HackerBox 0026: BioSense: 19 hapa

2025 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2025-01-13 06:58

BioSense - Këtë muaj, HackerBox Hackers po eksplorojnë qarqe operacionale të amplifikatorit për matjen e sinjaleve fiziologjike të zemrës, trurit dhe muskujve skeletorë të njeriut. Ky udhëzues përmban informacione për të punuar me HackerBox #0026, të cilat mund t'i merrni këtu derisa furnizimet të kenë mbaruar. Gjithashtu, nëse dëshironi të merrni një HackerBox si ky në kutinë tuaj postare çdo muaj, ju lutemi regjistrohuni në HackerBoxes.com dhe bashkohuni me revolucionin!

Temat dhe objektivat e të mësuarit për HackerBox 0026:

• Kuptoni teorinë dhe aplikimet e qarqeve op-amp
• Përdorni amplifikatorë instrumentesh për të matur sinjalet e vogla
• Mblidhni bordin ekskluziv të HackerBoxes BioSense
• Instrumentoni një subjekt njerëzor për EKG dhe EEG
• Regjistroni sinjale të lidhura me muskujt skeletorë të njeriut
• Dizajnoni qarqe ndërfaqe njerëzore të sigurta elektrike
• Paraqitni sinjalet analoge përmes USB ose përmes ekranit OLED

HackerBoxes është shërbimi mujor i kutisë së abonimit për elektronikë DIY dhe teknologji kompjuterike. Ne jemi hobiistë, krijues dhe eksperimentues. Ne jemi ëndërrimtarët e ëndrrave. HACK PLANETIN!

Hapi 1: HackerBox 0026: Përmbajtja e Kutisë

• HackerBoxes #0026 Karta e Referencës e Mbledhshme
• PCB ekskluzive HackerBoxes BioSense
• OpAmp dhe Komponenti Kit për BioSense PCB
• Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
• Moduli OLED 0.96 inç, 128x64, SSD1306
• Moduli i sensorit të pulsit
• Drejtuesit e Stilit Snap për Sensorët Fiziologjikë
• Xhel ngjitës, Elektroda të Stilit Snap
• Kompleti i rripit të elektrodës OpenEEG
• Tub Tkurret - Varietet 50 Copë
• Kabllo MicroUSB
• Decal ekskluziv i WiredMind

Disa gjëra të tjera që do të jenë të dobishme:

• Saldimi, saldimi dhe mjetet bazë të saldimit
• Kompjuter për drejtimin e mjeteve softuerike
• Bateri 9V
• Teli i fiksuar i fiksuar

Më e rëndësishmja, do t'ju duhet një ndjenjë aventure, shpirti DIY dhe kurioziteti i hakerëve. Elektronika Hardcore DIY nuk është një kërkim i parëndësishëm dhe ne nuk po e zbutim atë për ju. Qëllimi është përparimi, jo përsosmëria. Kur këmbëngulni dhe kënaqeni me aventurën, një kënaqësi e madhe mund të nxirret nga mësimi i teknologjisë së re dhe shpresojmë që disa projekte të funksionojnë. Ne ju sugjerojmë të bëni çdo hap ngadalë, duke pasur parasysh detajet dhe mos kini frikë të kërkoni ndihmë.

Vini re se ka një mori informacionesh për anëtarët aktualë dhe të ardhshëm në FAQ të HackerBox.

Hapi 2: Përforcuesit operacionalë

Një përforcues operacional (ose op-amp) është një përforcues i tensionit me fitim të lartë me një hyrje diferenciale. Një op-amp prodhon një potencial dalës që është zakonisht qindra mijëra herë më i madh se diferenca e mundshme midis dy terminaleve të tij të hyrjes. Përforcuesit operacionalë e kishin origjinën në kompjuterët analogë, ku u përdorën për të kryer operacione matematikore në shumë qarqe lineare, jo-lineare dhe të varura nga frekuenca. Op-amps janë ndër pajisjet elektronike më të përdorura sot, duke u përdorur në një gamë të gjerë të pajisjeve të konsumit, industriale dhe shkencore.

