HackerBox 0026: BioSense: 19 Adım

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-23 15:14

BioSense - Bu ay HackerBox Hacker'ları insan kalbinin, beyninin ve iskelet kaslarının fizyolojik sinyallerini ölçmek için operasyonel amplifikatör devrelerini keşfediyor. Bu Eğitilebilir Tablo, sarf malzemeleri tükenirken buradan alabileceğiniz HackerBox #0026 ile çalışmak için bilgiler içerir. Ayrıca, her ay posta kutunuza böyle bir HackerBox almak istiyorsanız, lütfen HackerBoxes.com'a abone olun ve devrime katılın!

HackerBox 0026 için Konular ve Öğrenme Hedefleri:

• Op-amp devrelerinin teorisini ve uygulamalarını anlayın
• Küçük sinyalleri ölçmek için enstrümantasyon amplifikatörlerini kullanın
• Özel HackerBoxes BioSense Board'u birleştirin
• EKG ve EEG için bir insan denek enstrümanı
• İnsan iskelet kaslarıyla ilişkili sinyalleri kaydedin
• Elektriksel olarak güvenli insan arayüz devreleri tasarlayın
• Analog sinyalleri USB veya OLED ekran üzerinden görselleştirin

HackerBoxes, DIY elektroniği ve bilgisayar teknolojisi için aylık abonelik kutusu hizmetidir. Biz hobiciler, yapımcılar ve deneycileriz. Biz hayallerin hayalperestleriyiz. GEZEGENİ HACK!

Adım 1: HackerBox 0026: Kutu İçeriği

• HackerBoxes #0026 Koleksiyonluk Referans Kartı
• Özel HackerBox'lar BioSense PCB
• BioSense PCB için OpAmp ve Bileşen Kiti
• Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
• OLED Modülü 0,96 inç, 128x64, SSD1306
• Darbe Sensörü Modülü
• Fizyolojik Sensörler için Snap-Style Leads
• Yapışkan Jel, Çıtçıtlı Elektrot Pedleri
• OpenEEG Elektrot Kayış Kiti
• Shrink Hortum - 50 Adet Çeşit
• Mikro USB Kablosu
• Özel WiredMind Çıkartması

Yardımcı olacak diğer bazı şeyler:

• Havya, lehim ve temel havya aletleri
• Yazılım araçlarını çalıştırmak için bilgisayar
• 9V Pil
• Örgülü bağlantı teli

En önemlisi, bir macera duygusuna, DIY ruhuna ve hacker merakına ihtiyacınız olacak. Hardcore DIY elektroniği önemsiz bir uğraş değildir ve sizin için sulamıyoruz. Amaç ilerlemedir, mükemmellik değil. Devam ettiğinizde ve maceranın tadını çıkardığınızda, yeni teknoloji öğrenmekten ve umarım bazı projelerin çalışmasını sağlamaktan büyük bir memnuniyet elde edilebilir. Her adımı yavaş, ayrıntılara dikkat ederek atmanızı ve yardım istemekten korkmamanızı öneririz.

HackerBox SSS'de mevcut ve potansiyel üyeler için çok sayıda bilgi bulunduğunu unutmayın.

Adım 2: İşlemsel Yükselteçler

İşlemsel yükselteç (veya op-amp), diferansiyel girişe sahip yüksek kazançlı bir voltaj yükselticisidir. Bir op-amp, iki giriş terminali arasındaki potansiyel farktan tipik olarak yüz binlerce kat daha büyük bir çıkış potansiyeli üretir. İşlemsel yükselteçlerin kökenleri, birçok doğrusal, doğrusal olmayan ve frekansa bağlı devrelerde matematiksel işlemleri gerçekleştirmek için kullanıldıkları analog bilgisayarlardaydı. Op-amp'ler, günümüzde en yaygın kullanılan elektronik cihazlar arasındadır ve çok çeşitli tüketici, endüstriyel ve bilimsel cihazlarda kullanılmaktadır.

