HackerBox 0026: BioSense: 19 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

BioSense - Бұл айда HackerBox Hackers адамның жүрегінің, миының және қаңқа бұлшықеттерінің физиологиялық сигналдарын өлшеуге арналған күшейткіштердің операциялық тізбектерін зерттейді. Бұл нұсқаулықта HackerBox #0026 -мен жұмыс істеу туралы ақпарат бар, оны жеткізу аяқталған кезде алуға болады. Сонымен қатар, егер сіз ай сайын пошта жәшігіңізден осындай HackerBox алғыңыз келсе, HackerBoxes.com сайтына жазылып, революцияға қосылыңыз!

HackerBox 0026 үшін тақырыптар мен оқу мақсаттары:

• Оп-амперлік тізбектердің теориясы мен қолданылуын түсіну
• Кішкене сигналдарды өлшеу үшін аспаптық күшейткіштерді қолданыңыз
• Эксклюзивті HackerBoxes BioSense тақтасын жинаңыз
• ЭКГ мен ЭЭГ үшін адамдық зерттеу құралы
• Адамның қаңқа бұлшықеттеріне байланысты сигналдарды жазыңыз
• Адамдардың электрлік қауіпсіз интерфейс схемаларын жобалау
• USB арқылы немесе OLED дисплейі арқылы аналогтық сигналдарды елестетіңіз

HackerBoxes - бұл DIY электроникасы мен компьютерлік технологиялар үшін ай сайынғы жазылым қорапшасы. Біз әуесқоймыз, жасаушылар мен эксперименттер. Біз армандардың армандарымыз. Планетаны бұзыңыз!

1 -қадам: HackerBox 0026: қораптың мазмұны

• HackerBoxes #0026 Жиналатын анықтама картасы
• Эксклюзивті HackerBoxes BioSense ПХД
• BioSense PCB үшін OpAmp және компоненттер жинағы
• Arduino Nano V3: 5V, 16МГц, MicroUSB
• OLED модулі 0,96 дюйм, 128х64, SSD1306
• Импульстік сенсор модулі
• Физиологиялық сенсорларға арналған Snap-Style жетекшілері
• Жабысқақ гель, Snap-style электродтар
• OpenEEG электрод белдіктер жинағы
• Түтікшені қысқарту - 50 дана
• MicroUSB кабелі
• Эксклюзивті WiredMind жапсырмасы

Пайдалы болатын басқа да нәрселер:

• Пісіру үтігі, дәнекерлеу және негізгі дәнекерлеу құралдары
• Бағдарламалық құралдарды іске қосуға арналған компьютер
• 9В батарея
• Қосылған сым

Ең бастысы, сізге приключение сезімі, DIY рухы және хакерлік қызығушылық қажет болады. Hardcore DIY электроникасы - бұл ұсақ -түйек емес және біз сізге оны суармаймыз. Мақсат - жетілу емес, прогресс. Егер сіз шытырман оқиғадан ләззат алсаңыз, жаңа технологияны үйренуден және кейбір жобаларды іске қосудан үлкен қанағат аласыз. Біз әр қадамды баяу, егжей -тегжейлі ойлауды ұсынамыз және көмек сұраудан қорықпаңыз.

HackerBox FAQ мүшелері үшін қазіргі және болашақ мүшелер үшін көптеген ақпарат бар екенін ескеріңіз.

2 -қадам: Операциялық күшейткіштер

Операциялық күшейткіш (немесе оп-амп)-дифференциалды кірісі бар жоғары кернеулі күшейткіш. Оп-амп шығыс потенциалын шығарады, ол әдетте оның екі кіріс терминалы арасындағы потенциалдар айырмасынан жүздеген мың есе үлкен. Операциялық күшейткіштер аналогты компьютерлерден басталды, олар көптеген сызықтық, сызықтық емес және жиілікке тәуелді тізбектерде математикалық операцияларды орындау үшін пайдаланылды. Оп-амперлер бүгінде кеңінен қолданылатын электронды құрылғылардың бірі болып табылады, олар көптеген тұтынушылық, өндірістік және ғылыми құрылғыларда қолданылады.

