HackerBox 0026: BioSense: 19 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

BioSense - Энэ сард HackerBox Hackers нь хүний зүрх, тархи, араг ясны булчингийн физиологийн дохиог хэмжих үйлдлийн өсгөгчийн хэлхээг судалж байна. Энэхүү зааварчилгаа нь HackerBox #0026 -тэй ажиллах мэдээллийг агуулдаг бөгөөд үүнийг хангамж дуусах үед авах боломжтой. Түүнчлэн, хэрэв та HackerBox -ийг яг ийм шуудангийн хайрцагт сар бүр авахыг хүсвэл HackerBoxes.com хаягаар бүртгүүлж, хувьсгалд нэгдээрэй!

HackerBox 0026 -ийн сэдэв ба сургалтын зорилго:

• Оп-амп хэлхээний онол, хэрэглээг ойлгох
• Бага оврын дохиог хэмжихийн тулд багажийн өсгөгч ашиглана уу
• Онцгой HackerBoxes BioSense самбарыг угсарна уу
• ЭКГ ба ЭЭГ хийх хүний сэдвийг хэмжих хэрэгсэл
• Хүний араг ясны булчинтай холбоотой дохиог бүртгэх
• Цахилгаан аюулгүй хүний интерфэйсийн хэлхээг зохион бүтээх
• USB эсвэл OLED дэлгэцээр дамжуулан аналог дохиог төсөөл

HackerBoxes бол DIY цахилгаан хэрэгсэл, компьютерийн технологийн захиалгын хайрцагны үйлчилгээ юм. Бид бол хоббичид, бүтээгчид, туршигчид юм. Бид бол мөрөөдлийн мөрөөдөгчид юм. ПЛАНЕТИЙГ ХАК

Алхам 1: HackerBox 0026: Хайрцагны агуулга

• HackerBoxes #0026 цуглуулах лавлах карт
• Онцгой HackerBoxes BioSense ПХБ
• BioSense ПХБ -д зориулсан OpAmp ба бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн иж бүрдэл
• Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
• OLED модуль 0.96 инч, 128x64, SSD1306
• Пульс мэдрэгчийн модуль
• Snap-Style нь физиологийн мэдрэгчийг тэргүүлдэг
• Наалдамхай гель, гэнэтийн загварын электродын дэвсгэр
• OpenEEG электродын оосор
• Хоолойг багасгах - 50 ширхэг
• MicroUSB кабель
• Онцгой WiredMind Decal

Ашиг тустай бусад зүйлүүд:

• Гагнуурын төмөр, гагнуур, гагнуурын үндсэн хэрэгсэл
• Програм хангамжийн хэрэгслийг ажиллуулах компьютер
• 9V батерей
• Цахилгаан утас

Хамгийн гол нь танд адал явдал, DIY сүнс, хакеруудын сониуч зан хэрэгтэй болно. Hardcore DIY цахилгаан хэрэгсэл нь тийм ч энгийн зүйл биш бөгөөд бид танд үүнийг услахгүй байна. Зорилго бол дэвшил, төгс төгөлдөр бус. Та адал явдлаа үргэлжлүүлж, таашаал авбал шинэ технологийг сурч, зарим төслүүдээ ажиллуулснаар маш их сэтгэл ханамж авах болно. Алхам бүрийг нарийвчлан авч үзэх, тусламж хүсэхээс бүү ай.

HackerBox FAQ -ийн гишүүдийн одоогийн болон ирээдүйн гишүүдэд зориулсан маш их мэдээлэл байгаа гэдгийг анхаарна уу.

Алхам 2: Үйл ажиллагааны өсгөгч

Үйл ажиллагааны өсгөгч (эсвэл op-amp) нь дифференциал оролттой өндөр хүчдэлийн хүчдэлийн өсгөгч юм. Оп-өсгөгч нь хоёр оролтын терминалын хоорондох боломжит зөрүүнээс хэдэн зуун мянга дахин их гаралтын потенциал үүсгэдэг. Үйлдлийн өсгөгч нь аналог компьютерээс гаралтай бөгөөд тэдгээр нь шугаман, шугаман бус, давтамжаас хамааралтай олон хэлхээнд математик үйлдлийг гүйцэтгэхэд ашиглагддаг байв. Оп-амп нь өргөн хэрэглэгддэг электрон төхөөрөмжүүдийн нэг бөгөөд өргөн хэрэглээний, үйлдвэрлэлийн болон шинжлэх ухааны төхөөрөмжүүдэд ашиглагддаг.

Тохиромжтой оп-өсгөгч нь ихэвчлэн дараахь шинж чанартай байдаг гэж үздэг.