İdeal bir op-amp genellikle aşağıdaki özelliklere sahip olarak kabul edilir:

• Sonsuz açık döngü kazancı G = vout / vin
• Sonsuz giriş empedansı Rin (böylece sıfır giriş akımı)
• Sıfır giriş ofset voltajı
• Sonsuz çıkış voltajı aralığı
• Sıfır faz kayması ve sonsuz dönüş hızı ile sonsuz bant genişliği
• Sıfır çıkış empedansı Rota
• sıfır gürültü
• Sonsuz ortak mod reddetme oranı (CMRR)
• Sonsuz güç kaynağı reddetme oranı.

Bu idealler iki "altın kural" ile özetlenebilir:

1. Kapalı bir döngüde çıkış, girişler arasındaki voltaj farkını sıfır yapmak için ne gerekiyorsa yapmaya çalışır.
2. Girişler akım çekmez.

[Vikipedi]

Ek Op-Amp Kaynakları:

EEVblog'dan Ayrıntılı Video Eğitimi

Khan Academy

Elektronik Eğitimleri

Adım 3: Enstrümantasyon Amplifikatörleri

Bir enstrümantasyon amplifikatörü, giriş tampon amplifikatörleri ile birleştirilmiş bir tür diferansiyel amplifikatördür. Bu konfigürasyon, giriş empedans uyumu ihtiyacını ortadan kaldırır ve böylece amplifikatörü özellikle ölçüm ve test ekipmanlarında kullanım için uygun hale getirir. Enstrümantasyon amplifikatörleri, devrenin büyük doğruluğu ve kararlılığının gerekli olduğu yerlerde kullanılır. Enstrümantasyon yükselteçleri çok yüksek ortak mod reddetme oranlarına sahiptir ve bu onları gürültü varlığında küçük sinyalleri ölçmek için uygun hale getirir.

Enstrümantasyon amplifikatörü genellikle standart bir op-amp ile aynı olarak şematik olarak gösterilse de, elektronik enstrümantasyon amplifikatörü neredeyse her zaman dahili olarak ÜÇ op-amp'den oluşur. Bunlar, her girişi (+, -) arabelleğe almak için bir op-amp ve yeterli empedans eşleşmesiyle istenen çıkışı üretmek için bir op-amp olacak şekilde düzenlenmiştir.

[Vikipedi]

PDF Kitabı: Enstrümantasyon Amplifikatörleri için Tasarımcı Kılavuzu

Adım 4: HackerBoxes BioSense Kartı

HackerBoxes BioSense Board, aşağıda açıklanan dört fizyolojik sinyali algılamak ve ölçmek için bir dizi operasyonel ve enstrümantasyon amplifikatörü içerir. Küçük elektrik sinyalleri işlenir, yükseltilir ve USB aracılığıyla bir bilgisayara aktarılabileceği, işlenip görüntülenebileceği bir mikro denetleyiciye beslenir. Mikrodenetleyici işlemleri için HackerBoxes BioSense Board, bir Arduino Nano modülü kullanır. Sonraki birkaç adımın, Arduino Nano modülünü BioSense Board ile kullanım için hazırlamaya odaklandığını unutmayın.

Darbe Sensörü modüllerinde bir ışık kaynağı ve bir ışık sensörü bulunur. Modül, örneğin bir parmak ucu veya kulak memesi gibi vücut dokusuyla temas halindeyken, yansıyan ışıktaki değişiklikler, dokudan kan pompalanırken ölçülür.

EKG olarak da adlandırılan EKG (Elektrokardiyografi), cilde yerleştirilen elektrotları kullanarak kalbin elektriksel aktivitesini belirli bir süre boyunca kaydeder. Bu elektrotlar, her kalp atışı sırasında kalp kasının elektrofizyolojik depolarizasyon ve repolarizasyon modelinden kaynaklanan cilt üzerindeki küçük elektriksel değişiklikleri tespit eder. EKG, çok sık yapılan bir kardiyoloji testidir. [Vikipedi]

EEG (Elektroensefalografi), beynin elektriksel aktivitesini kaydetmek için elektrofizyolojik bir izleme yöntemidir. Elektrotlar kafa derisi boyunca yerleştirilirken EEG, beynin nöronları içindeki iyonik akımdan kaynaklanan voltaj dalgalanmalarını ölçer. [Vikipedi]