Идеал оп-амп әдетте келесі сипаттамаларға ие деп саналады:

• Ашық циклдің шексіз пайдасы G = vout / vin
• Шексіз кіріс кедергісі Rin (осылайша нөлдік кіріс тогы)
• Нөлдік кіріс офсет кернеуі
• Шығу кернеуінің шексіз диапазоны
• Нөлдік фазалық ығысу мен шексіз айналу жылдамдығы бар шексіз өткізу қабілеті
• Нөлдік шығыс кедергісі бағыты
• Нөл шу
• Шексіз жалпы режимнен бас тарту коэффициенті (CMRR)
• Қуат көзінен бас тартудың шексіз коэффициенті.

Бұл идеалдарды екі «алтын ережемен» қорытындылауға болады:

1. Жабық циклде шығыс кірістер арасындағы кернеудің айырмашылығын нөлге айналдыру үшін қажет нәрсені жасауға тырысады.
2. Кірістер ток алмайды.

[Уикипедия]

Қосымша Op-Amp ресурстары:

EEVblog -тан егжей -тегжейлі бейне оқулық

Хан академиясы

Электроника бойынша оқулықтар

3 -қадам: аспаптық күшейткіштер

Аспаптық күшейткіш - кіріс буферлік күшейткіштермен біріктірілген дифференциалды күшейткіштің бір түрі. Бұл конфигурация кіріс кедергілерін сәйкестендіру қажеттілігін жояды, осылайша күшейткішті өлшеу және сынау жабдығында қолдануға жарамды етеді. Аспаптық күшейткіштер тізбектің дәлдігі мен тұрақтылығы қажет болған жағдайда қолданылады. Аспаптық күшейткіштер өте жоғары жалпы режимді қабылдамау коэффициенттеріне ие, олар шу кезінде шағын сигналдарды өлшеуге жарамды.

Аспапты күшейткіш әдетте схемалық түрде стандартты оп-күшейткішке ұқсас түрде көрсетілгенімен, электронды аспап күшейткіші әрдайым дерлік үш ҮШ амперден тұрады. Олар әр кірісті (+,-) буферлейтін бір оп-ампер болатындай етіп орналастырылған, және біреуі сәйкес импеданс сәйкестігімен қажетті шығымды шығарады.

[Уикипедия]

PDF кітабы: аспаптық күшейткіштерге арналған дизайнерлік нұсқаулық

4 -қадам: HackerBoxes BioSense тақтасы

HackerBoxes BioSense тақтасында төменде сипатталған төрт физиологиялық сигналды анықтауға және өлшеуге арналған операциялық және аспаптық күшейткіштер жиынтығы бар. Кішкентай электрлік сигналдар өңделеді, күшейтіледі және микроконтроллерге беріледі, онда оларды USB арқылы компьютерге жіберуге, өңдеуге және көрсетуге болады. Микроконтроллердің жұмысы үшін HackerBoxes BioSense тақтасы Arduino Nano модулін қолданады. Назар аударыңыз, келесі екі қадам Arduino Nano модулін BioSense тақтасында пайдалануға дайын.

Импульстік сенсор модульдері жарық көзі мен жарық сенсорынан тұрады. Модуль дене тінімен жанасқанда, мысалы саусақ ұшында немесе құлаққапта, шағылған жарықтың өзгеруі ұлпадан қан соратын кезде өлшенеді.

ЭКГ (Электрокардиография), сонымен қатар ЭКГ деп аталады, терінің үстіне қойылған электродтардың көмегімен белгілі бір уақыт ішінде жүректің электрлік белсенділігін тіркейді. Бұл электродтар әрбір жүрек соғысы кезінде деполяризация мен реполяризацияның жүрек бұлшықетінің электрофизиологиялық үлгісінен туындайтын терідегі ұсақ электрлік өзгерістерді анықтайды. ЭКГ - бұл өте жиі қолданылатын кардиологиялық тест. [Уикипедия]

ЭЭГ (электроэнцефалография) - мидың электрлік белсенділігін тіркеуге арналған электрофизиологиялық бақылау әдісі. Электродтар бас терісінің бойына орналастырылады, ал ЭЭГ ми нейрондарының ішіндегі иондық ток әсерінен болатын кернеудің ауытқуын өлшейді. [Уикипедия]

EMG (Электромиография) қаңқа бұлшықеттеріне байланысты электрлік белсенділікті өлшейді. Электромиограф бұлшықет жасушалары электрлік немесе неврологиялық белсендірілген кезде пайда болатын электрлік потенциалды анықтайды. [Уикипедия]

5 -қадам: Arduino Nano микроконтроллер платформасы

Ардуино Нано модулі кірістірілген тақырып түйреуіштерімен бірге жеткізіледі, бірақ олар модульге дәнекерленбейді. Әзірге түйреуіштерді қалдырыңыз. Arduino Nano модулінің осы алғашқы сынақтарын BioSense тақтасынан бөлек және Arduino Nano колонкасының түйреуіштерін дәнекерлеу үшін PRIOR -дан бөлек орындаңыз. Келесі екі қадамға қажет нәрсе - microUSB кабелі мен сөмкеден шыққан кездегі нано модуль.