• Хязгааргүй нээлттэй давталтын ашиг G = vout / vin
• Хязгааргүй оролтын эсэргүүцэл (ингэснээр тэг оролтын гүйдэл)
• Тэг оролтын офсет хүчдэл
• Хязгааргүй гаралтын хүчдэлийн хүрээ
• Хязгааргүй зурвасын өргөн, тэг фазын шилжилт, хязгааргүй эргэлтийн хурд
• Тэг гаралтын эсэргүүцлийн маршрут
• Тэг дуу чимээ
• Хязгааргүй нийтлэг горимоос татгалзах харьцаа (CMRR)
• Цахилгаан хангамжаас татгалзах хязгааргүй харьцаа.

Эдгээр үзэл санааг хоёр "алтан дүрэм" -ээр нэгтгэн дүгнэж болно.

1. Хаалттай хэлхээнд гаралт нь оролтын хоорондох хүчдэлийн ялгааг тэг болгохын тулд шаардлагатай бүх зүйлийг хийхийг оролддог.
2. Оролтууд нь ямар ч гүйдэл авдаггүй.

[Википедиа]

Нэмэлт Op-Amp нөөцүүд:

EEVblog -ийн дэлгэрэнгүй видео заавар

Хан Академи

Электроникийн хичээлүүд

Алхам 3: Хэмжих хэрэгслийн өсгөгч

Багаж хэрэгслийн өсгөгч нь оролтын буфер өсгөгчтэй хослуулсан дифференциал өсгөгчийн төрөл юм. Энэхүү тохиргоо нь оролтын эсэргүүцлийг тохируулах хэрэгцээг арилгаж, өсгөгчийг хэмжилт, туршилтын төхөөрөмжид ашиглахад онцгой тохиромжтой болгодог. Хэмжих хэрэгслийн өсгөгчийг хэлхээний нарийвчлал, тогтвортой байдал шаардлагатай тохиолдолд ашигладаг. Багаж хэрэгслийн өсгөгч нь нийтлэг горимоос татгалзах харьцаа маш өндөр тул дуу чимээ ихтэй үед жижиг дохиог хэмжихэд тохиромжтой болгодог.

Багаж хэрэгслийн өсгөгчийг ихэвчлэн стандарт оп-өсгөгчтэй ижил төстэй байдлаар харуулдаг боловч электрон багажны өсгөгч нь бараг үргэлж дотооддоо ГУРВАН оп-ампераас бүрддэг. Эдгээр нь оролт тус бүрийг буферлах нэг op-amp байхаар тохируулагдсан (+,-), зохих эсэргүүцэлтэй тохирох хүссэн гаралтыг үйлдвэрлэх нэг төхөөрөмж юм.

[Википедиа]

PDF ном: Багажны өсгөгчийн дизайнерын гарын авлага

Алхам 4: HackerBoxes BioSense самбар

HackerBoxes BioSense Board нь доор тайлбарласан физиологийн дөрвөн дохиог илрүүлэх, хэмжих үйл ажиллагааны болон багаж хэрэгслийн өсгөгчийн цуглуулга юм. Жижиг цахилгаан дохионуудыг боловсруулж, олшруулж, микроконтроллерт өгч, USB -ээр дамжуулан компьютерт дамжуулж, боловсруулж, харуулах боломжтой. Микроконтроллерийн үйл ажиллагааны хувьд HackerBoxes BioSense Board нь Arduino Nano модулийг ашигладаг. Дараагийн хоёр алхам нь Arduino Nano модулийг BioSense самбар дээр ашиглахад бэлэн болгоход чиглэгддэг болохыг анхаарна уу.

Пульс мэдрэгчийн модулиуд нь гэрлийн эх үүсвэр ба гэрэл мэдрэгчтэй. Модуль нь биеийн эд эсэд хүрч байх үед, жишээлбэл хурууны үзүүр эсвэл чихний дэлбээнд туссан гэрлийн өөрчлөлтийг эд эсээр дамжин цус шахах байдлаар хэмждэг.

ЭКГ гэж нэрлэгддэг ЭКГ (электрокардиографи) нь арьсан дээр байрлуулсан электродуудыг ашиглан зүрхний цахилгаан үйл ажиллагааг тодорхой хугацаанд тэмдэглэдэг. Эдгээр электродууд нь зүрхний цохилт бүрийн үед зүрхний булчингийн электрофизиологийн хэв маягаас үүдэлтэй арьсан дээрх өчүүхэн цахилгаан өөрчлөлтийг илрүүлдэг. ЭКГ бол зүрх судасны шинжилгээг ихэвчлэн хийдэг. [Википедиа]

EEG (Electroencephalography) нь тархины цахилгаан үйл ажиллагааг бүртгэх электрофизиологийн хяналтын арга юм. Электродыг хуйхын дагуу байрлуулдаг бол EEG нь тархины нейрон дахь ионы гүйдэлээс үүдэлтэй хүчдэлийн хэлбэлзлийг хэмждэг. [Википедиа]