EMG (Elektromiyografi), iskelet kaslarıyla ilişkili elektriksel aktiviteyi ölçer. Bir elektromiyograf, kas hücreleri tarafından elektriksel veya nörolojik olarak aktive olduklarında üretilen elektrik potansiyelini tespit eder. [Vikipedi]

Adım 5: Arduino Nano Mikrodenetleyici Platformu

Dahil edilen Arduino Nano modülü, başlık pinleriyle birlikte gelir, ancak modüle lehimlenmezler. Pimleri şimdilik kapalı bırakın. Arduino Nano modülünün bu ilk testlerini, Arduino Nano'nun başlık pinlerini lehimlemeden ÖNCE BioSense Board'dan ayrı olarak gerçekleştirin. Sonraki birkaç adım için gereken tek şey bir microUSB kablosu ve çantadan çıktığı gibi Nano modülüdür.

Arduino Nano, entegre USB'ye sahip, yüzeye monte, devre tahtası dostu, minyatür bir Arduino kartıdır. İnanılmaz derecede tam özellikli ve hacklenmesi kolaydır.

Özellikleri:

• Mikrodenetleyici: Atmel ATmega328P
• Voltaj: 5V
• Dijital I/O Pinleri: 14 (6 PWM)
• Analog Giriş Pinleri: 8
• I/O Pin Başına DC Akımı: 40 mA
• Flash Bellek: 32 KB (önyükleyici için 2KB)
• SRAM: 2KB
• EEPROM: 1 KB
• Saat Hızı: 16 MHz
• Boyutlar: 17mm x 43mm

Arduino Nano'nun bu özel çeşidi, siyah Robotdyn tasarımıdır. Arayüz, birçok cep telefonu ve tablette kullanılan aynı MicroUSB kablolarıyla uyumlu yerleşik bir MicroUSB bağlantı noktası ile sağlanır.

Arduino Nanos, yerleşik bir USB/Seri köprü çipine sahiptir. Bu özel modelde köprü çipi CH340G'dir. Çeşitli Arduino kartlarında kullanılan çeşitli USB/Seri köprü yongaları olduğunu unutmayın. Bu yongalar, bilgisayarınızın USB bağlantı noktasının Arduino'nun işlemci yongasındaki seri arabirim ile iletişim kurmasını sağlar.

Bir bilgisayarın işletim sistemi, USB/Seri çip ile iletişim kurmak için bir Aygıt Sürücüsü gerektirir. Sürücü, IDE'nin Arduino kartı ile iletişim kurmasını sağlar. Gereken belirli aygıt sürücüsü, hem işletim sistemi sürümüne hem de USB/Seri çipin türüne bağlıdır. CH340 USB/Seri yongaları için birçok işletim sistemi (UNIX, Mac OS X veya Windows) için sürücüler mevcuttur. CH340'ın üreticisi bu sürücüleri burada sağlıyor.

Arduino Nano'yu bilgisayarınızın USB portuna ilk taktığınızda yeşil güç ışığı yanmalı ve kısa bir süre sonra mavi LED yavaşça yanıp sönmeye başlamalıdır. Bunun nedeni, Nano'nun yepyeni Arduino Nano üzerinde çalışan BLINK programı ile önceden yüklenmiş olmasıdır.

Adım 6: Arduino Entegre Geliştirme Ortamı (IDE)

Henüz Arduino IDE kurmadıysanız, Arduino.cc'den indirebilirsiniz.

Arduino ekosisteminde çalışmak için ek tanıtım bilgileri istiyorsanız, HackerBoxes Başlangıç Atölyesi talimatlarına göz atmanızı öneririz.

Nano'yu MicroUSB kablosuna ve kablonun diğer ucunu bilgisayardaki bir USB bağlantı noktasına takın, Arduino IDE yazılımını başlatın, araçlar> bağlantı noktası altında IDE'de uygun USB bağlantı noktasını seçin (muhtemelen içinde "wchusb" olan bir ad)). Ayrıca araçlar>pano altında IDE'de "Arduino Nano" seçeneğini seçin.

Son olarak, bir parça örnek kod yükleyin:

Dosya->Örnekler->Temel Bilgiler->Yanıp Sönme

Bu aslında Nano'ya önceden yüklenmiş olan ve mavi LED'i yavaşça yanıp sönmek için şu anda çalışıyor olması gereken koddur. Buna göre bu örnek kodu yüklersek hiçbir şey değişmez. Bunun yerine, kodu biraz değiştirelim.

