктөлүп жана иштеп баштагандан кийин, эмне үчүн кодду кайра өзгөртө аласызбы же жокпу, LED эки жолу тез өчүп, кайра кайталана электе бир нече секунд күтө аласызбы? Колдонуп көрүңүз! Башка үлгүлөр жөнүндө эмне айтууга болот? Каалаган жыйынтыкты элестетип, аны коддоп, пландаштырылгандай иштеши үчүн ийгиликке жеткенден кийин, сиз компетенттүү аппараттык хакер болууга карай чоң кадам жасадыңыз.

7 -кадам: Arduino Nano Header Pins

Эми сиздин иштеп жаткан компьютериңиз Arduino Nanoго кодду жүктөө үчүн конфигурацияланган жана Nano сыноодон өткөндөн кийин, USB кабелин Нанодон ажыратып, ширетүүгө даяр болуңуз.

Эгерде сиз жаңы эле ширетүүнү үйрөнсөңүз, интернетте ширетүү жөнүндө көптөгөн сонун көрсөтмөлөр жана видеолор бар. Бул жерде бир мисал. Эгер сиз кошумча жардамга муктаж экениңизди сезсеңиз, сиздин аймакта жергиликтүү жаратуучулардын тобун же хакердик мейкиндикти табууга аракет кылыңыз. Ошондой эле, ышкыбоздук радио клубдар дайыма электроника тажрыйбасынын мыкты булактары болуп саналат.

Ардуино Нано модулуна эки бир катар баштарды (ар бири он беш казыктан) кошуңуз. Алты пинтүү ICSP (схемалык сериялык программалоо) туташтыргычы бул долбоордо колдонулбайт, андыктан ошол казыктарды өчүрүп коюңуз.

Ширетүү аяктагандан кийин, ширетүүчү көпүрөлөрдү жана/же муздак ширетүүчү жерлерди кылдат текшериңиз. Акырында, Arduino Nano USB кабелине кайра илинип, баары дагы эле туура иштеп жаткандыгын текшериңиз.

8 -кадам: BioSense PCB комплектинин компоненттери

Микроконтроллер модулу даяр болгондо, BioSense тактасын чогултуу убактысы келди.

Компоненттердин тизмеси:

• U1:: 7805 Regulator 5V 0.5A TO-252 (маалымат жадыбалы)
• U2:: MAX1044 Voltage Converter DIP8 (маалымат жадыбалы)
• U3:: AD623N Instrumentation Amplifier DIP8 (маалымат жадыбалы)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (маалымат жадыбалы)
• U5:: INA106 Differential Amplifier DIP8 (маалымат жадыбалы)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (маалымат жадыбалы)
• D1, D2:: 1N4148 которуу диоддук октук коргошун
• S1, S2:: SPDT Slide Switch 2.54mm Pitch
• S3, S4, S5, S6:: Тактилдик момент баскычы 6mm X 6mm X 5mm
• BZ1:: Passive Piezo Buzzer 6.5mm Pitch
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: 10KOhm Resistor [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: 47KOhm каршылыгы [YEL VIO ORG]
• R5:: 33KOhm каршылыгы [ORG ORG ORG]
• R7:: 2.2MOhm каршылыгы [RED RED GRN]
• R8, R23:: 1KOhm каршылыгы [BRN BLK RED]
• R10, R11:: 1MOhm каршылыгы [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: 150KOhm каршылыгы [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: 82KOhm каршылыгы [GRY RED ORG]
• R9:: 10KOhm триммер потенциометр "103"
• R24:: 100KOhm триммер потенциометр "104"
• C1, C6, C11:: 1uF 50V монолиттүү капкак 5мм чайыр "105"
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V Monolithic Cap 5mm Pitch "106"
• C9:: 560pF 50V Monolithic Cap 5mm Pitch "561"
• C10:: 0.01uF 50V Monolithic Cap 5mm Pitch "103"
• Зымдын жетеги менен 9V Батарея Клиптери
• 1x40pin АЯЛДЫН АРАДАГЫ БАШЫ 2.54мм чайыр
• Жети DIP8 розеткасы
• Эки 3,5 мм аудио-стиль, ПКБга туташкан розеткалар