EMG (Electromyography) нь араг ясны булчинтай холбоотой цахилгаан үйл ажиллагааг хэмждэг. Электромиограф нь булчингийн эсүүд цахилгаан эсвэл мэдрэлийн идэвхжсэн үед үүсдэг цахилгаан потенциалыг илрүүлдэг. [Википедиа]

Алхам 5: Arduino Nano микроконтроллер платформ

Оруулсан Arduino Nano модуль нь толгойн зүүгээр дагалддаг боловч тэдгээр нь модульд гагнадаггүй. Одоогоор тээглүүрүүдийг орхи. Arduino Nano модулийн эдгээр анхны туршилтуудыг BioSense самбар болон PRIOR -аас тусад нь хийж, толгойны зүүг Arduino Nano гагнах хүртэл гүйцэтгэнэ. Дараагийн хоёр алхам хийхэд цорын ганц зүйл бол microUSB кабель, цүнхнээс гарах үед нано модуль юм.

Arduino Nano нь гадаргуу дээр суурилуулсан, талхны хавтан дээр ээлтэй, нэгдсэн USB-тэй жижигхэн Arduino самбар юм. Энэ бол гайхалтай онцлог шинж чанартай бөгөөд хакердахад хялбар юм.

Онцлог:

• Микроконтроллер: Atmel ATmega328P
• Хүчдэл: 5V
• Дижитал I/O зүү: 14 (6 PWM)
• Аналог оролтын зүү: 8
• Оролтын оролт бүрт тогтмол гүйдэл: 40 мА
• Флаш санах ой: 32 KB (ачаалагч ачаалахад 2KB)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Цагийн хурд: 16 МГц
• Хэмжээ: 17mm x 43mm

Arduino Nano -ийн энэхүү өвөрмөц хувилбар бол хар Robotdyn загвар юм. Интерфэйс нь олон гар утас, таблетад ашиглагддаг MicroUSB кабельтай нийцдэг MicroUSB порт дээр суурилагдсан.

Arduino Nanos нь USB/цуваа гүүрний чиптэй. Энэ хувилбар дээр гүүрний чип нь CH340G юм. Төрөл бүрийн Arduino самбар дээр өөр төрлийн USB/Цуваа гүүр чипүүд байдаг гэдгийг анхаарна уу. Эдгээр чипүүд нь компьютерын USB порт нь Arduino процессорын чип дээрх цуваа интерфейстэй холбогдох боломжийг олгодог.

Компьютерийн үйлдлийн систем нь USB/цуваа чиптэй холбогдохын тулд төхөөрөмжийн драйвер шаарддаг. Жолооч нь IDE -ийг Arduino самбартай харилцах боломжийг олгодог. Шаардлагатай төхөөрөмжийн драйвер нь OS хувилбар болон USB/цуваа чипийн төрлөөс хамаарна. CH340 USB/Цуваа чипийн хувьд олон үйлдлийн системд зориулсан драйверууд байдаг (UNIX, Mac OS X, эсвэл Windows). CH340 үйлдвэрлэгч эдгээр жолооч нарыг энд нийлүүлдэг.

Та Arduino Nano -г компьютерийн USB порт руу залгахад ногоон гэрэл асч, удалгүй цэнхэр LED аажмаар анивчиж эхлэх ёстой. Нано нь цоо шинэ Arduino Nano дээр ажилладаг BLINK програмыг урьдчилан ачаалж ажиллуулснаас болж ийм зүйл тохиолддог.

Алхам 6: Arduino -ийн нэгдсэн хөгжлийн орчин (IDE)

Хэрэв танд Arduino IDE хараахан суулгаагүй байгаа бол Arduino.cc дээрээс татаж авах боломжтой

Хэрэв та Arduino экосистемд ажиллах талаар нэмэлт мэдээлэл авахыг хүсвэл HackerBoxes Starter Workshop -ийн зааврыг үзэхийг санал болгож байна.

Нано -г MicroUSB кабель руу холбож, кабелийн нөгөө үзүүрийг компьютер дээрх USB порт руу залгаарай, Arduino IDE програмыг ажиллуулна уу.). Багаж хэрэгсэл> самбар дээрээс IDE дээрээс "Arduino Nano" -г сонгоно уу.

Эцэст нь жишээ кодын хэсгийг ачаална уу:

Файл-> Жишээ-> Үндсэн мэдээлэл-> Нүдээ анив

Энэ бол үнэндээ Нано дээр ачаалагдсан код бөгөөд цэнхэр LED -ийг аажмаар анивчихын тулд яг одоо ажиллаж байх ёстой. Үүний дагуу, хэрэв бид энэ жишээ кодыг ачаалвал юу ч өөрчлөгдөхгүй. Үүний оронд кодыг жаахан өөрчилье.