Një op-amp ideal zakonisht konsiderohet të ketë karakteristikat e mëposhtme:

• Fitim i pafund i lakut të hapur G = vout / vin
• Rezistenca e pafundme e hyrjes Rin (kështu, zero rrymë hyrëse)
• Tensioni i kompensuar i hyrjes zero
• Gama e tensionit të pafund të daljes
• Gjerësia e brezit të pafund me zhvendosjen e fazës zero dhe shkallën e pafund të goditjes
• Rruga e rezistencës rezistente ndaj daljes zero
• Zhurmë zero
• Raporti i pafund i refuzimit të mënyrës së zakonshme (CMRR)
• Raporti i refuzimit të pafund të furnizimit me energji elektrike.

Këto ideale mund të përmblidhen nga dy "rregullat e arta":

1. Në një lak të mbyllur, dalja përpiqet të bëjë gjithçka që është e nevojshme për të bërë ndryshimin e tensionit midis hyrjeve zero.
2. Hyrjet nuk tërheqin rrymë.

[Wikipedia]

Burime shtesë Op-Amp:

Tutorial i hollësishëm video nga EEVblog

Akademia Khan

Mësime elektronike

Hapi 3: Përforcuesit e instrumenteve

Një përforcues instrumentesh është një lloj përforcuesi diferencial i kombinuar me amplifikatorë tampon hyrës. Ky konfigurim eliminon nevojën për përputhjen e rezistencës së hyrjes dhe kështu e bën amplifikatorin veçanërisht të përshtatshëm për përdorim në pajisjet matëse dhe testuese. Përforcuesit e instrumenteve përdoren aty ku kërkohet saktësi dhe qëndrueshmëri e madhe e qarkut. Përforcuesit e instrumenteve kanë raporte shumë të larta refuzimi të mënyrës së zakonshme duke i bërë ato të përshtatshme për matjen e sinjaleve të vogla në prani të zhurmës.

Megjithëse përforcuesi i instrumenteve zakonisht tregohet në mënyrë skematike si identik me një op-amp standard, amplifikuesi elektronik i instrumenteve është pothuajse gjithmonë i përbërë brenda nga TRI op-amper. Këto janë rregulluar në mënyrë që të ketë një op-amp për të ruajtur secilën hyrje (+,-), dhe një për të prodhuar daljen e dëshiruar me përputhjen adekuate të rezistencës.

[Wikipedia]

Libri PDF: Udhëzuesi i Projektuesit për Përforcuesit e Instrumentacionit

Hapi 4: Bordi HackerBoxes BioSense

Bordi HackerBoxes BioSense përmban një koleksion përforcuesish operacionalë dhe instrumentues për të zbuluar dhe matur katër sinjalet fiziologjike të përshkruara më poshtë. Sinjalet e vogla elektrike përpunohen, amplifikohen dhe ushqehen me një mikrokontrollues ku mund të transmetohen në një kompjuter përmes USB, të përpunohen dhe shfaqen. Për operacionet e mikrokontrolluesve, Bordi HackerBoxes BioSense përdor një modul Arduino Nano. Vini re se hapat e ardhshëm fokusohen në përgatitjen e modulit Arduino Nano për përdorim me Bordin BioSense.

Modulet e sensorit të pulsit kanë një burim drite dhe një sensor drite. Kur moduli është në kontakt me indet e trupit, për shembull maja e gishtit ose veshi, ndryshimet në dritën e reflektuar maten kur pompon gjakun nëpër inde.

EKG (Elektrokardiografia), e quajtur edhe EKG, regjistron aktivitetin elektrik të zemrës gjatë një periudhe kohe duke përdorur elektroda të vendosura në lëkurë. Këto elektroda zbulojnë ndryshimet e vogla elektrike në lëkurë që vijnë nga modeli elektrofiziologjik i muskujve të zemrës të depolarizimit dhe repolarizimit gjatë secilës rrahje të zemrës. EKG është një test kardiologjik i kryer shumë shpesh. [Wikipedia]

EEG (Elektroencefalografia) është një metodë elektrofiziologjike e monitorimit për të regjistruar aktivitetin elektrik të trurit. Elektrodat vendosen përgjatë kokës ndërsa EEG mat luhatjet e tensionit që rezultojnë nga rryma jonike brenda neuroneve të trurit. [Wikipedia]