Yakından bakıldığında, programın LED'i açtığını, 1000 milisaniye (bir saniye) beklediğini, LED'i kapattığını, bir saniye daha beklediğini ve ardından hepsini tekrar yaptığını görebilirsiniz - sonsuza kadar.

"delay(1000)" ifadesinin her ikisini de "delay(100)" olarak değiştirerek kodu değiştirin. Bu değişiklik LED'in on kat daha hızlı yanıp sönmesine neden olur, değil mi?

Değiştirilen kodun hemen üstündeki YÜKLE düğmesine (ok simgesi) tıklayarak değiştirilen kodu Nano'ya yükleyelim. Durum bilgisi için aşağıdaki kodu izleyin: "derleme" ve ardından "yükleme". Sonunda, IDE "Yükleme Tamamlandı" ifadesini göstermeli ve LED'iniz daha hızlı yanıp sönmelidir.

Eğer öyleyse, tebrikler! İlk gömülü kod parçanızı az önce hacklediniz.

Hızlı yanıp sönen sürümünüz yüklenip çalıştığında, LED'in iki kez hızlı yanıp sönmesini sağlamak için kodu tekrar değiştirip tekrarlamadan önce birkaç saniye bekleyip değiştiremeyeceğinize neden bakmıyorsunuz? Bir şans ver! Başka desenlere ne dersiniz? İstenen bir sonucu görselleştirmeyi, kodlamayı ve planlandığı gibi çalıştığını gözlemlemeyi başardığınızda, yetkin bir donanım korsanı olma yolunda büyük bir adım atmış olursunuz.

Adım 7: Arduino Nano Başlık Pinleri

Geliştirme bilgisayarınız Arduino Nano'ya kod yüklemek için yapılandırıldığına ve Nano test edildiğine göre, USB kablosunu Nano'dan ayırın ve lehimlemeye hazır olun.

Lehimleme konusunda yeniyseniz, çevrimiçi olarak lehimleme hakkında birçok harika kılavuz ve video var. İşte bir örnek. Ek yardıma ihtiyacınız olduğunu düşünüyorsanız, bölgenizde yerel bir yapımcı grubu veya bilgisayar korsanı alanı bulmaya çalışın. Ayrıca amatör radyo kulüpleri her zaman elektronik deneyimi için mükemmel kaynaklardır.

İki tek sıra başlığı (her biri on beş pin) Arduino Nano modülüne lehimleyin. Altı pinli ICSP (devre içi seri programlama) konektörü bu projede kullanılmayacaktır, bu yüzden bu pinleri kapalı bırakın.

Lehimleme tamamlandıktan sonra, lehim köprüleri ve/veya soğuk lehim bağlantıları olup olmadığını dikkatlice kontrol edin. Son olarak, Arduino Nano'yu tekrar USB kablosuna bağlayın ve her şeyin hala düzgün çalıştığını doğrulayın.

Adım 8: BioSense PCB Kiti Bileşenleri

Mikrodenetleyici modülü kullanıma hazır olduğunda, BioSense Board'u monte etme zamanı geldi.

Bileşen Listesi:

• U1:: 7805 Regülatör 5V 0,5A TO-252 (veri sayfası)
• U2:: MAX1044 Gerilim Dönüştürücü DIP8 (veri sayfası)
• U3:: AD623N Enstrümantasyon Amplifikatörü DIP8 (veri sayfası)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (veri sayfası)
• U5:: INA106 Diferansiyel Amplifikatör DIP8 (veri sayfası)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (veri sayfası)
• D1, D2:: 1N4148 Anahtarlamalı Diyot Eksenel Kurşun
• S1, S2:: SPDT Sürgülü Anahtar 2.54mm Aralık
• S3, S4, S5, S6:: Dokunsal Anlık Düğme 6mm X 6mm X 5mm
• BZ1:: Pasif Piezo Buzzer 6.5mm Pitch
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: 10KOhm Direnç [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: 47KOhm Direnç [YEL VIO ORG]
• R5:: 33KOhm Direnç [ORG ORG ORG]
• R7:: 2.2MOhm Direnç [KIRMIZI KIRMIZI GRN]
• R8, R23:: 1KOhm Direnç [BRN BLK KIRMIZI]
• R10, R11:: 1MOhm Direnç [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: 150KOhm Direnç [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: 82KOhm Direnç [GRY RED ORG]
• R9:: 10KOhm Düzeltici Potansiyometre “103”
• R24:: 100KOhm Düzeltici Potansiyometre “104”
• C1, C6, C11:: 1uF 50V Monolitik Kapak 5mm Aralık “105”
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V Monolitik Kapak 5mm Aralık “106”
• C9:: 560pF 50V Monolitik Kapak 5mm Aralık “561”
• C10:: 0.01uF 50V Monolitik Kapak 5mm Aralık “103”
• Kablo Uçlu 9V Pil Klipsleri
• 1x40pin DİŞİ KIRILMA BAŞLIĞI 2.54mm Pitch
• Yedi DIP8 Soketi
• İki adet 3,5 mm Ses Tarzı, PCB Montaj Soketi

Adım 9: BioSense PCB'yi birleştirin

DİRENÇLER: Dirençlerin sekiz farklı değeri vardır. Değiştirilemezler ve tam olarak ait oldukları yere dikkatlice yerleştirilmelidirler. Bileşen listesinde (ve/veya bir ohmmetre) gösterilen renk kodlarını kullanarak her bir direnç tipinin değerlerini belirleyerek başlayın. Değeri dirençlere bağlı kağıt bant üzerine yazın. Bu, dirençleri yanlış yerde bulmayı çok daha zor hale getirir. Dirençler polarize değildir ve her iki yönde de yerleştirilebilir. Yerine lehimlendikten sonra, tahtanın arkasından kabloları yakından kesin.

KONDANSATÖRLER: Kondansatörlerin dört farklı değeri vardır. Değiştirilemezler ve tam olarak ait oldukları yere dikkatlice yerleştirilmelidirler. Bileşen listesinde gösterilen numara işaretlerini kullanarak her bir kapasitör tipinin değerlerini belirleyerek başlayın. Seramik kapasitörler polarize değildir ve her iki yönde de yerleştirilebilir. Yerine lehimlendikten sonra, tahtanın arkasından kabloları yakından kesin.

GÜÇ KAYNAĞI: Güç kaynağını oluşturan iki yarı iletken bileşen U1 ve U2'dir. Bunları daha sonra lehimleyin. U1'i lehimlerken, düz flanşın cihazın topraklama pimi ve ısı emicisi olduğunu unutmayın. Tamamen PCB'ye lehimlenmelidir. Kit, DIP8 soketleri içerir. Bununla birlikte, U2 voltaj dönüştürücüsü için, IC'yi soket olmadan doğrudan karta dikkatlice lehimlemenizi şiddetle tavsiye ederiz.

İki sürgülü anahtar ve 9V pil klipsi uçlarına lehimleyin. Pil klipsiniz uçlarında bir konektör fişiyle birlikte geldiyse, konektörü keserek çıkarabileceğinizi unutmayın.

Şu anda, 9V'luk bir pil takabilir, güç anahtarını açabilir ve güç kaynağınızın sağlanan +9V'dan bir -9V ray ve bir +5V ray oluşturduğunu doğrulamak için bir volt metre kullanabilirsiniz. Artık bir 9V pilden üç voltaj kaynağımız ve bir topraklamamız var. MONTAJA DEVAM ETMEK İÇİN PİLİ ÇIKARIN.

DIODES: İki diyot D1 ve D2, küçük, eksenel kurşunlu, camsı-turuncu bileşenlerdir. Polarizedirler ve diyot paketindeki siyah çizgi PCB serigrafisindeki kalın çizgiyle aynı hizaya gelecek şekilde yönlendirilmelidirler.