9 -кадам: BioSense ПХБсын чогултуп алыңыз

РЕЗИСТОРЛОР: Резисторлордун сегиз башка мааниси бар. Алар алмаштырылбайт жана кылдаттык менен алар таандык жерге жайгаштырылышы керек. Компоненттердин тизмесинде көрсөтүлгөн түстүү коддорду колдонуу менен резистордун ар бир түрүнүн маанисин аныктоо менен баштаңыз (жана/же омметр). Резисторлор тиркелген кагаз тасмага маанини жазыңыз. Бул туура эмес жерде резисторлор менен бүтүүнү бир топ кыйындатат. Резисторлор поляризацияланган эмес жана эки тарапка тең киргизилиши мүмкүн. Орнотулгандан кийин, тактайдын арткы бөлүгүн жетелейт.

Конденсаторлор: Конденсаторлордун төрт башка мааниси бар. Алар алмаштырылбайт жана кылдаттык менен алар таандык жерге жайгаштырылышы керек. Компоненттердин тизмесинде көрсөтүлгөн сан белгилерин колдонуу менен конденсатордун ар бир түрүнүн баалуулугун аныктоо менен баштаңыз. Керамикалык конденсаторлор поляризацияланган эмес жана эки тарапка тең киргизилиши мүмкүн. Орнотулгандан кийин, тактайдын арткы бөлүгүн жетелейт.

КҮЧ БЕРҮҮ: Электр энергиясын түзүүчү эки жарым өткөргүч компоненттери U1 жана U2. Буларды кийинкиге коюңуз. U1 ширетүүдө, жалпак фланец - бул түзмөктүн жерге төөнөгүч жана жылыткыч экенин эске алыңыз. Бул ПХБга толугу менен ширетилиши керек. Бул комплект DIP8 розеткаларын камтыйт. Бирок, U2 чыңалуусун алмаштыргыч үчүн, ICди такага такасы жок кылдаттык менен ширетүүнү сунуштайбыз.

Эки слайддын өчүргүчтөрү жана 9В батарейка клипи жетелейт. Белгилей кетчү нерсе, эгер сиздин батарейка клипи туташтыргычка туташтырылган болсо, анда туташтыргычты өчүрүп салсаңыз болот.

Бул учурда, сиз 9В батареяны туташтырып, күйгүзгүчтү күйгүзүп, вольт өлчөгүчтү колдонуп, кубаттуулугуңуз -9V темир жолун жана +5V +5V темир жолун түзүп жатканын текшериңиз. Бизде азыр үч чыңалуу запасы жана бардыгы бир 9В батарейкадан. ЖЫЙЫНДЫ УЛАНТУУ ҮЧҮН БАТАРЕЯНЫ АЛЫҢЫЗ.

Диоддор: D1 жана D2 диоддору кичинекей, октук коргошун, айнек-кызгылт сары компоненттери. Алар поляризацияланган жана диоддун пакетиндеги кара сызык ПКБнын жибек экранындагы калың сызыкка туура келгендей багытталышы керек.

HEADER SOCKETS: 40 пин башын 3, 15 жана 15 позициялардын үч бөлүмүнө бөлүңүз. Аталыштарды узун кылып кесүү үчүн, кичинекей зым кескичтерди колдонуп, оюк тилкеси бүтүшүн каалаган БИР ӨТКӨН абалга өтүңүз. Сиз кескен пин/тешик курмандыкка чалынат. Үч зымдуу баштык "GND 5V SIG" деп аталган казыктын үстүндөгү импульстун сенсоруна арналган. Эки он беш пин башы Arduino Nano үчүн. Нанонун алты пинтүү ICSP (схемадагы сериялык программалоо) туташтыргычы бул жерде колдонулбаганын жана баштын кереги жок экенин унутпаңыз. Биз ошондой эле OLED дисплейин баш менен байланыштырууну сунуш кылбайбыз. Аталыштарды ордуна коюп, азырынча бош калтырыңыз.

DIP SOCKETS: U3-U8 алты күчөткүч чиптери бардыгы DIP8 пакеттеринде. DIP8 чип розеткасын ошол алты позицияга кошуп, розеткадагы оюкту PCB жибек экранындагы оюк менен тегиздөө үчүн багыттоо керек. Розеткаларды микросхемага киргизбестен, лейкоп. Аларды азырынча бош калтырыңыз.