EMG (Elektromiografia) mat aktivitetin elektrik të lidhur me muskujt skeletorë. Një elektromiograf zbulon potencialin elektrik të gjeneruar nga qelizat e muskujve kur ato aktivizohen elektrikisht ose neurologjikisht. [Wikipedia]

Hapi 5: Platforma Arduino Nano Mikrokontrolluese

Moduli i përfshirë Arduino Nano vjen me kunjat e kokës, por ato nuk janë ngjitur në modul. Lërini kunjat për tani. Kryeni këto teste fillestare të modulit Arduino Nano veçmas nga Bordi BioSense dhe PRIOR për të bashkuar kunjat e titujve Arduino Nano. Gjithçka që nevojitet për disa hapat e ardhshëm është një kabllo microUSB dhe moduli Nano ashtu siç del nga çanta.

Arduino Nano është një bord Arduino i miniaturizuar, i montuar në sipërfaqe, i aftë për bukë, me USB të integruar. Amazingshtë çuditërisht me tipare të plota dhe e lehtë për tu hakuar.

Karakteristikat:

• Mikrokontrolluesi: Atmel ATmega328P
• Tensioni: 5V
• Kunjat dixhital të daljes/daljes: 14 (6 PWM)
• Kunjat Analog Anput: 8
• Rryma DC për Pin/I/O: 40 mA
• Memoria flash: 32 KB (2KB për ngarkuesin e ngarkimit)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Shpejtësia e orës: 16 MHz
• Përmasat: 17mm x 43mm

Ky variant i veçantë i Arduino Nano është dizajni i zi Robotdyn. Ndërfaqja është nga një port MicroUSB në bord që është në përputhje me të njëjtat kabllo MicroUSB të përdorur me shumë telefona celularë dhe tableta.

Arduino Nanos kanë një çip të integruar USB/Serial urë. Në këtë variant të veçantë, çipi i urës është CH340G. Vini re se ka lloje të ndryshme të tjera të çipave USB/Serial urë që përdoren në llojet e ndryshme të bordeve Arduino. Këto patate të skuqura ju lejojnë portën USB të kompjuterit të komunikoni me ndërfaqen serike në çipin e procesorit Arduino.

Sistemi operativ i një kompjuteri kërkon që Drejtuesi i Pajisjes të komunikojë me çipin USB/Serial. Shoferi lejon IDE të komunikojë me bordin Arduino. Drejtuesi specifik i pajisjes që nevojitet varet nga versioni i OS dhe gjithashtu nga lloji i çipit USB/Serial. Për çipat CH340 USB/Serial, ka drejtues të disponueshëm për shumë sisteme operative (UNIX, Mac OS X, ose Windows). Prodhuesi i CH340 i furnizon ata drejtues këtu.

Kur lidhni për herë të parë Arduino Nano në një port USB të kompjuterit tuaj, drita e gjelbër e energjisë duhet të ndizet dhe menjëherë pasi LED blu të fillojë të pulsojë ngadalë. Kjo ndodh sepse Nano është para-ngarkuar me programin BLINK, i cili po funksionon në Arduino Nano të ri.

Hapi 6: Mjedisi i Zhvillimit të Integruar Arduino (IDE)

Nëse nuk e keni ende të instaluar Arduino IDE, mund ta shkarkoni nga Arduino.cc

Nëse dëshironi informacion shtesë hyrës për të punuar në ekosistemin Arduino, ju sugjerojmë të shikoni udhëzimet për Workshopin HackerBoxes Starter Workshop.

Lidheni Nano -n në kabllon MicroUSB dhe skajin tjetër të kabllit në një port USB në kompjuter, lëshoni softuerin Arduino IDE, zgjidhni portën e duhur USB në IDE nën mjetet> porti (ka të ngjarë një emër me "wchusb" në të) Gjithashtu zgjidhni "Arduino Nano" në IDE nën mjetet> tabelë.

Së fundi, ngarkoni një pjesë të kodit shembull:

Skedar-> Shembuj-> Bazat-> Blink

Ky është në të vërtetë kodi që u ngarkua paraprakisht në Nano dhe duhet të funksionojë tani për të ndezur ngadalë LED blu. Prandaj, nëse e ngarkojmë këtë kod shembull, asgjë nuk do të ndryshojë. Në vend të kësaj, le të modifikojmë pak kodin.