Arduino Nano-бұл бетке орнатылған, нанға ыңғайлы, миниатюрленген Arduino тақтасы. Бұл таңғажайып толық функционалды және бұзуға оңай.

Ерекше өзгешеліктері:

• Микроконтроллер: Atmel ATmega328P
• Кернеу: 5 В.
• Сандық енгізу -шығару түйреуіштері: 14 (6 PWM)
• Аналогты кіріс түйреуіштері: 8
• Енгізу -шығару түйісіндегі тұрақты ток: 40 мА
• Флэш -жады: 32 Кбайт (жүктеуші үшін 2 КБ)
• SRAM: 2 Кбайт
• EEPROM: 1 Кбайт
• Сағат жиілігі: 16 МГц
• Өлшемдері: 17 x 43 мм

Arduino Nano -ның бұл ерекше нұсқасы - қара Robotdyn дизайны. Интерфейс көптеген ұялы телефондар мен планшеттерде қолданылатын MicroUSB кабельдерімен үйлесімді борттағы MicroUSB порты арқылы жасалған.

Arduino Nanos-та кіріктірілген USB/сериялық көпір чипі бар. Бұл нақты нұсқада көпір чипі CH340G болып табылады. Әр түрлі Arduino тақталарында USB/Serial көпір чиптерінің басқа түрлері бар екенін ескеріңіз. Бұл чиптер компьютердің USB порты Arduino процессор чипіндегі сериялық интерфейспен байланысуға мүмкіндік береді.

Компьютердің операциялық жүйесінде USB/сериялық чиппен байланысу үшін құрылғы драйвері қажет. Драйвер IDE -ге Arduino тақтасымен байланысуға мүмкіндік береді. Қажетті құрылғы драйвері OS нұсқасына да, USB/сериялық чиптің түріне де байланысты. CH340 USB/Serial чиптері үшін көптеген операциялық жүйелер үшін қол жетімді драйверлер бар (UNIX, Mac OS X немесе Windows). CH340 өндірушісі осында жүргізушілерді жеткізеді.

Arduino Nano -ны компьютердің USB портына алғаш рет қосқанда, жасыл қуат шамы жануы керек және көп ұзамай көк жарық диоды баяу жыпылықтай бастайды. Бұл Nano жаңа Arduino Nano-де жұмыс істейтін BLINK бағдарламасымен алдын ала жүктелгендіктен болады.

6 -қадам: Arduino интеграцияланған даму ортасы (IDE)

Егер сізде Arduino IDE әлі орнатылмаған болса, оны Arduino.cc сайтынан жүктеуге болады

Егер сіз Arduino экожүйесінде жұмыс істеу үшін қосымша кіріспе ақпарат алғыңыз келсе, HackerBoxes стартерлік шеберханасының нұсқауларын тексеруді ұсынамыз.

Наноны MicroUSB кабеліне, ал кабельдің екінші ұшын компьютердегі USB портына қосыңыз, Arduino IDE бағдарламалық жасақтамасын іске қосыңыз, құралдар> порт астындағы IDE ішіндегі сәйкес USB портын таңдаңыз (мүмкін «wchusb» атауы бар)). Сонымен қатар IDE құралдар тақтасынан «Arduino Nano» таңдаңыз.

Соңында, мысал кодының бір бөлігін жүктеңіз:

Файл-> Мысалдар-> Негізгі-> Жыпылықтау

Бұл шын мәнінде наноға алдын ала жүктелген код және көк жарық диодты баяу жыпылықтау үшін дәл қазір жұмыс істеуі керек. Тиісінше, егер біз осы мысал кодын жүктесек, ештеңе өзгермейді. Оның орнына кодты сәл өзгертейік.