КАЛГАН КОМПОНЕНТТЕР: Акырында төрт баскычты, эки тримпотту (алар эки башка мааниге ээ экенин), ызылдакты (поляризацияланганына көңүл бургула), 3,5 мм аудио стилиндеги эки уячаларды жана акырында OLED дисплейди ээрчиңиз.

СОКЕТТИК КОМПОНЕНТТЕР: Бардык ширетүү иштери аяктагандан кийин, алты күчөткүч чиптер салынышы мүмкүн (оюктун багытын эске алуу менен). Ошондой эле, Arduino Nano USB туташтыргычы менен BioSense тактасынын четине киргизилиши мүмкүн.

10 -кадам: Электр коопсуздугу жана электр менен камсыздоо которгучтары

HackerBoxes BioSense тактасынын схемасында HUMAN INTERFACE (же ANALOG) бөлүмү, ошондой эле DIGITAL бөлүмү бар экенин белгилеңиз. Бул эки бөлүмдүн ортосунда өтүүчү жалгыз транс - бул Arduino Nanoго үч аналогдук киргизүү линиясы жана USB/BAT S2 которуштуруу менен ачыла турган +9В батарейкасы.

Этияттыктын көптүгүнөн, адамдын денесине дубалдын күчү менен байланышкан кандайдыр бир схеманы болтурбоо (адатта, жашаган жериңизге жараша, линиянын күчү, магистралдык кубат). Демек, HUMAN INTERFACE тактасынын бөлүгү 9В батарейкасы менен гана иштейт. Бирок компьютер күтүлбөгөн жерден туташтырылган USB кабелине 120В салат, бул бир аз кошумча камсыздандыруу полиси. Бул долбоордун дагы бир артыкчылыгы, эгерде биз туташкан компьютердин кереги жок болсо, биз 9В батареясынан бүт коллегияны иштете алабыз.

ON/OFF SWITCH (S1) 9В батареяны чынжырдан толугу менен ажыратуу үчүн кызмат кылат. Колдонулбаган учурда тактанын аналогдук бөлүгүн толугу менен өчүрүү үчүн S1 колдонуңуз.

USB/BAT SWITCH (S2) 9V батареяны Nano жана OLEDдин санариптик камсыздоосуна туташтыруу үчүн кызмат кылат. Такта USB кабели аркылуу компьютерге туташканда S2ди USB абалында калтырыңыз жана санариптик камсыздоо компьютер тарабынан камсыздалат. Nano жана OLED 9В батарейкасы менен иштей турган болгондо, S2ди BAT абалына которуңуз.

ЖАБДЫК ӨЧҮРҮҮЧҮЛӨРҮНӨ ЭСКЕРТҮҮ: Эгерде S1 КҮЙГӨН болсо, S2 USBде, жана USB кубаты жок болсо, Nano аналогдук кирүү казыктары аркылуу өзүн өзү башкарууга аракет кылат. Адамдын коопсуздугу боюнча маселе болбосо да, бул назик жарым өткөргүчтөр үчүн жагымсыз шарт жана аны узартууга болбойт.

11 -кадам: OLED дисплей китепканасы

OLED дисплейинин алгачкы сыноосу катары, бул жерден табылган SSD1306 OLED дисплей драйверин Arduino IDEге орнотуңуз.

Sled1306/snowflakes мисалын жүктөө жана BioSense тактасына программалоо аркылуу OLED дисплейин сынап көрүңүз.

Бул алдыга жылуудан мурун иштээрине ишениңиз.

12 -кадам: BioSense Demo камтылган программасы

Биз оюн ойнойбузбу, профессор Фалкен?

SSD1306 мисалдарында салкын Arkanoid оюну дагы бар. Бирок BioSense тактасы менен иштөө үчүн, баскычтарды инициализациялаган жана окуган кодду өзгөртүү керек. Биз бул өзгөртүүлөрдү бул жерде тиркелген "biosense.ino" файлына киргизүү эркиндигин алдык.