Анхааралтай ажиглавал програм нь LED -ийг асааж, 1000 миллисекунд (нэг секунд) хүлээж, LED -ийг унтрааж, өөр секунд хүлээж, дараа нь үүрд мөнхөд хийдэг болохыг харж болно.

"Delay (1000)" гэсэн хоёуланг нь "delay (100)" болгож өөрчилснөөр кодыг өөрчилнө үү. Энэхүү өөрчлөлт нь LED -ийг арав дахин хурдан анивчих болно, тийм үү?

Таны өөрчилсөн кодын яг дээр байгаа UPLOAD товчийг (сумны дүрс) дарж өөрчилсөн кодыг Нано руу ачаалж үзье. Статусын мэдээллийг авахын тулд кодыг доороос үзнэ үү: "эмхэтгэх", дараа нь "байршуулах". Эцэст нь IDE нь "Байршуулж дууссан" гэж зааж өгөх ёстой бөгөөд таны LED илүү хурдан анивчих ёстой.

Хэрэв тийм бол баяр хүргэе! Та дөнгөж оруулсан анхны кодоо хакердсан байна.

Таны хурдан анивчих хувилбарыг ачаалж, ажиллуулсны дараа LED-ийг хоёр удаа хурдан анивчихын тулд кодоо дахин өөрчилж, дахин давтахаасаа өмнө хэдхэн секунд хүлээгээд үзээрэй. Үүнийг нэг туршаад! Бусад загваруудын талаар юу хэлэх вэ? Хүссэн үр дүнг төсөөлөх, кодлох, төлөвлөсний дагуу ажиллахын тулд амжилтанд хүрсний дараа та чадварлаг техник хангамжийн хакер болохын тулд асар том алхам хийсэн болно.

Алхам 7: Arduino Nano Header Pins

Таны хөгжүүлэлтийн компьютер Arduino Nano -д кодыг ачаалахаар тохируулагдсан бөгөөд Nano -ийг туршиж үзсэний дараа USB кабелийг Nano -оос салгаж, гагнахад бэлэн байгаарай.

Хэрэв та гагнуур хийж эхэлж байгаа бол гагнуурын талаар маш олон гайхалтай гарын авлага, видео байдаг. Энд нэг жишээ дурдъя. Хэрэв танд нэмэлт туслалцаа хэрэгтэй гэж үзэж байгаа бол орон нутгийнхаа үйлдвэрлэгчдийн бүлэг эсвэл хакеруудын орон зай хайж олохыг хичээгээрэй. Түүнчлэн сонирхогчдын радио клубууд нь электроникийн туршлагын маш сайн эх сурвалж болдог.

Хоёр эгнээний толгойг (тус бүр нь арван таван голтой) Arduino Nano модульд гагнана. Зургаан зүү ICSP (хэлхээний цуваа програмчлал) холбогчийг энэ төсөлд ашиглахгүй тул эдгээр тээглүүрийг унтраах хэрэгтэй.

Гагнуур дууссаны дараа гагнуурын гүүр ба/эсвэл хүйтэн гагнуурын үеийг сайтар шалгаж үзээрэй. Эцэст нь Arduino Nano -г USB кабелиар холбож, бүх зүйл хэвийн ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Алхам 8: BioSense ПХБ -ийн иж бүрдэл

Микроконтроллерын модулийг ашиглахад бэлэн болсон тул BioSense самбарыг угсрах цаг болжээ.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалт:

• U1:: 7805 Regulator 5V 0.5A TO-252 (мэдээллийн хуудас)
• U2:: MAX1044 хүчдэлийн хөрвүүлэгч DIP8 (мэдээллийн хуудас)
• U3:: AD623N багаж хэрэгслийн өсгөгч DIP8 (мэдээллийн хуудас)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (мэдээллийн хуудас)
• U5:: INA106 DIP8 дифференциал өсгөгч (мэдээллийн хуудас)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (мэдээллийн хуудас)
• D1, D2:: 1N4148 шилжих диод тэнхлэгийн хар тугалга
• S1, S2:: SPDT Slide Switch 2.54mm Pitch
• S3, S4, S5, S6:: Мэдрэмжтэй агшин зуурын товчлуур 6mm X 6mm X 5mm
• BZ1:: Идэвхгүй Piezo Buzzer 6.5 мм давирхай
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: 10KOhm эсэргүүцэл [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: 47KOhm эсэргүүцэл [YEL VIO ORG]
• R5:: 33KOhm эсэргүүцэл [ORG ORG ORG]
• R7:: 2.2MOhm эсэргүүцэл [RED RED GRN]
• R8, R23:: 1KOhm эсэргүүцэл [BRN BLK RED]
• R10, R11:: 1MOhm эсэргүүцэл [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: 150KOhm эсэргүүцэл [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: 82KOhm эсэргүүцэл [GRY RED ORG]
• R9:: 10KOhm шүргэх потенциометр "103"
• R24:: 100KOhm шүргэх потенциометр "104"
• C1, C6, C11:: 1uF 50V цул таг 5мм -ийн давирхай “105”
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V цул таг 5мм давирхай "106"
• C9:: 560pF 50V цул таг 5мм давирхай “561”
• C10:: 0.01uF 50V цул таг 5мм -ийн давирхай “103”
• Утас залгууртай 9V батерейны хавчаар
• 1х40 зүүтэй ЭМГЭГЭЭРИЙН ЭРГЭЛТ 2.54 мм давирхай
• Долоон DIP8 залгуур
• Аудио хэв маягийн 3.5 мм хэмжээтэй, ПХБ-д холбох хоёр залгуур