Зер салып қарасаңыз, бағдарлама жарық диодты қосады, 1000 миллисекунд күтеді (бір секунд), жарық диодты өшіреді, екінші секунд күтеді, содан кейін бәрі қайтадан - мәңгі жасайды.

«Кешігу (1000)» операторының екеуін де «кешіктіру (100)» етіп өзгерту арқылы кодты өзгертіңіз. Бұл модификация жарықдиодты он есе жылдам жыпылықтайды, иә?

Өзгертілген кодтың үстіндегі UPLOAD түймесін (көрсеткі белгісі) басу арқылы өзгертілген кодты наноға жүктейік. Күй туралы ақпарат алу үшін кодты қараңыз: «құрастыру», содан кейін «жүктеу». Ақыр соңында, IDE «Жүктеу аяқталды» деп көрсетуі керек және сіздің жарық диоды тез жыпылықтауы керек.

Олай болса, құттықтаймын! Сіз енді енгізілген кодтың бірінші бөлігін бұздыңыз.

Жылдам жыпылықтайтын нұсқаңыз жүктеліп, жұмыс істеп тұрған кезде, светодиоды екі рет тез жыпылықтап, қайталанбас бұрын бірнеше секунд күту үшін кодты қайта өзгертуге болатынын неге білмейсіз? Байқап көріңіз! Басқа үлгілер туралы не деуге болады? Қажетті нәтижені елестету, оны кодтау және жоспарланғандай жұмыс жасауын бақылай отырып, сіз сауатты аппараттық хакер болуға үлкен қадам жасадыңыз.

7 -қадам: Arduino Nano Header Pins

Енді сіздің әзірлеу компьютеріңіз Arduino Nano -ға код жүктеуге конфигурацияланған және нано сыналған, USB кабелін нанодан ажыратыңыз және дәнекерлеуге дайын болыңыз.

Егер сіз дәнекерлеуді жаңадан бастасаңыз, желіде дәнекерлеу туралы көптеген нұсқаулықтар мен бейнелер бар. Міне бір мысал. Егер сізге қосымша көмек қажет деп ойласаңыз, сіздің аймағыңыздан жергілікті жасаушылар тобын немесе хакерлер кеңістігін табуға тырысыңыз. Сондай -ақ, әуесқой радио клубтар әрқашан электроника тәжірибесінің тамаша көзі болып табылады.

Arduino Nano модуліне екі қатарлы тақырыптарды (әрқайсысы он бес түйреуішті) дәнекерлеңіз. ICSP алты тізбекті коннекторы бұл жобада қолданылмайды, сондықтан бұл түйреуіштерді өшіріңіз.

Дәнекерлеу аяқталғаннан кейін дәнекерлеу көпірлері мен/немесе суық дәнекерлеу қосылыстарын мұқият тексеріңіз. Ақырында, Arduino Nano -ны USB кабеліне жалғаңыз және бәрі әлі де дұрыс жұмыс істейтінін тексеріңіз.

8 -қадам: BioSense PCB жиынтығының компоненттері

Микроконтроллер модулі дайын болғанда, BioSense тақтасын жинайтын кез келді.

Компоненттер тізімі:

• U1:: 7805 Regulator 5V 0.5A TO-252 (мәліметтер кестесі)
• U2:: MAX1044 DIP8 кернеу түрлендіргіші (мәліметтер парағы)
• U3:: AD623N аспаптық күшейткіш DIP8 (мәліметтер кестесі)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (мәліметтер кестесі)
• U5:: INA106 DIP8 дифференциалды күшейткіші (мәліметтер кестесі)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (мәліметтер кестесі)
• D1, D2:: 1N4148 ауыспалы диодты осьтік сым
• S1, S2:: SPDT слайд қосқышы 2,54 мм қадам
• S3, S4, S5, S6:: 6мм 6мм 5мм тактильді түйме
• BZ1:: Пассивті пьезо дыбысы 6,5 мм
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: 10KOhm резисторы [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: 47KOhm резисторы [YEL VIO ORG]
• R5:: 33KOhm резисторы [ORG ORG ORG]
• R7:: 2.2MOhm резисторы [RED RED GRN]
• R8, R23:: 1KOhm резисторы [BRN BLK RED]
• R10, R11:: 1MOhm резисторы [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: 150KOhm резисторы [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: 82KOhm резисторы [GRY RED ORG]
• R9:: 10KOhm триммер потенциометрі «103»
• R24:: 100КОм триммер потенциометрі «104»
• C1, C6, C11:: 1uF 50В монолитті қақпақ 5 мм қадам «105»
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V монолитті қақпақ 5 мм қадам «106»
• C9:: 560pF 50V монолитті қақпақ 5 мм қадам «561»
• C10:: 0,01uF 50В монолитті қақпақ 5 мм қадам «103»
• 9В аккумуляторлық сымдары бар қысқыштар
• 1x40pin АЯЛДЫҚ АУЫМСЫЗ БАСҚАРУШЫЛЫҚ 2.54 мм
• Жеті DIP8 ұясы
• Аудио-стильдегі екі 3,5 мм, ПХД-ге орнатылған екі розетка

