Monitor i Fokusit EEG Handheld: 32 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:12

Jeta e kolegjit kërkon përqëndrim në klasa, detyra dhe projekte. Shumë studentë e kanë të vështirë të përqëndrohen gjatë këtyre kohëve, kjo është arsyeja pse monitorimi dhe kuptimi i aftësisë tuaj për t'u përqëndruar është kaq i rëndësishëm. Ne krijuam një pajisje biosensore që mat valët e trurit tuaj për të matur nivelin tuaj të fokusit dhe shfaq të dhënat për ju që t'i shihni. Akronimi "EEG" qëndron për elektroencefalograf, që do të thotë se është një makinë e përdorur për të regjistruar aktivitetin elektrik në tru.

Ky biosensor kërkon një hyrje të sinjalit EEG dhe gishtin tuaj për të shtypur në ekran për të prodhuar një grafik frekuence dhe të dhëna të nxjerra (opsionale) që mund të kopjohen në Excel.

Përgjegjësia: Ky biosensor NUK është një pajisje mjekësore.

Furnizimet

• Arduino Uno (23 dollarë)
• Breadboard ($ 5.50)
• Mburoja me prekje 2.8 "TFT për Arduino me ekran me prekje rezistente (34.95 dollarë)
• Tela ($ 0.95)
• EEG Bitalino (40.79 dollarë)
• Elektroda ($ 9.13)
• Aksesor me 3 plumb (21,48 dollarë)
• Shtupë alkooli (4.65 dollarë) (opsionale)
• Bateri 9V (2.18 dollarë)
• Mbajtës i baterisë 9V (1.69 dollarë)
• Kabllo USB 2.0 Lloji A/B 3.95 dollarë)

• Mjetet

  • Wire Stripper ($ 6.26)
  • Rrip flokësh / kufje për të siguruar telat mbi kokën tuaj (opsionale)

Kostoja totale: 142 dollarë (në varësi të luhatjeve të çmimeve)

Hapi 1: Parakushtet

• Disa njohuri themelore se si lexohen valët e trurit do të ishin të dobishme për të kuptuar grafikun, por jo të nevojshme.

  Ky është një burim i mirë për disa informacione bazë.

• Ju gjithashtu do të keni nevojë për qasje në faqen e internetit të GitHub për të marrë kodin tonë.
• Ju do të duhet të shkarkoni aplikacionin Arduino.

Hapi 2: Masat paraprake të sigurisë

• Sigurohuni që qarku të mos jetë i ndezur (paketa e baterisë është e fikur, USB nuk është e kyçur) kur modifikoni qarkun.
• Sigurohuni që nuk ka lëngje aty pranë që mund të derdhen në qark.
• KUJDES: Kjo NUK është një pajisje mjekësore dhe nuk ka të njëjtën saktësi. Përdorni një EEG të duhur nëse keni nevojë të bëni një studim mbi valët e trurit.
• Mbani duart tuaja të thata kur punoni me qarkun ose biosensorin.

Hapi 3: Këshilla dhe këshilla

TroubleShooting

• Sigurohuni që telat tuaj të jenë të lidhur me kunjat e duhur. Nëse jo, do të shfaqet një lexim i pakuptueshëm.
• Kur lidhni ekranin tuaj, sigurohuni që nuk i keni përshtatur të gjitha me një pin më poshtë (nëse vini re se ndonjë nga kunjat e ekranit nuk është e lidhur, kjo është arsyeja pse)
• Sigurohuni që të keni lidhur BITalino në mënyrë të duhur (bazuar në logon dhe shenjën EEG siç shihet në udhëzimet)
• Sigurohuni që ekrani të lidhet siç duhet në një pikë që metali i kunjave të mos jetë më i dukshëm.
• Nëse kodi nuk arrin të përpilohet dhe ata nuk mund të gjejnë një bibliotekë të caktuar, sigurohuni që të keni instaluar të gjitha bibliotekat e përmendura.

Njohuri

Mos harroni të llogaritni hapësirën që ju nevojitet për të hequr telin para se ta shkurtoni në gjatësi

• Para se të aplikoni elektrodat në ballin tuaj, sigurohuni që ta lani dhe thani së pari ose përdorni një shtupë alkooli për të zvogëluar rezistencën.
• Përdorimi i një Arduino Mega do të siguronte kunja shtesë analoge dhe dixhitale, që do të thotë se nuk do të keni nevojë të "ndani" kunjat midis telave dhe ekranit siç bëjmë në këtë model.