BAŞLIK SOKETLERİ: 40 pimli başlığı, her biri 3, 15 ve 15 konumlu üç bölüme ayırın. Başlıkları boyuna kesmek için, soket şeridinin bitmesini istediğiniz yerde ONE PAST konumunu kesmek için küçük tel kesiciler kullanın. Kestiğiniz pim/delik feda edilir. Üç pinli başlık, "GND 5V SIG" etiketli pinlere sahip kartın üstündeki nabız sensörü içindir. İki on beş pin başlığı Arduino Nano içindir. Nano'nun altı pinli ICSP (devre içi seri programlama) konektörünün burada kullanılmadığını ve bir başlığa ihtiyaç duymadığını unutmayın. Ayrıca OLED ekranın bir başlık ile bağlanmasını önermiyoruz. Başlıkları yerine lehimleyin ve şimdilik boş bırakın.

DIP SOKETLERİ: Altı amplifikatör yongası U3-U8'in tümü DIP8 paketlerindedir. Soketteki çentiği PCB serigrafisindeki çentikle hizalanacak şekilde yönlendirdiğinizden emin olarak bu altı konumun her birine bir DIP8 çip soketi lehimleyin. Soketleri, içine çip takılmadan lehimleyin. Şimdilik onları boş bırakın.

KALAN BİLEŞENLER: Son olarak dört basmalı düğmeyi, iki trimpot'u (iki farklı değer olduğunu unutmayın), buzzer'ı (polarize olduğuna dikkat edin), iki adet 3,5 mm ses stili jakı ve son olarak OLED ekranı lehimleyin.

SOKETLİ BİLEŞENLER: Tüm lehimleme tamamlandıktan sonra, altı amplifikatör yongası (çentiğin yönüne dikkat edilerek) eklenebilir. Ayrıca Arduino Nano, BioSense Kartının kenarındaki USB konektörü ile takılabilir.

Adım 10: Elektrik Güvenliği ve Güç Kaynağı Anahtarları

HackerBoxes BioSense Board'un şematik diyagramında bir İNSAN ARAYÜZÜ (veya ANALOG) bölümü ve ayrıca bir DİJİTAL bölüm olduğuna dikkat edin. Bu iki bölüm arasında geçen tek geçiş, Arduino Nano'ya giden üç analog giriş hattı ve USB/BAT anahtarı S2 kullanılarak açılabilen +9V pil beslemesidir.

Çok dikkatli olmak gerekirse, duvar gücüyle (yaşadığınız yere bağlı olarak hat gücü, şebeke gücü) bir insan vücuduna bağlı herhangi bir devreden kaçınmak yaygın bir uygulamadır. Buna göre, kartın İNSAN ARAYÜZÜ kısmı yalnızca 9V pil ile çalışır. Bilgisayarın bağlı USB kablosuna aniden 120V koyması pek olası olmasa da, bu biraz fazladan bir sigorta poliçesidir. Bu tasarımın ek bir avantajı, bağlı bir bilgisayara ihtiyacımız yoksa tüm kartı 9V pilden çalıştırabilmemizdir.

AÇMA/KAPAMA ANAHTARI (S1) 9V pili devreden tamamen ayırmaya yarar. Kullanılmadığı zaman kartın analog kısmını tamamen kapatmak için S1'i kullanın.

USB/BAT SWITCH (S2), 9V pili Nano ve OLED'in dijital kaynağına bağlamaya yarar. Kart bilgisayara USB kablosu ile bağlandığında S2'yi USB konumunda bırakın ve dijital besleme bilgisayar tarafından sağlanacaktır. Nano ve OLED, 9V pil ile çalıştırılacağı zaman, S2'yi BAT konumuna getirmeniz yeterlidir.

KAYNAK ANAHTARLARI HAKKINDA NOT: S1 AÇIK ise, S2 USB'dedir ve sağlanan USB gücü yoksa Nano, analog giriş pinleri aracılığıyla kendi kendine güç sağlamaya çalışacaktır. Bir insan güvenliği sorunu olmasa da, bu hassas yarı iletkenler için istenmeyen bir durumdur ve uzatılmamalıdır.

Adım 11: OLED Ekran Kitaplığı

OLED ekranın ilk testi olarak, burada bulunan SSD1306 OLED ekran sürücüsünü Arduino IDE'ye yükleyin.

OLED ekranını ssd1306/kar taneleri örneğini yükleyerek ve BioSense Board'a programlayarak test edin.

Devam etmeden önce bunun çalıştığından emin olun.

Adım 12: BioSense Demo Ürün Yazılımı

Bir oyun oynayalım mı Profesör Falken?