9 -қадам: BioSense ПХД жинаңыз

Резисторлар: резисторлардың сегіз түрлі мәні бар. Олар бір -бірін алмастырмайды және оларды тиесілі жерге мұқият орналастыру керек. Резистордың әр түрінің мәндерін компоненттер тізімінде (және/немесе омметрде) көрсетілген түс кодтарын пайдаланып анықтаудан бастаңыз. Резисторлар бекітілген қағаз таспасына мәнді жазыңыз. Бұл резисторды дұрыс емес жерге қоюды қиындатады. Резисторлар поляризацияланбаған және оларды екі жаққа да қосуға болады. Орналастырылғаннан кейін, тақтаның артқы жағындағы сымдарды мұқият кесіңіз.

Конденсаторлар: Конденсаторлардың төрт түрлі мәні бар. Олар бір -бірін алмастырмайды және оларды тиесілі жерге мұқият орналастыру керек. Конденсатордың әр түрінің мәндерін компоненттер тізімінде көрсетілген сандық белгілерді анықтаудан бастаңыз. Керамикалық конденсаторлар поляризацияланбаған және оларды екі жаққа да салуға болады. Орналастырылғаннан кейін, тақтаның артқы жағындағы сымдарды мұқият кесіңіз.

Қуат көзі: қуат көзін құрайтын екі жартылай өткізгіш компонент U1 және U2. Келесіде оларды дәнекерлеңіз. U1 -ді дәнекерлеу кезінде жазық фланец - бұл құрылғының жерге түйреуіші мен жылу қабылдағыш екенін ескеріңіз. Ол ПХД -ге толығымен дәнекерленген болуы керек. Жинаққа DIP8 розеткалары кіреді. Алайда, U2 кернеу түрлендіргіші үшін біз IC -ді розеткасыз тақтаға мұқият дәнекерлеуді қатаң түрде ұсынамыз.

Екі сырғымалы қосқыш пен 9В батарея қысқышының сымдары. Есіңізде болсын, егер батарея қысқышында сымдардың қосқышы бар болса, онда коннекторды ажыратуға болады.

Бұл кезде сіз 9В батареяны қосуға, қуат қосқышын аударуға және вольт өлшегішті қолдана отырып, сіздің қуат көзіңіз -9В рельсін және +5В +5В рельсін құрайтынын тексере аласыз. Бізде қазір кернеудің үш көзі бар және барлығы бір 9В батареядан қосылған. ЖИНАЛЫСТЫ жалғастыру үшін батареяны шығарыңыз.

ДИОДТАР: D1 және D2 диодтары кішкентай, осьтен қорғалған, шыны-қызғылт түсті компоненттер. Олар поляризацияланған және диодтың қаптамасындағы қара сызық ПХД жібек экрандағы қалың сызықпен сәйкес келетін етіп бағытталуы керек.

HEADER SOCETS: 40 істікшелі тақырыпты әрқайсысы 3, 15 және 15 позициялы үш бөлімге бөліңіз. Тақырыптарды ұзындыққа дейін қысқарту үшін, кішкене сым кескіштерді қолданып, розетка жолағының аяқталуын қалайтын БІР ӨТКЕН позициясын кесіңіз. Сіз кескен түйреуіш/тесік құрбандыққа шалынады. Үш түйреуіш тақта «GND 5V SIG» деп белгіленген түйреуіштері бар тақтаның жоғарғы жағындағы импульстік сенсорға арналған. Екі он бес түйреуіш ардуино наноға арналған. Есіңізде болсын, нанодың алты істікшелі ICSP (тізбектегі сериялық бағдарламалау) қосқышы мұнда қолданылмайды және оған тақырып қажет емес. Біз сондай -ақ OLED дисплейін тақырыппен байланыстыруды ұсынбаймыз. Тақырыптарды орнына дәнекерлеп, оларды әзірге бос қалдырыңыз.