Duke parë nga afër, mund të shihni që programi ndez LED -në, pret 1000 milisekonda (një sekondë), fik LED -in, pret një sekondë tjetër dhe pastaj i bën të gjitha përsëri - përgjithmonë.

Ndryshoni kodin duke ndryshuar të dy deklaratat e "vonesës (1000)" në "vonesë (100)". Ky modifikim do të bëjë që LED të ndizet dhjetë herë më shpejt, apo jo?

Le ta ngarkojmë kodin e modifikuar në Nano duke klikuar butonin UPLOAD (ikona e shigjetës) pikërisht mbi kodin tuaj të modifikuar. Shikoni më poshtë kodin për informacionin e statusit: "përpilimi" dhe më pas "ngarkimi". Përfundimisht, IDE duhet të tregojë "Ngarkimi përfundoi" dhe LED juaj duhet të ndizet më shpejt.

Nëse po, urime! Ju sapo keni hakuar pjesën tuaj të parë të kodit të integruar.

Pasi të jetë ngarkuar dhe ekzekutuar versioni juaj i mbylljes së shpejtë, pse të mos shihni nëse mund ta ndryshoni përsëri kodin për të bërë që LED të ndizet shpejt dy herë dhe pastaj të prisni disa sekonda para se të përsërisni? Provojeni! Po në lidhje me disa modele të tjera? Sapo të keni sukses në vizualizimin e një rezultati të dëshiruar, kodimin e tij dhe vëzhgimin e tij për të punuar siç ishte planifikuar, keni bërë një hap të madh drejt bërjes së një hakeri kompetent të harduerit.

Hapi 7: Kunjat e kokës së Arduino Nano

Tani që kompjuteri juaj i zhvillimit është konfiguruar për të ngarkuar kodin në Arduino Nano dhe Nano është testuar, shkëputeni kabllon USB nga Nano dhe bëhuni gati për bashkim.

Nëse jeni i ri në saldim, ka shumë udhëzues dhe video të shkëlqyeshëm në internet në lidhje me bashkimin. Këtu është një shembull. Nëse mendoni se keni nevojë për ndihmë shtesë, përpiquni të gjeni një grup krijuesish lokalë ose hapësirë hakerësh në zonën tuaj. Gjithashtu, klubet radio amatore janë gjithmonë burime të shkëlqyera të përvojës elektronike.

Ngjitini dy titujt e rreshtit të vetëm (pesëmbëdhjetë kunja secila) në modulin Arduino Nano. Lidhësi ICSP me gjashtë kunja (programimi serik në qark) nuk do të përdoret në këtë projekt, kështu që thjesht lini ato kunjat jashtë.

Pasi të ketë përfunduar saldimi, kontrolloni me kujdes për urat e saldimit dhe/ose lidhjet e saldimit të ftohtë. Së fundi, lidhni Arduino Nano përsëri me kabllon USB dhe verifikoni që gjithçka akoma funksionon siç duhet.

Hapi 8: Komponentët për BioSense PCB Kit

Me modulin e mikrokontrolluesit gati për të filluar, është koha për të mbledhur Bordin BioSense.

Lista e komponentëve:

• U1:: 7805 Rregullatori 5V 0.5A TO-252 (fleta e të dhënave)
• U2:: MAX1044 Konvertuesi i Tensionit DIP8 (fleta e të dhënave)
• U3:: AD623N Përforcuesi i instrumenteve DIP8 (fleta e të dhënave)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (fleta e të dhënave)
• U5:: INA106 Amplifikuesi Diferencial DIP8 (fleta e të dhënave)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (fleta e të dhënave)
• D1, D2:: 1N4148 Pllaka Aksiale e Diodës Ndërruese
• S1, S2:: SPDT Slide Switch 2.54mm Pitch
• S3, S4, S5, S6:: Butoni Momental i prekshëm 6mm X 6mm X 5mm
• BZ1:: Piezo Biezeri Pasiv 6.5mm katran
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: Rezistenca 10KOhm [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: Rezistenca 47KOhm [YEL VIO ORG]
• R5:: 33KOhm Rezistencë [ORG ORG ORG]
• R7:: 2.2MOhm Rezistencë [RED RED GRED]
• R8, R23:: Rezistenca 1KOhm [BRN BLK RED]
• R10, R11:: Rezistenca 1MOhm [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: Rezistenca 150KOhm [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: 82KOhm Rezistencë [GRY RED ORG]
• R9:: Potenciometër prerës 10KOhm "103"
• R24:: 100KOhm Trimmer Potenciometër "104"
• C1, C6, C11:: 1uF 50V Kapak monolit 5mm katran "105"
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V Kapak monolit 5mm katran "106"
• C9:: 560pF 50V Kapak monolit 5mm katran "561"
• C10:: 0.01uF 50V Kapak monolit 5mm katran "103"
• Kapëse baterie 9V me priza tela
• 1x40pin GJITH PREAKRBASHKT HEADER 2.54mm Katran
• Shtatë bazat DIP8
• Dy baza 3.5mm Audio-Style, PCB-Mount