Hapi 4: Shkenca prapa pajisjes

Truri juaj prodhon frekuenca të ndryshme të sinjaleve elektrike në varësi të nivelit tuaj të vetëdijes/fokusit. Ajo prodhon valë Gama (32-100 Hz) kur është jashtëzakonisht e fokusuar në një detyrë, përpunimin e informacionit ose të mësuarit. Prodhon valë Beta (13-32 Hz) kur jeni vigjilentë, duke menduar ose eksituar. Valët alfa (8-13 Hz) prodhohen nëse jeni të relaksuar fizikisht dhe mendërisht. Valët Theta (4-8 Hz) ndodhin gjatë meditimit të thellë ose gjumit REM (lëvizje e shpejtë e syve). Valët Delta (<4 Hz) ndodhin gjatë gjumit të thellë, pa ëndrra.

Sensori ynë do t'ju bëjë të ditur se sa prej secilës valë është e pranishme për t'ju lejuar të vlerësoni nivelin tuaj të përqendrimit. Ai zbulon vetëm gjatësinë e valës nga 0Hz-59Hz, që është diapazoni ku ndodhin shumica e valëve të trurit.

Nëse preferoni një video tutorial, këtu është një video e mirë që mund të shikoni.

Në videon tonë hyrëse, ne folëm për Fast Fourier Transform. Kjo video shpjegon se çfarë është.

Hapi 5: Shiritat dhe Prerja e Telave

Për rezultate më të mira, do t'ju duheshin 3 copë të paktën 5 të gjata.

Nëse nuk e keni hequr tela më parë, këtu është një mësim i thjeshtë.

Këshillë: Kur e prisni telin, sigurohuni që të lini hapësirë për heqjen e telit.

Hapi 6: Lidhni një fund të secilës tela

Qëllimi këtu është të krijoni një lak në njërën anë pjesën e ekspozuar të telit. Ky lak duhet të jetë me të njëjtën madhësi si kunjat nën TFT Touch Shield ose pak më i madh.

Hapi 7: Gjeni kunjat përkatës nën ekran

Krahasoni Arduino Uno dhe pjesën e poshtme të ekranit për të identifikuar kunjat përkatëse për 3.3V, GND dhe A5.

Këshillë: Nëse shikoni nga afër, mund të shihni qarqet e kuqe në figurë që rrethojnë kunjat e interesit.

Hapi 8: Bashkoni telat në kunjat e Mburojës së Prekjes TFT

Bashkoni sythe që keni bërë në kunjat e TFT Touch Shield që korrespondojnë me daljen 3.3V, pinin analog GND dhe A5 në Arduino.

Këshillë: Nëse nuk jeni të sigurt se cilës do t'i bashkëngjitni, mund të përdorni ato të përshkruara në foton e mësipërme.

Hapi 9: Shtrëngoni sythe me tela

Mbërtheni pjesën metalike të lakut të telit për ta shtrënguar atë. Kjo do të sigurojë një lidhje më të mirë.

Hapi 10: Lidheni TFT Touch Shield

Përdorni gishtat për të siguruar telat në vendet e tyre dhe përmbysni TFT Touch Shield. Lidheni atë në Arduino.

Hapi 11: Futni telat në tabelën e bukës

Lidhni

• Teli 3.3V në kolonën + në dërrasën e bukës.
• Teli GND në kolonën - në tabelën e bukës.
• Teli A5 në çdo rresht në tryezën e bukës.

Këshillë: Telat që shihni të kalojnë mbi ekran janë për qëllime ilustrimi. Ne zgjodhëm të kalonim telat nën ekran pasi telat që kishim ishin shumë të shkurtër.

Hapi 12: Lidhni Aksesorin tuaj me 3 priza

Lidhni aksesorin me 3 priza me sensorin BITalino EEG. Lidheni këtë në anën e cila është etiketuar "EEG".

Hapi 13: Lidhni sensorin tuaj EEG me një tela

Lidhni sensorin tuaj EEG me tela anash me logon BITalino në të.

Hapi 14: Lidhni EEG me Breadboard

Lidhni skajin tjetër të telave me tabelën e bukës siç shihet në foto.

• Lidhni telin e kuq me kolonën + e dërrasës së bukës
• Lidhni tela të zezë me kolonën e tabelës së bukës
• Lidhni tela të purpurt me rreshtin me tela nga kunja A5.

Hapi 15: Ngjitni elektroda në ballin tuaj

Hiqni elektrodat dhe ngjitini ato në ballin tuaj siç shihet në foto.

Hapi 16: Lidheni veten

Bëhuni një me qarkun duke lidhur skajet e aksesorit me 3 plumb me elektrodat në ballin tuaj. Pjesa metalike në elektrodë duhet të përshtatet mirë në vrimat e aksesorit me 3 plumb.

Nuk ka rëndësi se cili plumb shkon në cilën elektrodë për aq kohë sa e bardha është në mes.

Hapi 17: Siguroni telat (opsionale)

Nëse nuk doni që telat të bllokojnë pamjen tuaj, hidhini ato mbi kokën tuaj dhe sigurojini ato me diçka. Zgjodha të përdor kufje për ta bërë këtë.

Hapi 18: Futni baterinë 9V në pakon e baterisë

Futni baterinë 9V në paketën e baterisë.