DIP SOCKETS: алты күшейткіш U3-U8 чиптері барлығы DIP8 пакеттерінде. DIP8 микросхемасының розеткасын осы алты позицияға дәнекерлеңіз, бұл ұяшықтағы ойықты ПХД жібек экранындағы ойықпен туралауға бағытталуы керек. Розеткаларды чипсіз енгізіңіз. Оларды әзірге бос қалдырыңыз.

ҚАЛҒАН ҚҰРАМДАР: Соңында төрт түймені, екі тримпотты (олардың екі түрлі мән екенін ескеріңіз), дыбыстық сигналды (поляризацияланғанын ескеріңіз), 3,5 мм аудио стиліндегі екі ұяны және ақырында OLED дисплейін дәнекерлеңіз.

СОКЕТТІ КОМПОНЕНТТЕР: Барлық дәнекерлеу аяқталғаннан кейін, алты күшейткіш микросхеманы кірістіруге болады (ойықтың бағдарын ескере отырып). Сондай -ақ, Arduino Nano USB қосқышы арқылы BioSense тақтасының шетіне енгізілуі мүмкін.

10 -қадам: Электр қауіпсіздігі мен қоректендіру қосқыштары

HackerBoxes BioSense тақтасының схемалық схемасында АДАМДЫҚ интерфейс (немесе аналог) бөлімі, сонымен қатар DIGITAL бөлімі бар екенін ескеріңіз. Бұл екі секция арасында өтетін жалғыз трансанс - бұл Arduino Nano -ға үш аналогты кіріс желісі және USB/BAT S2 қосқышының көмегімен ашуға болатын +9В батареясы.

Адамның денесіне қабырға қуатымен (желінің қуаты, электр желісі, тұрғылықты жеріңізге байланысты) қосылатын кез келген тізбектің болуын болдырмау өте сақ болғандықтан. Тиісінше, HUMAN INTERFACE тақтасының бөлігі тек 9В батареямен жұмыс істейді. Компьютердің қосылған USB сымына кенеттен 120 В қосуы екіталай, бұл қосымша сақтандыру полисі. Бұл дизайнның тағы бір артықшылығы - егер біз компьютерге қосылуды қажет етпесек, 9В батареядан бүкіл тақтаны қуаттай аламыз.

ON/OFF SWITCH (S1) 9В батареяны тізбектен толығымен ажыратуға қызмет етеді. Пайдаланылмаған кезде тақтаның аналогтық бөлігін толығымен өшіру үшін S1 пайдаланыңыз.

USB/BAT SWITCH (S2) 9В аккумуляторды Nano және OLED цифрлық қоректенуіне қосуға қызмет етеді. Тақтаны компьютерге USB кабелі арқылы жалғаған кезде S2 -ді USB күйінде қалдырыңыз, сонда компьютер сандық жеткізіліммен қамтамасыз етіледі. Нано мен OLED 9В батареямен жұмыс жасайтын кезде, S2 -ді BAT күйіне ауыстырыңыз.

ЖАБДЫҚТАУ АРНАЛУШЫЛАРЫНА ЕСКЕРТПЕ: Егер S1 қосулы болса, S2 USB -де, ал USB қуаты берілмесе, нано аналогтық кіріс түйреуіштері арқылы өзін -өзі қуаттауға тырысады. Адам қауіпсіздігі мәселесі болмаса да, бұл нәзік жартылай өткізгіштер үшін жағымсыз жағдай және оны ұзартуға болмайды.

11 -қадам: OLED дисплей кітапханасы

OLED дисплейінің бастапқы сынағы ретінде осы жерден табылған SSD1306 OLED дисплей драйверін Arduino IDE -ге орнатыңыз.

OLED дисплейін ssd1306/snowflakes үлгісін жүктеу және оны BioSense тақтасына бағдарламалау арқылы тексеріңіз.

Бұл алға жылжу алдында жұмыс істейтініне көз жеткізіңіз.

12 -қадам: BioSense Demo микробағдарламасы

Біз ойын ойнайық па, профессор Фалкен?