Hapi 9: Mblidhni PCB BioSense

RESISTORT: Ekzistojnë tetë vlera të ndryshme të rezistorëve. Ato nuk janë të këmbyeshme dhe duhet të vendosen me kujdes pikërisht aty ku i përkasin. Filloni duke identifikuar vlerat e secilit lloj rezistence duke përdorur kodet e ngjyrave të treguar në listën e përbërësve (dhe/ose një ohmetër). Shkruani vlerën në shiritin e letrës të bashkuar me rezistorët. Kjo e bën shumë më të vështirë përfundimin me rezistorë në vendin e gabuar. Rezistencat nuk janë të polarizuara dhe mund të futen në të dy drejtimet. Pasi të jenë ngjitur në vend, shkurtojini nga afër plumbat në pjesën e pasme të tabelës.

KAPENCITORT: Ekzistojnë katër vlera të ndryshme të kondensatorëve. Ato nuk janë të këmbyeshme dhe duhet të vendosen me kujdes pikërisht aty ku i përkasin. Filloni duke identifikuar vlerat e secilit lloj kondensatori duke përdorur shenjat e numrave të treguar në listën e përbërësve. Kondensatorët qeramikë nuk janë të polarizuar dhe mund të futen në të dy drejtimet. Pasi të jenë bashkuar në vend, shkurtojini nga afër plumbat nga pjesa e pasme e tabelës.

Furnizimi me energji elektrike: Dy përbërësit gjysmëpërçues që përbëjnë furnizimin me energji janë U1 dhe U2. Bashkojini këto më pas. Kur bashkoni U1, vini re se fllanxha e sheshtë është kunja e tokëzimit e pajisjes dhe lavamani. Duhet të ngjitet plotësisht në PCB. Kompleti përfshin bazat DIP8. Sidoqoftë, për konvertuesin e tensionit U2, ne rekomandojmë fuqimisht bashkimin e IC drejtpërdrejt në tabelë pa një prizë.

Ngjitës në dy çelsin rrëshqitës dhe kapëset e kapësit të baterisë 9V. Vini re se nëse kapësja juaj e baterisë erdhi me një prizë lidhëse në prizat, thjesht mund ta hiqni lidhësin.

Në këtë kohë, mund të lidhni një bateri 9V, të ndizni çelësin e energjisë dhe të përdorni një voltmetër për të verifikuar që furnizimi juaj me energji elektrike po krijon një hekurudhë -9V dhe një hekurudhë +5V nga furnizimi +9V. Tani kemi tre furnizime me tension dhe një tokë të gjitha nga një bateri 9V. HIQENI BATERIN P TOR VAZHDIMIN E KUVENDIT.

DIODAT: Dy diodat D1 dhe D2 janë përbërës të vegjël, me plumb boshtor, portokalli qelqi. Ato janë të polarizuara dhe duhet të orientohen në mënyrë që vija e zezë në paketën e diodës të përputhet me vijën e trashë në ekranin e mëndafshit PCB.

SOCKETS HEADER: Ndani kokën 40 pin në tre seksione nga 3, 15 dhe 15 pozicione secila. Për të prerë titujt në gjatësi, përdorni prerës të vegjël telash për të kapur pozicionin NJ P E KALUAR ku dëshironi që shiriti i prizës të përfundojë. Kunja/vrima që keni prerë është sakrifikuar. Koka me tre kunja është për sensorin e pulsit në krye të tabelës me kunja të etiketuar "GND 5V SIG". Dy titujt pesëmbëdhjetë pin janë për Arduino Nano. Mos harroni se lidhësi gjashtë pin ICSP (programimi serik në qark) i Nano nuk përdoret këtu dhe nuk ka nevojë për një kokë. Ne gjithashtu nuk sugjerojmë lidhjen e ekranit OLED me një kokë. Ngjitini titujt në vend dhe lërini ato bosh tani për tani.