Ayrıca SSD1306 örneklerinde harika bir Arkanoid oyunu var. Ancak BioSense kartıyla çalışması için düğmeleri başlatan ve okuyan kodun değiştirilmesi gerekir. Bu değişiklikleri buraya eklenmiş "biosense.ino" dosyasında yapma özgürlüğünü aldık.

SSD1306 örneklerinden arkanoid klasörünü biosense adını verdiğiniz yeni bir klasöre çoğaltın. Arkanoid.ino dosyasını bu klasörden silin ve "biosense.ino" dosyasına bırakın. Şimdi biosense'i derleyin ve nano'ya yükleyin. En sağdaki düğmeye (düğme 4) basmak oyunu başlatacaktır. Kürek, soldaki düğme 1 ve sağdaki düğme 4 ile kontrol edilir. İyi atış, BrickOut.

Ana menüye geri dönmek için Arduino Nano üzerindeki sıfırlama düğmesine basın.

Adım 13: Darbe Sensörü Modülü

Bir Nabız Sensörü Modülü, Kartın üst kısmındaki üç pimli başlığı kullanarak BioSense Kartı ile arayüz oluşturabilir.

Nabız Sensörü Modülü, bir parmak ucu veya kulak memesinden yansıyan LED ışığını algılamak için bir LED ışık kaynağı ve bir APDS-9008 ortam ışığı foto sensörü (veri sayfası) kullanır. Ortam ışığı sensöründen gelen bir sinyal, bir MCP6001 op-amp kullanılarak yükseltilir ve filtrelenir. Sinyal daha sonra mikrodenetleyici tarafından okunabilir.

biosense.ino taslağının ana menüsünden Düğme 3'e basmak, nabız sensörü çıkış sinyalinin örneklerini USB arabirimi üzerinden aktaracaktır. Arduino IDE'nin TOOLS menüsü altında, "Seri Plotter"ı seçin ve baud hızının 115200 olarak ayarlandığından emin olun. Parmak ucunuzu nazikçe nabız sensörünün üzerindeki ışığın üzerine yerleştirin.

Nabız Sensörü Modülü ile ilgili ek ayrıntılar ve projeler burada bulunabilir.

Adım 14: Elektromiyografi (EMG)

Elektrot kablosunu EMG etiketli alt 3,5 mm jakına takın ve elektrotları şemada gösterildiği gibi konumlandırın.

biosense.ino taslağının ana menüsünden Düğme 1'e basmak, EMG çıkış sinyalinin örneklerini USB arabirimi üzerinden aktaracaktır. Arduino IDE'nin TOOLS menüsü altında "Serial Plotter"ı seçin ve baud hızının 115200 olarak ayarlandığından emin olun.

EMG'yi diğer kas gruplarında test edebilirsiniz - alnınızdaki kaş kaslarında bile.

BioSense Board'un EMG devresi, bazı ek projeler, fikirler ve videolar için kesinlikle kontrol etmeniz gereken Advancer Technologies'in bu Eğitilebilir Tablosundan ilham almıştır.

Adım 15: Elektrokardiyograf (EKG)

Elektrot kablosunu EKG/EEG etiketli üst 3,5 mm jakına takın ve elektrotları şemada gösterildiği gibi konumlandırın. EKG elektrot yerleşimi için iki temel seçenek vardır. Birincisi, bir elin arkasında referans (kırmızı kurşun) ile bileklerin iç kısmındadır. Bu ilk seçenek daha kolay ve daha kullanışlıdır ancak genellikle biraz daha gürültülüdür. İkinci seçenek, referans sağ karın veya üst bacak üzerinde olacak şekilde göğsün karşısındadır.

biosense.ino taslağının ana menüsünden Düğme 2'ye basmak, EKG çıkış sinyalinin örneklerini USB arabirimi üzerinden aktaracaktır. Arduino IDE'nin TOOLS menüsü altında "Serial Plotter"ı seçin ve baud hızının 115200 olarak ayarlandığından emin olun.

BioSense Board'un EKG/EEG devresi Backyard Brains'ten Heart ve Brain SpikerShield'den ilham almıştır. Bazı ek projeler, fikirler ve bu harika EKG videosu için sitelerine göz atın.