Алхам 9: BioSense ПХБ -ийг угсарна уу

РЕЗИСТОР: Резисторын найман өөр утга байдаг. Тэдгээр нь хоорондоо солигддоггүй бөгөөд харьяалагдах газраа сайтар байрлуулах ёстой. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалт (ба/эсвэл ohmeter) дээр харуулсан өнгөний кодыг ашиглан эсэргүүцэл бүрийн төрөл бүрийн утгыг тодорхойлж эхэл. Эсэргүүцлийг хавсаргасан цаасан соронзон хальс дээр утгыг бичнэ үү. Энэ нь эсэргүүцэгчийг буруу газар байрлуулахад ихээхэн хүндрэл учруулдаг. Резисторыг туйлширдаггүй бөгөөд аль ч чиглэлд оруулах боломжтой. Гагнаж тавьсны дараа самбарын арын хэсгийг холбоно.

Конденсатор: Конденсаторын дөрвөн өөр утга байдаг. Тэдгээр нь хоорондоо солигддоггүй бөгөөд харьяалагдах газраа сайтар байрлуулах ёстой. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалтад заасан тооны тэмдэглэгээг ашиглан конденсатор бүрийн төрөл бүрийн утгыг тодорхойлж эхэл. Керамик конденсаторыг туйлширдаггүй бөгөөд аль ч чиглэлд оруулах боломжтой. Гагнаж тавьсны дараа самбарын арын хэсгийг холбоно.

Цахилгаан хангамж: Цахилгаан хангамжийг бүрдүүлдэг хагас дамжуулагчийн хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг нь U1 ба U2 юм. Эдгээрийг дараа нь гагнана. U1 -ийг гагнахдаа хавтгай фланц нь төхөөрөмжийн газардуулга ба дулаан шингээгч гэдгийг анхаарна уу. Үүнийг ПХБ -д бүрэн гагнах ёстой. Энэхүү хэрэгсэлд DIP8 залгуур багтсан болно. Гэсэн хэдий ч U2 хүчдэлийн хөрвүүлэгчийн хувьд IC -ийг залгуургүйгээр самбар дээр шууд гагнахыг зөвлөж байна.

Хоёр слайд унтраалга ба 9В батерейны хавчаар дээр гагнах. Хэрэв таны батерейны хавчаар нь холбогч залгууртай байвал та холбогчийг салгаж болно.

Энэ үед та 9V батерейг залгаж, цахилгаан унтраалгыг асааж, вольт тоолуур ашиглан тэжээлийн хангамж нь -9V, +5V -аас +5V төмөр зам үүсгэж байгаа эсэхийг шалгах боломжтой. Бид одоо нэг хүчдэлийн 9В батерейгаас гурван хүчдэлийн хангамж, газардуулгатай боллоо. ЧУУЛГА ҮРГЭЛЖЛҮҮЛЭХИЙГ ЗАРААС ХААЛГААРАЙ.

ДИОД: D1 ба D2 диодууд нь тэнхлэгээр удирдуулсан, шилэн улбар шар өнгийн жижиг бүрэлдэхүүн хэсгүүд юм. Тэдгээр нь туйлширсан бөгөөд диодын баглаа боодол дээрх хар шугам нь ПХБ -ийн торгон дэлгэц дээрх зузаан шугамтай нийцэх ёстой.

HEADER сокетууд: 40 зүү толгойг тус бүр 3, 15, 15 гэсэн гурван хэсэгт хуваа. Толгойн хэсгийг уртаар нь таслахын тулд жижиг утсан таслагч ашиглан сокет туузыг дуусгахыг хүссэн НЭГ ӨНГӨРСӨН байрлалыг хайчилж аваарай. Таны зүссэн зүү/нүхийг золиосолно. Гурван зүү толгой нь "GND 5V SIG" гэсэн шонгуудтай хавтангийн дээд хэсэгт байрлах импульс мэдрэгчид зориулагдсан. Хоёр арван таван зүү толгой нь Arduino Nano -д зориулагдсан болно. Наногийн зургаан зүү ICSP (хэлхээний цуваа програмчлал) холбогчийг энд ашигладаггүй бөгөөд толгой байх шаардлагагүй гэдгийг санаарай. Мөн бид OLED дэлгэцийг толгойгоор холбохыг санал болгодоггүй. Толгойнуудыг байрлуулж, одоогоор хоосон үлдээгээрэй.