SOCKET DIP: Gjashtë patate të skuqura amplifikuese U3-U8 janë të gjitha në paketat DIP8. Ngjitni një prizë çipi DIP8 në secilën prej atyre gjashtë pozicioneve duke qenë të sigurtë se do të orientoni nivelin në prizë për t'u përafruar me nivelin në ekranin e mëndafshit PCB. Lidhni bazat pa patate të skuqura të futura në to. Lërini ato bosh tani për tani.

P CORBONRSIT E PARMBAJTS: Së fundi lidhni katër butonat, dy trimpotët (vini re se ato janë dy vlera të ndryshme), zilen (vini re se është e polarizuar), dy prizat 3.5 mm të stilit audio dhe së fundi ekranin OLED.

P CORBRSIT E SOCKET: Pasi të ketë përfunduar të gjitha saldimet, mund të futen gjashtë çipat e amplifikatorit (duke pasur parasysh orientimin e nivelit). Gjithashtu, Arduino Nano mund të futet me lidhësin USB në buzë të Bordit BioSense.

Hapi 10: Çelësat e sigurisë elektrike dhe furnizimit me energji elektrike

Në diagramin skematik për Bordin HackerBoxes BioSense, vini re se ekziston një seksion NDTERRMJETSIMI NJERZOR (ose ANALOG) dhe gjithashtu një seksion DIGJITAL. Transmet e vetme që kalojnë midis këtyre dy seksioneve janë tre linjat analoge të hyrjes në Arduino Nano dhe furnizimi me bateri +9V të cilat mund të hapen duke përdorur ndërprerësin USB/BAT S2.

Nga një kujdes i madh, është praktikë e zakonshme të shmangni lidhjen e çdo qarku me trupin e njeriut me energji elektrike nga muri (fuqia e linjës, fuqia kryesore, në varësi të vendit ku jetoni). Në përputhje me rrethanat, pjesa NDTERRKOMBTARE NJERZORE e bordit mundësohet vetëm nga një bateri 9V. Sado e pamundur të jetë që kompjuteri të vendosë papritmas 120V në kordonin USB të lidhur, kjo është një politikë pak më shumë e sigurimit. Një përfitim i shtuar për këtë dizajn është se ne mund të furnizojmë të gjithë bordin nga bateria 9V nëse nuk kemi nevojë për një kompjuter të lidhur.

FIKURI ON/OFF (S1) shërben për shkëputjen e plotë të baterisë 9V nga qarku. Përdorni S1 për të fikur plotësisht pjesën analoge të tabelës kur nuk përdoret.

USB/BAT SWITCH (S2) shërben për të lidhur baterinë 9V me furnizimin dixhital të Nano dhe OLED. Lëreni S2 në pozicionin USB kur bordi është i lidhur me një kompjuter përmes kabllit USB dhe furnizimi dixhital do të sigurohet nga kompjuteri. Kur Nano dhe OLED do të mundësohen nga bateria 9V, thjesht kaloni S2 në pozicionin BAT.

SH NOTNIM P ONR ÇELWSIT E FURNIZIMIT: Nëse S1 është I aktivizuar, S2 është në USB dhe nuk ka energji USB të siguruar, Nano do të përpiqet të fuqizohet përmes kunjave të hyrjes analoge. Edhe pse nuk është çështje e sigurisë njerëzore, ky është një kusht i padëshirueshëm për gjysmëpërçuesit delikatë dhe nuk duhet të zgjatet.

Hapi 11: Biblioteka e ekranit OLED

Si një provë fillestare e ekranit OLED, instaloni drejtuesin e ekranit SSD1306 OLED që gjendet këtu në Arduino IDE.

Provoni ekranin OLED duke ngarkuar shembullin ssd1306/snowflakes dhe duke e programuar atë në Bordin BioSense.

Sigurohuni që kjo të funksionojë para se të ecni përpara.