Adım 16: Elektroensefalograf (EEG)

Elektrot kablosunu EKG/EEG etiketli üst 3,5 mm jakına takın ve elektrotları şemada gösterildiği gibi konumlandırın. Burada gösterilen iki temel seçenek ile EEG elektrot yerleştirme için birçok seçenek vardır.

Birincisi, kulak memesi veya mastoid işleminde referans (kırmızı kurşun) ile alın üzerindedir. Bu ilk seçenek, EKG için kullanılan aynı geçme tarzı elektrotları ve jel elektrotları kullanabilir.

Başın arkasındaki ikinci seçenek. Kel olursanız, jel elektrotlar burada da çalışacaktır. Aksi takdirde, saçı "açabilen" elektrotlar oluşturmak iyi bir fikirdir. Kilitli yıkayıcı tarzı bir lehim pabucu iyi bir seçenektir. Yıkayıcının içindeki küçük tırnaklarda (bu durumda altı) kargaburun kullanın, ardından hepsini aynı yönde çıkıntı yapacak şekilde bükün. Elastik bir kafa bandının altına yerleştirme, bu çıkıntıları nazikçe saça ve aşağıdaki kafa derisi ile temasa zorlayacaktır. Gerekirse, bağlantıyı iyileştirmek için iletken jel kullanılabilir. Sofra tuzunu petrol jölesi veya su ve nişasta veya un bulamacı gibi kalın bir sıvı ile karıştırın. Tek başına tuzlu su da işe yarayacaktır ancak küçük bir sünger veya pamuk top içinde tutulması gerekecektir.

biosense.ino taslağının ana menüsünden Düğme 2'ye basmak, EEG çıkış sinyalinin örneklerini USB arabirimi üzerinden aktaracaktır. Arduino IDE'nin TOOLS menüsü altında "Serial Plotter"ı seçin ve baud hızının 115200 olarak ayarlandığından emin olun.

Ek EEG projeleri ve kaynakları:

Bu Eğitilebilir Kitap, BioSense EEG ile benzer bir tasarım kullanır ve ayrıca bazı ek işlemleri ve hatta EEG Pong'un nasıl oynanacağını gösterir!

Backyard Brains ayrıca EEG ölçümleri için güzel bir videoya sahiptir.

BrianBay

OpenEEG

OpenViBe

EEG sinyalleri stroboskopik beyin dalgası etkilerini ölçebilir (örneğin Mindroid kullanarak).

Adım 17: Meydan Okuma Alanı

Seri Plotter'a ek olarak OLED'de analog sinyal izlerini görüntüleyebilir misiniz?

Başlangıç noktası olarak, XTronic'in bu projesini inceleyin.

Tiny Scope projesine de bir göz atmanızda fayda var.

Sinyal hızları veya diğer ilginç parametreler için metin göstergeleri eklemeye ne dersiniz?

Adım 18: BioBox Aylık Abonelik Kutusu

HackerBoxes'ın ana şirketi olan Applied Science Ventures, heyecan verici yeni bir abonelik kutusu konseptine dahil oldu. BioBox, yaşam bilimleri, biyo-hack, sağlık ve insan performansı alanlarındaki projelerle ilham verecek ve eğitecek. BioBox Facebook Sayfasını takip ederek haberler ve charter üye indirimleri için optik bir sensörü uzak tutun.

Adım 19: GEZEGENİ HACKLE

Bu Eğitilebilir Kitaptan hoşlandıysanız ve bunun gibi bir kutu elektronik ve bilgisayar teknolojisi projesinin her ay doğrudan posta kutunuza teslim edilmesini istiyorsanız, lütfen BURADAN ABONE OLarak HackerBox devrimine katılın.

Aşağıdaki yorumlarda veya HackerBoxes Facebook Sayfasında başarınızı paylaşın ve paylaşın. Herhangi bir sorunuz varsa veya herhangi bir konuda yardıma ihtiyacınız olursa kesinlikle bize bildirin. HackerBoxes'ın bir parçası olduğunuz için teşekkür ederiz. Lütfen önerilerinizi ve geri bildirimlerinizi gelmeye devam edin. HackerBox'lar SİZİN kutularınızdır. Hadi harika bir şey yapalım!