DIP SOCKETS: Зургаан өсгөгч чип U3-U8 бүгд DIP8 багцад байна. DIP8 чип сокетийг эдгээр зургаан байрлалд гагнах нь ПХБ -ийн торгон дэлгэц дээрх ховилтой уялдуулахын тулд үүрийг нь залгах хэрэгтэй. Чип оруулаагүй залгуурыг гагнах. Тэднийг одоогоор хоосон орхи.

Үлдсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд: Эцэст нь дөрвөн товчлуур, хоёр тримпот (эдгээр нь хоёр өөр утгатай болохыг анхаарна уу), дуугаруулагч (туйлширсан болохыг анхаарна уу), 3.5 мм аудио маягийн хоёр залгуур, хамгийн сүүлд OLED дэлгэцийг гагнана.

СОКЕТ БҮТЭЭГДЭХҮҮН: Бүх гагнуур дууссаны дараа зургаан өсгөгч чипийг оруулж болно (ховилын чиглэлийг харгалзан). Түүнчлэн, Arduino Nano -ийг USB холбогчоор BioSense самбарын ирмэг дээр оруулж болно.

Алхам 10: Цахилгааны аюулгүй байдал ба цахилгаан хангамжийн унтраалга

HackerBoxes BioSense ТУЗ -ийн бүдүүвч диаграмд HUMAN INTERFACE (эсвэл ANALOG) хэсэг, мөн DIGITAL хэсэг байгааг анхаарна уу. Эдгээр хоёр хэсгийн хоорондох цорын ганц трансууд бол Arduino Nano -ийн гурван аналог оролтын шугам ба USB/BAT унтраалга S2 ашиглан нээх боломжтой +9V батерейны хангамж юм.

Анхаарал болгоомжтой байгаа тул хүний биед хананы хүчээр тэжээгддэг аливаа хэлхээнээс зайлсхийх нь ердийн практик юм (шугамын хүч, сүлжээ нь таны амьдарч буй газраас хамаарна). Үүний дагуу хавтангийн HUMAN INTERFACE хэсэг нь зөвхөн 9V батерейгаар тэжээгддэг. Компьютер гэнэт холбогдсон USB залгуурт 120В хүчдэл оруулах магадлал багатай ч энэ нь арай нэмэлт даатгалын бодлого юм. Энэхүү дизайны нэмэлт давуу тал бол хэрэв бид компьютерт холбогдох шаардлагагүй бол 9В батерейгаас бүхэл бүтэн самбарыг цэнэглэх боломжтой болно.

ON/OFF SWITCH (S1) нь 9V батерейг хэлхээнээс бүхэлд нь салгах үйлчилгээтэй. S1 ашиглан самбарын аналог хэсгийг ашиглаагүй үед бүрэн унтраа.

USB/BAT SWITCH (S2) нь 9V батерейг нано болон OLED дижитал тэжээлд холбох үүргийг гүйцэтгэдэг. Самбарыг USB кабелиар компьютерт холбосон үед дижитал хангамжийг компьютерээр хангах үед S2 -ийг USB байрлалд үлдээгээрэй. Nano болон OLED -ийг 9V батерейгаар тэжээх үед S2 -ийг BAT байрлалд шилжүүлээрэй.

ХАНГАМЖИЙН ШИЛЖҮҮЛЭГЧИЙН ТАЙЛБАР: Хэрэв S1 асаалттай, S2 нь USB -д байгаа бөгөөд USB тэжээл байхгүй бол Нано аналог оролтын зүүгээр өөрийгөө тэжээхийг оролдох болно. Хүний аюулгүй байдлын асуудал биш боловч энэ нь нарийн хагас дамжуулагчийн хувьд хүсээгүй нөхцөл бөгөөд үүнийг уртасгах ёсгүй.

Алхам 11: OLED дэлгэцийн номын сан

OLED дэлгэцийн анхны туршилт болгон эндээс олдсон SSD1306 OLED дэлгэцийн драйверийг Arduino IDE -д суулгаарай.

OLED дэлгэцийг ssd1306/snowflakes жишээг ачаалж, BioSense самбарт програмчлах замаар туршиж үзээрэй.

Энэ нь урагшлахаасаа өмнө ажилладаг гэдэгт итгэлтэй байгаарай.

Алхам 12: BioSense Demo програм хангамж

Бид тоглоом тоглох уу, профессор Фалкен?

SSD1306 -ийн жишээн дээр бас нэг гайхалтай Arkanoid тоглоом байдаг. BioSense самбартай ажиллахын тулд товчлууруудыг эхлүүлж уншдаг кодыг өөрчлөх шаардлагатай. Бид энд хавсаргасан "biosense.ino" файлд эдгээр өөрчлөлтийг хийх эрх чөлөөг авсан.