Hapi 12: Firmware Demo i BioSense

A do të luajmë një lojë, profesor Falken?

Ekziston gjithashtu një lojë e lezetshme Arkanoid në shembujt SSD1306. Sidoqoftë, që ajo të funksionojë me tabelën BioSense, kodi që inicializon dhe lexon butonat duhet të modifikohet. Ne kemi marrë guximin t'i bëjmë ato ndryshime në skedarin "biosense.ino" të bashkangjitur këtu.

Kopjoni dosjen arkanoid nga shembujt SSD1306 në një dosje të re që e keni quajtur biosense. Fshini skedarin arkanoid.ino nga ajo dosje dhe futeni në skedarin "biosense.ino". Tani përpiloni dhe ngarkoni biosense në nano. Goditja e butonit më të djathtë (butoni 4) do të nisë lojën. Vozita kontrollohet nga butoni 1 në të majtë dhe butoni 4 në të djathtë. Goditje e bukur atje, BrickOut.

Shtypni butonin e rivendosjes në Arduino Nano për t'u kthyer në menunë kryesore.

Hapi 13: Moduli i sensorit të pulsit

Një Modul Sensori Pulsi mund të lidhet me Bordin BioSense duke përdorur kokën me tre kunja në krye të Bordit.

Moduli i Sensorit të Pulsit përdor një burim drite LED dhe një sensor fotografik të dritës së ambientit APDS-9008 (fletë të dhënash) për të zbuluar dritën LED të reflektuar përmes majës së gishtit ose veshit. Një sinjal nga sensori i dritës së ambientit përforcohet dhe filtrohet duke përdorur një op-amp MCP6001. Sinjali pastaj mund të lexohet nga mikrokontrolluesi.

Shtypja e butonit 3 nga menyja kryesore e skicës biosense.ino do të transmetojë mostra të sinjalit të daljes së sensorit të pulsit në ndërfaqen USB. Nën menunë TOOLS të Arduino IDE, zgjidhni "Plotter Serial" dhe sigurohuni që shkalla e baudit të jetë 115200. Butësisht vendoseni majën e gishtit mbi dritën në sensorin e pulsit.

Detajet dhe projektet shtesë që lidhen me modulin e sensorit të pulsit mund të gjenden këtu.

Hapi 14: Elektromiografi (EMG)

Lidheni kabllon e elektrodës në prizën e poshtme 3.5mm të etiketuar EMG dhe vendosni elektrodat siç tregohet në diagram.

Shtypja e butonit 1 nga menyja kryesore e skicës biosense.ino do të transmetojë mostra të sinjalit të daljes EMG mbi ndërfaqen USB. Nën menunë TOOLS të Arduino IDE, zgjidhni "Plotter Serial" dhe sigurohuni që shkalla e baudit të jetë 115200.

Ju mund të testoni EMG në çdo grup tjetër të muskujve - madje edhe muskujt e vetullave në ballin tuaj.

Qarku EMG i Bordit BioSense u frymëzua nga ky Instructable nga Advancer Technologies, të cilin duhet ta shikoni patjetër për disa projekte, ide dhe video shtesë.

Hapi 15: Elektrokardiografi (EKG)

Lidheni kabllon e elektrodës në prizën e sipërme 3.5 mm të etiketuar ECG/EEG dhe vendosni elektrodat siç tregohet në diagram. Ekzistojnë dy mundësi themelore për vendosjen e elektrodave në EKG. E para është në pjesën e brendshme të kyçeve të dorës me referencën (plumbi i kuq) në anën e pasme të njërës dorë. Ky opsion i parë është më i lehtë dhe më i përshtatshëm, por shpesh është pak më i zhurmshëm. Opsioni i dytë është përtej gjoksit me referencën në barkun e djathtë ose pjesën e sipërme të këmbës.

Shtypja e butonit 2 nga menyja kryesore e skicës biosense.ino do të transmetojë mostra të sinjalit të daljes së EKG -së në ndërfaqen USB. Nën menunë TOOLS të Arduino IDE, zgjidhni "Serial Plotter" dhe sigurohuni që shkalla e baudit të jetë 115200.

Qarku EKG/EEG i Bordit BioSense u frymëzua nga Heart and Brain SpikerShield nga Backyard Brains. Shikoni faqen e tyre për disa projekte, ide dhe këtë video të lezetshme EKG.