Hapi 19: Lidhni Paketën e Baterisë 9V

Lidheni paketën e baterisë 9V në portën e treguar në figurë. Mbajeni paketën e baterisë të fikur kur e bëni këtë.

Hapi 20: Merrni Kodin Nga Github

• Shkoni në këtë lidhje:
• Klikoni në skedarin Hand_Held_EEG.ino. Kopjoni dhe ngjisni kodin në dritaren tuaj Arduino.

Përndryshe, mund të klikoni në butonin e gjelbër "klononi ose shkarkoni", ruajeni si zip, më pas nxirrni skedarin dhe hapeni

Hapi 21: Shkarkoni Bibliotekat e përshtatshme

Kur përpiqeni të përpiloni kodin, do t'ju kërkohet të kërkoni biblioteka të veçanta.

• Shkoni te mjetet> Menaxhoni bibliotekat
• Shkruani bibliotekën që ju nevojitet në shiritin e kërkimit. Shkarkoni atë që përputhet më shumë me bibliotekën e dëshiruar.

• Këto janë bibliotekat që do t'ju nevojiten:

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

Përndryshe, ju mund të shkarkoni bibliotekat nga këto lidhje. dhe kopjoni ato në dosjen e bibliotekave tuaja.

Arduino FFT:

SPI:

Tela:

Adafruit ILI9341:

Adafruit STMPE610:

Adafruit GFX:

Hapi 22: Lidheni Arduino UNO me kompjuterin tuaj

Lidheni Arduino UNO me kompjuterin tuaj duke përdorur kabllon USB.

Hapi 23: Ngarko kodin

Shtypni butonin e ngarkimit në dritaren tuaj Arduino siç tregohet në rrethin e kuq në figurën e mësipërme. Prisni që ngarkimi të përfundojë.

Hapi 24: Produkti Fundor

Shkëputeni kabllon USB dhe tani keni produktin përfundimtar! E tëra çfarë ju duhet të bëni është të ndizni baterinë dhe të prekni ekranin për të filluar mbledhjen e të dhënave!

Sa më shumë thumba që shihni në anën e majtë, aq më i ulët është niveli i fokusit tuaj.

Hapi 25: Diagrami EAGLE

Mbi të është diagrami EAGLE. Mburoja TFT Touch Shield, sensori EEG dhe bateria 9V janë etiketuar. Arduino UNO ka etiketën e vet të shtypur tashmë.

Bateria 9V ka fundin e saj pozitiv të lidhur me pin 5V dhe fundin negativ të lidhur me kunjin GND të Arduino Uno.

Sensori EEG ka kunjin e tij VCC të lidhur me kunjin 3V, kunjin GND me kunjin GND dhe kunjin REF me kunjin A5 të Arduino Uno.

Mburoja prekëse TFT është e lidhur me të gjitha kunjat e Arduino Uno.

Hapi 26: Leximi i të dhënave

Në hapin 4, kishte një diagram që tregon se cilat frekuenca të valëve të trurit korrespondojnë me cilin nivel të vetëdijes/fokusit. Grafiku ynë është në një shkallë prej 10Hz për katror. Pra, nëse shihni një kulm në fund të sheshit të 2 -të (si në foto). Do të thotë që ka një shumicë të valëve të trurit në 20Hz. Kjo tregon valët Beta, që do të thotë se personi është zgjuar dhe i fokusuar.

Hapi 27: Hapja e Monitorit Serial (Opsionale)

Hapni monitorin serik nën skedën e mjeteve në pjesën e sipërme të majtë.

Ose, mund të shtypni Ctrl+Shift+M

Hapi 28: Merrni një lexim në Monitorin Serial (Opsionale)

Me arduino të kyçur në kompjuter, lexoni duke përdorur ekranin me prekje.

Hapi 29: Kopjoni rezultatet tuaja (Opsionale)

Klikoni në Serial Monitor, Shtypni CTRL+A, dhe pastaj CTRL+C për të kopjuar të gjitha të dhënat.

Hapi 30: Ngjitni Rezultatet në një Dokument Teksti. (Opsionale)

Hapni një dokument teksti si Notepad dhe shtypni CTRL+V për të ngjitur rezultatet.

Hapi 31: Ruani rezultatet si një skedar.txt. (Opsionale)

Ky kod më pas mund të eksportohet në një softuer si excel për të analizuar të dhënat.

Hapi 32: Ide të mëtejshme

• Ju mund të krijoni një pajisje që ju zgjon kur humbni fokusin duke shtuar një motor vibrues dhe një kod që aktivizon motorin nëse zbulon valë truri nën një frekuencë të caktuar (e ngjashme me atë se si vibron Fitbit).
• Shtimi i aftësive të kartës SD do t'ju lejojë të ruani të dhënat dhe t'i përpunoni ato në mënyra të tjera përmes aplikacioneve si Microsoft Excel.