SSD1306 -ийн жишээнүүдээс arkanoid фолдерыг biosense гэж нэрлэсэн шинэ хавтас руу хуулна. Тухайн фолдероос arkanoid.ino файлыг устгаад "biosense.ino" файлыг оруулна уу. Одоо био мэдрэмжийг эмхэтгэн нано руу байршуулна уу. Хамгийн баруун талын товчлуурыг дарахад (4 -р товчлуур) тоглоомыг эхлүүлнэ. Сэлүүрийг зүүн талд 1, баруун талд 4 товчлуураар удирддаг. Тэнд сайн буудсан, BrickOut.

Үндсэн цэс рүү буцахын тулд Arduino Nano дээрх дахин тохируулах товчийг дарна уу.

Алхам 13: Пульс мэдрэгчийн модуль

Импульс мэдрэгчийн модуль нь самбарын дээд хэсэгт байрлах гурван зүү толгой ашиглан BioSense самбартай холбогдож болно.

Пульс мэдрэгчийн модуль нь LED гэрлийн эх үүсвэр ба APDS-9008 орчны гэрэл гэрэл мэдрэгч (мэдээллийн хуудас) ашиглан хурууны үзүүр эсвэл чихний дэлбээгээр туссан LED гэрлийг илрүүлдэг. Орчны гэрэл мэдрэгчийн дохиог MCP6001 op-amp ашиглан өсгөж шүүнэ. Дараа нь дохиог микроконтроллер уншиж болно.

Biosense.ino тоймын үндсэн цэснээс 3 -р товчлуурыг дарахад импульс мэдрэгчийн гаралтын дохионы дээжийг USB интерфэйс дээр дамжуулах болно. Arduino IDE -ийн TOOLS цэсний доор "Цуваа плоттер" -ыг сонгоод, дамжуулах хурд нь 115200 гэж тохируулагдсан эсэхийг шалгаарай. Хурууныхаа өндгийг импульсийн мэдрэгч дээр гэрэл дээгүүр зөөлөн тавина уу.

Пульс мэдрэгчийн модультай холбоотой нэмэлт мэдээлэл, төслүүдийг эндээс олж болно.

Алхам 14: Электромиограф (EMG)

Электродын кабелийг EMG гэсэн 3.5 мм -ийн доод үүрэнд залгаж, диаграммд үзүүлсэн шиг электродуудыг байрлуулна.

Biosense.ino тоймын үндсэн цэснээс 1 -р товчлуурыг дарахад EMG гаралтын дохионы дээжийг USB интерфэйсээр дамжуулах болно. Arduino IDE -ийн TOOLS цэсний доор "Цуваа плоттер" -ыг сонгоод, дамжуулах хурдыг 115200 болгож тохируулсан эсэхийг шалгаарай.

Та EMG -ийг бусад булчингийн бүлгүүд, духан дээрх хөмсөгний булчинд хүртэл туршиж үзэх боломжтой.

BioSense ТУЗ -ийн EMG хэлхээг Advancer Technologies -ийн энэхүү зааварчилгаанаас санаа авсан бөгөөд та зарим нэмэлт төсөл, санаа, видеог үзэх хэрэгтэй.

Алхам 15: Электрокардиограф (ЭКГ)

Электродын кабелийг ЭКГ/ЭЭГ гэсэн 3.5 мм -ийн дээд үүрэнд залгаж, диаграммд үзүүлсэн шиг электродуудыг байрлуулна. ЭКГ электродыг байрлуулах хоёр үндсэн сонголт байдаг. Эхнийх нь бугуйны дотор талд, нэг гарын ар талд лавлагаа (улаан тугалга) байна. Энэ эхний сонголт нь илүү хялбар бөгөөд илүү тохь тухтай боловч ихэвчлэн бага зэрэг шуугиантай байдаг. Хоёрдахь сонголт бол цээжний хөндлөн хэсэг бөгөөд баруун хэвлий эсвэл хөлний дээд хэсэгт байрладаг.

Biosense.ino тоймын үндсэн цэснээс 2 -р товчлуурыг дарахад ЭКГ -ийн гаралтын дохионы дээжийг USB интерфэйсээр дамжуулах болно. Arduino IDE -ийн TOOLS цэсний доор "Цуваа плоттер" -ыг сонгоод, дамжуулах хурдыг 115200 болгож тохируулсан эсэхийг шалгаарай.

BioSense ТУЗ -ийн ЭКГ/EEG хэлхээг Backyard Brains -ийн зүрх ба тархины SpikerShield -аас санаа авсан болно. Нэмэлт төсөл, санаа, ЭКГ -ийн гайхалтай видеог үзэхийн тулд тэдний сайтыг үзээрэй.