Hapi 16: Elektroencefalograf (EEG)

Lidheni kabllon e elektrodës në prizën e sipërme 3.5 mm të etiketuar ECG/EEG dhe vendosni elektrodat siç tregohet në diagram. Ka shumë mundësi për vendosjen e elektrodave EEG me dy opsione themelore të paraqitura këtu.

E para është në ballë me referencën (plumbi i kuq) në veshin ose procesin mastoid. Ky opsion i parë thjesht mund të përdorë të njëjtat priza të stilit të parakohshëm dhe elektroda xhel të përdorura për EKG.

Opsioni i dytë në pjesën e prapme të kokës. Nëse ju ndodh të jeni tullac, elektrodat e xhelit gjithashtu do të funksionojnë këtu. Përndryshe, formimi i elektrodave që mund të "depërtojnë" në flokë është një ide e mirë. Një lugë lidhëse e stilit të larjes është një opsion i mirë. Përdorni pincë me gjilpërë në skedat e vogla (gjashtë në këtë rast) brenda rondele për t'u përkulur dhe pastaj të gjithë të dalin në të njëjtin drejtim. Vendosja nën një shirit elastik të kokës do t'i detyrojë butësisht këto zgjatime nëpër flokë dhe në kontakt me lëkurën e kokës më poshtë. Sipas nevojës, xhel përçues mund të përdoret për të përmirësuar lidhjen. Thjesht përzieni kripën e tryezës me një lëng të trashë të tillë si vazelinë ose një lëng me ujë dhe niseshte ose miell. Uji i kripur vetëm do të funksionojë, por do të duhet të përmbahet brenda një sfungjeri të vogël ose një pambuku.

Shtypja e butonit 2 nga menyja kryesore e skicës biosense.ino do të transmetojë mostra të sinjalit të daljes EEG mbi ndërfaqen USB. Nën menunë TOOLS të Arduino IDE, zgjidhni "Serial Plotter" dhe sigurohuni që shkalla e baudit të jetë 115200.

Projekte dhe burime shtesë për EEG:

Ky Instructable përdor një dizajn të ngjashëm si BioSense EEG dhe gjithashtu demonstron disa përpunime shtesë dhe madje edhe si të luani EEG Pong!

Backyard Brains gjithashtu ka një video të bukur për matjet e EEG.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

Sinjalet EEG mund të masin efektet stroboskopike të valës së trurit (p.sh. duke përdorur Mindroid).

Hapi 17: Zona e Sfidës

A mund të shfaqni gjurmët e sinjalit analog në OLED përveç Komplotuesit Serial?

Si pikënisje, shikoni këtë projekt nga XTronical.

Mund të jetë gjithashtu e dobishme të hedhësh një vështrim në projektin Tiny Scope.

Po në lidhje me shtimin e treguesve të tekstit për normat e sinjalit ose parametra të tjerë interesant?

Hapi 18: Kutia e Abonimit Mujor të BioBox

Applied Science Ventures, kompania mëmë e HackerBoxes, është përfshirë në një koncept të ri emocionues të kutisë së abonimit. BioBox do të frymëzojë dhe edukojë me projekte në shkencat e jetës, hakimin bio, shëndetin dhe performancën njerëzore. Mbani jashtë një sensor optik për lajmet dhe zbritjet e anëtarëve të charter duke ndjekur faqen e BioBox në Facebook.

Hapi 19: HACK PLANETIN

Nëse e keni shijuar këtë Instrucable dhe dëshironi të keni një kuti të projekteve elektronike dhe të teknologjisë kompjuterike si kjo të dorëzuara në kutinë tuaj postare çdo muaj, ju lutemi bashkohuni me revolucionin HackerBox duke u ABONUAR KTU.

Ndihmoni dhe ndani suksesin tuaj në komentet më poshtë ose në faqen e HackerBoxes në Facebook. Sigurisht na tregoni nëse keni ndonjë pyetje ose keni nevojë për ndihmë për ndonjë gjë. Faleminderit që jeni pjesë e HackerBoxes. Ju lutemi mbani sugjerimet dhe reagimet tuaja. HackerBoxes janë kutitë tuaja. Le të bëjmë diçka të mrekullueshme!