SSD1306 мисалдарынан arkanoid папкасын biosense деп атаган жаңы папкага көчүрүңүз. Ошол папкадан arkanoid.ino файлын өчүрүп, "biosense.ino" файлына түшүрүңүз. Эми биосенсисти чогултуп наного жүктөңүз. Эң оң баскычты (4 -баскыч) басуу оюнду баштайт. Калак сол жактагы 1 баскыч жана оң жактагы 4 баскыч менен башкарылат. Ал жакта жакшы тартылган, BrickOut.

Негизги менюга кайтуу үчүн Arduino Nanoдогу баштапкы абалга келтирүү баскычын басыңыз.

13 -кадам: Pulse Sensor Module

Импульс сенсорунун модулу BioSense тактасына коллегиянын жогору жагындагы үч төөнөгүчтү колдонуп интерфейс жасай алат.

Pulse Sensor Module LED жарык булагын жана APDS-9008 чөйрөсүндөгү жарык фото сенсорун (маалымат барагын) манжанын учу же кулак аркылуу чагылдырылган LED жарыгын аныктоо үчүн колдонот. Сырткы жарык сенсорунун сигналы күчөтүлөт жана MCP6001 оп-ампинин жардамы менен чыпкаланат. Андан кийин сигнал микроконтроллер тарабынан окулушу мүмкүн.

Biosense.ino эскизинин башкы менюсунан 3 -баскычты басуу импульс сенсорунун сигналынын үлгүлөрүн USB интерфейсине өткөрүп берет. Arduino IDEнин TOOLS менюсунун астынан "Сериялык плоттерди" тандап, байдын ылдамдыгы 115200 деп коюлганын текшериңиз. Манжаңыздын учун импульстун сенсорундагы жарыктын үстүнө акырын коюңуз.

Импульстук сенсор модулу менен байланышкан кошумча маалымат жана долбоорлорду бул жерден тапса болот.

14 -кадам: Электромиограф (EMG)

Электрод кабелин EMG деп аталган төмөнкү 3,5 мм уячасына сайыңыз жана электроддорду диаграммада көрсөтүлгөндөй жайгаштырыңыз.

Biosense.ino эскизинин башкы менюсунан 1 -баскычты басуу EMG чыгаруу сигналынын үлгүлөрүн USB интерфейсине өткөрүп берет. Arduino IDEнин TOOLS менюсунан "Сериялык плоттерди" тандап, байдын ылдамдыгы 115200гө коюлганын текшериңиз.

Сиз ЭМГди башка булчуң топторунда, ал тургай маңдайыңыздагы каштын булчуңдарында текшере аласыз.

BioSense Башкармасынын EMG схемасы Advancer Technologiesтин ушул Нускамасынан шыктандырылган, аны сиз кошумча долбоорлорду, идеяларды жана видеолорду сөзсүз текшеришиңиз керек.

15 -кадам: Электрокардиограф (ЭКГ)

Электрод кабелин ЭКГ/ЭЭГ деп белгиленген 3.5 мм жогорку уячасына сайыңыз жана диаграммада көрсөтүлгөндөй электроддорду жайгаштырыңыз. ЭКГ электроддорун жайгаштыруунун эки негизги варианты бар. Биринчиси, билектин ичинде, бир колунун артында шилтеме (кызыл коргошун). Бул биринчи вариант жеңил жана ыңгайлуу, бирок көбүнчө бир аз ызы -чуу болот. Экинчи вариант көкүрөктүн үстүндө, оң карынга же буттун жогору жагына шилтеме кылынат.

Biosense.ino эскизинин башкы менюсунан 2 -баскычты басуу ЭКГнын сигналынын үлгүлөрүн USB интерфейсине өткөрүп берет. Arduino IDEнин TOOLS менюсунан "Сериялык плоттерди" тандап, байдын ылдамдыгы 115200гө коюлганын текшериңиз.

BioSense тактасынын ЭКГ/ЭЭГ схемасы Backyard Brains компаниясынан Жүрөк жана Мээ SpikerShield тарабынан шыктандырылган. Кошумча долбоорлор, идеялар жана бул ЭКГнын сонун видеосу үчүн алардын сайтына кайрылыңыз.

16 -кадам: Электроэнцефалограф (EEG)

Электрод кабелин ЭКГ/ЭЭГ деп белгиленген 3,5 мм жогорку уячасына сайыңыз жана диаграммада көрсөтүлгөндөй электроддорду жайгаштырыңыз. Бул жерде көрсөтүлгөн эки негизги параметрлери бар EEG электроддорун жайгаштыруунун көптөгөн варианттары бар.