Алхам 16: Электроэнцефалограф (EEG)

Электродын кабелийг ЭКГ/ЭЭГ гэсэн 3.5 мм -ийн дээд үүрэнд залгаж, диаграммд үзүүлсэн шиг электродуудыг байрлуулна. Энд харуулсан хоёр үндсэн сонголттой EEG электродыг байрлуулах олон сонголт байдаг.

Эхнийх нь чихний дэлбээ эсвэл mastoid процессын талаархи лавлагаа (улаан тугалга) бүхий духан дээр байдаг. Энэхүү эхний сонголт нь ЭКГ-т ашигладаг ижил хэлбэрийн цахилгаан утас, гель электродыг ашиглах боломжтой юм.

Толгойн ар тал дахь хоёр дахь сонголт. Хэрэв та халзан болсон бол гель электродууд энд бас ажиллах болно. Үгүй бол үсийг "нэвтлэх" чадвартай электрод үүсгэх нь сайн санаа юм. Цоож угаагч маягийн гагнуур нь сайн сонголт юм. Угаалгын машин дотор байгаа жижиг хавчуурууд дээр (энэ тохиолдолд зургаа нь) зүүгээр хий, дараа нь бүгдийг нэг чиглэлд цухуйна. Уян туузны доор байрлуулснаар эдгээр цухуйсан хэсгүүдийг үсээр зөөлөн хааж, доорх хуйханд хүрнэ. Шаардлагатай бол холболтыг сайжруулахын тулд дамжуулагч гель ашиглаж болно. Хоолны давсыг газрын тосны вазелин, ус, цардуул, гурил гэх мэт өтгөн шингэнээр холино. Давстай ус дангаараа ажиллах боловч жижиг хөвөн эсвэл хөвөн дотор хийх шаардлагатай болно.

Biosense.ino тоймын үндсэн цэснээс 2 -р товчлуурыг дарахад EEG гаралтын дохионы дээжийг USB интерфэйсээр дамжуулах болно. Arduino IDE -ийн TOOLS цэсний доор "Цуваа плоттер" -ыг сонгоод, дамжуулах хурдыг 115200 болгож тохируулсан эсэхийг шалгаарай.

EEG -ийн нэмэлт төсөл, нөөцүүд:

Энэхүү заавар нь BioSense EEG -тэй ижил төстэй дизайныг ашигладаг бөгөөд зарим нэмэлт боловсруулалт, бүр EEG Pong хэрхэн тоглохыг харуулдаг.

Backyard Brains -д EEG хэмжилт хийх сайхан видео бий.

БрайнБэй

OpenEEG

OpenViBe

EEG дохио нь тархины долгионы стробоскопийн эффектийг хэмждэг (жишээлбэл, Mindroid ашиглан).

Алхам 17: Сорилтын бүс

Цуваа плоттероос гадна аналог дохионы ул мөрийг OLED дээр харуулах боломжтой юу?

Эхлэхийн тулд XTronical -аас энэхүү төслийг үзээрэй.

Tiny Scope төслийг харах нь ашигтай байж магадгүй юм.

Дохионы хурд эсвэл бусад сонирхолтой параметрүүдийн текстийн индикаторуудыг нэмэх талаар юу хэлэх вэ?

Алхам 18: BioBox сарын захиалгын хайрцаг

HackerBoxes -ийн толгой компани болох Applied Science Ventures нь сонирхолтой шинэ захиалгын хайрцгийн концепцид оролцож байна. BioBox нь амьдралын шинжлэх ухаан, био хакердах, эрүүл мэнд, хүний гүйцэтгэл зэрэг төслүүдээр урам зориг өгч, сургах болно. BioBox фэйсбүүк хуудсыг дагаж мэдээ, дүрмийн гишүүдийн хөнгөлөлтийг оптик мэдрэгчээс хол байлгаарай.

Алхам 19: Од гарагийг хакердах

Хэрэв танд энэхүү заавар таалагдсан бөгөөд ийм электроник, компьютерийн технологийн төслүүдийг сар бүр шуудангийн хайрцагт шууд хүргэхийг хүсч байвал ЭНД ДАРЖ HackerBox -ийн хувьсгалд нэгдээрэй.

Доорх сэтгэгдлүүд эсвэл HackerBoxes фэйсбүүк хуудсан дээр гарч амжилтаа хуваалцаарай. Хэрэв танд ямар нэгэн асуулт байвал эсвэл ямар нэгэн зүйлд тусламж хэрэгтэй байгаа бол бидэнд мэдэгдээрэй. HackerBoxes -ийн нэг хэсэг болсонд баярлалаа. Та бүхний санал, сэтгэгдлийг байнга авч байгаарай. HackerBoxes бол таны хайрцгууд юм. Гайхамшигтай зүйл хийцгээе!