SSD1306 мысалдарында керемет арканоид ойыны бар. BioSense тақтасымен жұмыс істеу үшін түймелерді инициализациялайтын және оқитын кодты өзгерту қажет. Біз осында берілген «biosense.ino» файлына осы өзгерістерді енгізу құқығын алдық.

SSD1306 мысалдарынан арканоид қалтасын biosense деп атаған жаңа қалтаға көшіріңіз. Осы қалтадан arkanoid.ino файлын жойып, «biosense.ino» файлын енгізіңіз. Енді наноға биосезім жинап, жүктеңіз. Оң жақ батырманы басу (4 түймешігі) ойынды бастайды. Қалақ сол жақтағы 1 түймемен және оң жақтағы 4 түймемен басқарылады. Жақсы түсірілім болды, BrickOut.

Негізгі мәзірге оралу үшін Arduino Nano -дегі қалпына келтіру түймесін басыңыз.

13 -қадам: Импульстік сенсор модулі

Импульстік сенсор модулі тақтаның жоғарғы жағындағы үш түйреуішті пайдаланып BioSense тақтасына қосыла алады.

Импульстік сенсор модулі жарықдиодты жарық көзі мен APDS-9008 сыртқы жарық сенсорын (деректер кестесі) саусақ ұшының немесе құлаққап арқылы шағылған жарықдиодты шамды анықтау үшін пайдаланады. Сыртқы жарық сенсорының сигналы MCP6001 оп-амп көмегімен күшейтіледі және сүзіледі. Содан кейін сигналды микроконтроллер оқи алады.

Biosense.ino эскизінің негізгі мәзіріндегі 3 батырмасын басу импульстік сенсордың шығыс сигналының үлгілерін USB интерфейсіне жібереді. Arduino IDE құралдарының мәзірінің астынан «Сериялық плоттер» тармағын таңдап, беру жылдамдығының 115200 мәніне орнатылғанына көз жеткізіңіз. Саусақ ұшыңызды импульстік сенсордағы жарықтың үстіне жайлап қойыңыз.

Импульстік сенсор модулімен байланысты қосымша мәліметтер мен жобаларды мына жерден табуға болады.

14 -қадам: Электромиограф (ЭМГ)

Электрод кабелін EMG деп белгіленген 3,5 мм төменгі ұяға қосыңыз және диаграммада көрсетілгендей электродтарды орналастырыңыз.

Biosense.ino эскизінің негізгі мәзіріндегі 1 батырмасын басу ЭМГ шығыс сигналының үлгілерін USB интерфейсіне жібереді. Arduino IDE TOOLS мәзірінің астынан «Сериялық плоттерді» таңдап, жіберу жылдамдығының 115200 -ге орнатылғанына көз жеткізіңіз.

Сіз ЭМГ -ны кез келген басқа бұлшықет топтарына, тіпті маңдайыңыздағы қастар бұлшықеттеріне де тексере аласыз.

BioSense тақтасының EMG схемасы осы Advancer Technologies нұсқаулығынан шабыттандырылды, оны сіз міндетті түрде қосымша жобалар, идеялар мен бейнелерді қарап шығуыңыз керек.

15 -қадам: электрокардиограф (ЭКГ)

Электрод кабелін ЭКГ/ЭЭГ деп белгіленген 3,5 мм жоғарғы ұяға қосыңыз және диаграммада көрсетілгендей электродтарды орналастырыңыз. ЭКГ электродтарын орналастырудың екі негізгі нұсқасы бар. Біріншісі білектің ішкі жағында, бір қолының артында сілтеме (қызыл қорғасын) бар. Бұл бірінші нұсқа оңай және ыңғайлы, бірақ көбінесе аз шуыл. Екінші нұсқа - кеудеде, оң жақ ішке немесе жоғарғы аяққа сілтеме.

Biosense.ino эскизінің негізгі мәзіріндегі 2 батырмасын басу ЭКГ шығыс сигналының үлгілерін USB интерфейсіне жібереді. Arduino IDE TOOLS мәзірінің астынан «Сериялық плоттерді» таңдап, жіберу жылдамдығының 115200 -ге орнатылғанына көз жеткізіңіз.

BioSense тақтасының ЭКГ/ЭЭГ схемасы Backyard Brains компаниясының Heart and Brain SpikerShield шабытынан алынған. Қосымша жобалар, идеялар мен ЭКГ -ның бұл керемет бейнесін көру үшін олардың сайтын қараңыз.