Биринчиси, маңдайда, кулак тешигине же мастоиддик процессте (кызыл коргошун). Бул биринчи вариант ЭКГ үчүн колдонулган ошол эле стильдеги коргошундарды жана гель электроддорун колдоно алат.

Экинчи вариант баштын арт жагында. Кокус таз болуп калсаңыз, гель электроддору да ушул жерде иштейт. Болбосо, чачты "тешип өтүүчү" электроддорду түзүү жакшы идея. Кулпу-кир жуугуч стилиндеги ширетүүчү кулак-жакшы чечим. Кир жуугучтун ичиндеги кичинекей табактарга (бул учурда алтоо) ийне кыпчуурун колдонуңуз, ошондо баары бир багытта чыгып кетет. Чачты ийкемдүү баштыктын астына коюу бул чыгууларды чач аркылуу акырындык менен төмөндөгү баштын терисине тийүүгө мажбур кылат. Зарыл болгондо, өткөргүч гел байланышты жакшыртуу үчүн колдонулушу мүмкүн. Жөн гана аш тузун коюу суюктук менен аралаштырыңыз, мисалы, вазелин же суу, крахмал же ун. Туздуу суу эле иштейт, бирок кичинекей губканын же пахтанын ичинде болушу керек.

Biosense.ino эскизинин башкы менюсунан 2 -баскычты басуу EEG чыгаруу сигналынын үлгүлөрүн USB интерфейсине өткөрүп берет. Arduino IDEнин TOOLS менюсунан "Сериялык плоттерди" тандап, байдын ылдамдыгы 115200гө коюлганын текшериңиз.

Кошумча EEG долбоорлору жана ресурстары:

Бул Instructable BioSense EEGге окшош дизайнды колдонот, ошондой эле кээ бир кошумча иштетүүнү, ал тургай EEG Pong ойноо ыкмасын көрсөтөт!

Backyard Brains да EEG өлчөө үчүн жакшы видеого ээ.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

EEG сигналдары стробоскопиялык мээ толкундарынын эффектилерин өлчөй алат (мисалы, Mindroidди колдонуу).

17 -кадам: Чакырык зонасы

Сериялык плоттерден тышкары аналогдук сигналдын изин OLEDде көрсөтө аласызбы?

Баштоо чекити катары XTronicalден бул долбоорду карап көрүңүз.

Tiny Scope долбоорун карап көрүү да пайдалуу болушу мүмкүн.

Сигналдын ылдамдыгына же башка кызыктуу параметрлерге текст көрсөткүчтөрүн кошуу жөнүндө эмне айтууга болот?

18 -кадам: BioBox айлык жазылуу кутусу

Прикладдык Science Ventures, HackerBoxesтун башкы компаниясы, кызыктуу жаңы жазылуу кутучасынын концепциясына тартылган. BioBox жашоо илимдери, био хакерлик, ден соолук жана адамдын иштөөсү боюнча долбоорлор менен шыктандырат жана тарбиялайт. BioBox Facebook баракчасына жазылуу менен оптикалык сенсорду жаңылыктар жана чартердик мүчөлүк арзандатуулардан сактаңыз.

19 -кадам: Планетаны Hack

Эгерде сиз бул Instrucableдан ырахат алган болсоңуз жана ушул сыяктуу электроника жана компьютердик технологиялар долбоорлорун ай сайын почтаңызга жеткирүүнү кааласаңыз, HACERBOX революциясына кошулуңуз бул жерге ЖАЗЫЛУУ.

Төмөндөгү комментарийлерде же HackerBoxes Facebook баракчасында ийгиликке жетиңиз. Албетте, эгерде сизде кандайдыр бир суроолор болсо же кандайдыр бир нерсеге жардам керек болсо, бизге кабарлаңыз. HackerBoxesтун бир бөлүгү болгонуңуз үчүн рахмат. Сураныч, сунуштарыңыз жана сын -пикирлериңиз келиңиз. HackerBoxes - бул сиздин кутуңуз. Келгиле, улуу нерсени жасайбыз!