16 -қадам: электроэнцефалограф (ЭЭГ)

Электрод кабелін ЭКГ/ЭЭГ деп белгіленген 3,5 мм жоғарғы ұяға қосыңыз және электродтарды диаграммада көрсетілгендей орналастырыңыз. Мұнда көрсетілген екі негізгі опциямен ЭЭГ электродтарын орналастырудың көптеген нұсқалары бар.

Біріншісі - маңдайда, құлаққапқа немесе мастоидты процеске сілтеме (қызыл қорғасын). Бұл бірінші нұсқада ЭКГ үшін қолданылатын стерильді сымдар мен гельдік электродтарды қолдануға болады.

Бастың артқы жағындағы екінші нұсқа. Егер сіз таз болсаңыз, гель электродтары да осында жұмыс істейді. Әйтпесе, шашты «тесуге» болатын электродтарды қалыптастыру жақсы идея. Құлыпты жуу стиліндегі дәнекерлегіш-жақсы нұсқа. Иілу үшін шайбаның ішіндегі кішкене ілгектерге (бұл жағдайда алты) ілгекті қысқыштарды қолданыңыз, содан кейін бәрі бір бағытта шығады. Баста серпімді таспаның астына орналастыру бұл шығыңқы жерлерді шаш арқылы және төмендегі бас терісіне тиіп кетуге мәжбүр етеді. Қажет болған жағдайда өткізгіш гель қосылысты жақсарту үшін қолданыла алады. Ас тұзын майлы желе немесе су мен крахмал немесе ұн сияқты қою сұйықтықпен араластырыңыз. Тұзды су да жұмыс істейді, бірақ оны кішкене жөкемен немесе мақта матасында ұстау керек.

Biosense.ino эскизінің негізгі мәзіріндегі 2 батырмасын басу EEG шығыс сигналының үлгілерін USB интерфейсіне жібереді. Arduino IDE TOOLS мәзірінің астынан «Сериялық плоттерді» таңдап, жіберу жылдамдығының 115200 -ге орнатылғанына көз жеткізіңіз.

Қосымша ЭЭГ жобалары мен ресурстары:

Бұл нұсқаулық BioSense EEG сияқты ұқсас дизайнды қолданады, сонымен қатар қосымша өңдеуді көрсетеді, тіпті EEG Pong қалай ойнау керектігін көрсетеді!

Backyard Brains -те ЭЭГ өлшеуге арналған жақсы бейне бар.

БрайенБэй

OpenEEG

OpenViBe

ЭЭГ сигналдары ми толқынының стробоскопиялық әсерін өлшей алады (мысалы, Mindroid көмегімен).

17 -қадам: Сынақ аймағы

Сериялық плоттерге қосымша OLED -де аналогтық сигнал іздерін көрсете аласыз ба?

Бастапқы нүкте ретінде бұл жобаны XTronical -дан қараңыз.

Tiny Scope жобасын қарау пайдалы болуы мүмкін.

Сигнал жылдамдығына немесе басқа қызықты параметрлерге мәтіндік индикаторларды қосу туралы не деуге болады?

18 -қадам: BioBox айлық жазылым қорабы

HackerBoxes -тің бас компаниясы Applied Science Ventures жазылым қорабының қызықты жаңа тұжырымдамасына қатысады. BioBox өмір туралы, био -хакерлік, денсаулық және адам өнімділігі жобаларымен шабыттандырады және білім береді. BioBox Facebook парақшасына кіру арқылы оптикалық сенсорды жаңалықтар мен мүшелік жеңілдіктерден аулақ ұстаңыз.

19 -қадам: Планетаны бұзу

Егер сіз осы нұсқаулықты ұнатқан болсаңыз және ай сайын электронды пошта жәшігіңіздің электронды пошта жәшігіне жеткізілуін қаласаңыз, мұнда жазылу арқылы HackerBox революциясына қосылыңыз.

Қол жеткізіңіз және төмендегі түсініктемелерде немесе HackerBoxes Facebook бетіндегі табыстарыңызбен бөлісіңіз. Егер сізде қандай да бір сұрақтар туындаса немесе көмек қажет болса, бізге хабарлаңыз. HackerBoxes бағдарламасына қатысқаныңыз үшін рахмет. Ұсыныстарыңыз бен пікірлеріңіздің келуін қадағалаңыз. HackerBoxes - бұл сіздің қораптарыңыз. Керемет нәрсе жасайық!