HackerBox 0026: BioSense: 19 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

BioSense - Este mês, os HackerBox Hackers estão explorando circuitos amplificadores operacionais para medir sinais fisiológicos do coração, cérebro e músculos esqueléticos humanos. Este Instructable contém informações para trabalhar com o HackerBox # 0026, que você pode pegar aqui enquanto durarem os estoques. Além disso, se você gostaria de receber um HackerBox como este diretamente em sua caixa de correio a cada mês, inscreva-se em HackerBoxes.com e junte-se à revolução!

Tópicos e objetivos de aprendizagem para HackerBox 0026:

• Compreenda a teoria e as aplicações dos circuitos do amplificador operacional
• Use amplificadores de instrumentação para medir sinais minúsculos
• Monte a placa HackerBoxes BioSense exclusiva
• Instrumentar um sujeito humano para ECG e EEG
• Registre os sinais associados aos músculos esqueléticos humanos
• Projetar circuitos de interface humana eletricamente seguros
• Visualize sinais analógicos por USB ou via display OLED

HackerBoxes é o serviço de caixa de assinatura mensal para eletrônicos DIY e tecnologia de computador. Somos amadores, criadores e experimentadores. Somos os sonhadores dos sonhos. HACK THE PLANET!

Etapa 1: HackerBox 0026: conteúdo da caixa

• HackerBoxes # 0026 Cartão de Referência Coletável
• PCB BioSense exclusivo para HackerBoxes
• OpAmp e kit de componentes para PCB BioSense
• Arduino Nano V3: 5 V, 16 MHz, MicroUSB
• Módulo OLED de 0,96 polegadas, 128x64, SSD1306
• Módulo de sensor de pulso
• Eletrodos tipo snap para sensores fisiológicos
• Gel adesivo, almofadas de eletrodo estilo snap
• OpenEEG Electrode Strap Kit
• Tubulação retrátil - variedade de 50 peças
• Cabo MicroUSB
• Decalque exclusivo WiredMind

Algumas outras coisas que serão úteis:

• Ferro de soldar, solda e ferramentas básicas de solda
• Computador para executar ferramentas de software
• Bateria 9V
• Fio de conexão trançado

Mais importante ainda, você precisará de um senso de aventura, espírito faça-você-mesmo e curiosidade de hacker. Eletrônicos hardcore DIY não é uma busca trivial, e não estamos diluindo isso para você. O objetivo é o progresso, não a perfeição. Quando você persiste e aproveita a aventura, uma grande satisfação pode ser derivada do aprendizado de novas tecnologias e, felizmente, de fazer alguns projetos funcionarem. Sugerimos que você dê cada passo devagar, atento aos detalhes e não tenha medo de pedir ajuda.

Observe que há uma abundância de informações para membros atuais e potenciais nas Perguntas frequentes do HackerBox.

Etapa 2: Amplificadores operacionais

Um amplificador operacional (ou amplificador operacional) é um amplificador de voltagem de alto ganho com uma entrada diferencial. Um op-amp produz um potencial de saída que normalmente é centenas de milhares de vezes maior do que a diferença de potencial entre seus dois terminais de entrada. Os amplificadores operacionais tiveram suas origens em computadores analógicos, onde eram usados para realizar operações matemáticas em muitos circuitos lineares, não lineares e dependentes de frequência. Os amplificadores operacionais estão entre os dispositivos eletrônicos mais usados atualmente, sendo usados em uma vasta gama de dispositivos de consumo, industriais e científicos.

Um op-amp ideal é geralmente considerado como tendo as seguintes características:

• Ganho de loop aberto infinito G = vout / vin
• Impedância de entrada infinita Rin (portanto, corrente de entrada zero)
• Tensão de deslocamento de entrada zero
• Faixa infinita de tensão de saída
• Largura de banda infinita com mudança de fase zero e taxa de variação infinita
• Rota de impedância de saída zero
• Ruído zero
• Taxa de rejeição de modo comum infinito (CMRR)
• Taxa de rejeição de fonte de alimentação infinita.

Esses ideais podem ser resumidos pelas duas "regras de ouro":

1. Em uma malha fechada, a saída tenta fazer o que for necessário para zerar a diferença de tensão entre as entradas.
2. As entradas não consomem corrente.

[Wikipedia]

Recursos adicionais de amp op:

Tutorial de vídeo detalhado do EEVblog

Khan Academy

Tutoriais de eletrônica

Etapa 3: amplificadores de instrumentação

Um amplificador de instrumentação é um tipo de amplificador diferencial combinado com amplificadores de buffer de entrada. Esta configuração elimina a necessidade de correspondência de impedância de entrada e, portanto, torna o amplificador particularmente adequado para uso em equipamentos de medição e teste. Os amplificadores de instrumentação são usados onde são necessárias grande precisão e estabilidade do circuito. Os amplificadores de instrumentação têm taxas de rejeição de modo comum muito altas, tornando-os adequados para medir pequenos sinais na presença de ruído.

Embora o amplificador de instrumentação geralmente seja mostrado esquematicamente como sendo idêntico a um amplificador operacional padrão, o amplificador de instrumentação eletrônico é quase sempre composto internamente por TRÊS amplificadores operacionais. Eles são organizados de forma que haja um amplificador operacional para armazenar cada entrada (+, -) e um para produzir a saída desejada com o casamento de impedância adequado.

[Wikipedia]

Livro em PDF: Guia do Designer para Amplificadores de Instrumentação

Etapa 4: Placa HackerBoxes BioSense

A HackerBoxes BioSense Board apresenta uma coleção de amplificadores operacionais e de instrumentação para detectar e medir os quatro sinais fisiológicos descritos abaixo. Os minúsculos sinais elétricos são processados, amplificados e alimentados para um microcontrolador, onde podem ser retransmitidos para um computador via USB, processados e exibidos. Para operações de microcontrolador, a HackerBoxes BioSense Board emprega um módulo Arduino Nano. Observe que as próximas etapas se concentram em preparar o módulo Arduino Nano para uso com a placa BioSense.

Módulos de sensor de pulso apresentam uma fonte de luz e um sensor de luz. Quando o módulo está em contato com o tecido corporal, por exemplo, a ponta do dedo ou o lóbulo da orelha, as mudanças na luz refletida são medidas como o sangue bombeia através do tecido.

ECG (eletrocardiografia), também chamado de EKG, registra a atividade elétrica do coração durante um período de tempo usando eletrodos colocados na pele. Esses eletrodos detectam as minúsculas mudanças elétricas na pele que surgem do padrão eletrofisiológico do músculo cardíaco de despolarização e repolarização durante cada batimento cardíaco. ECG é um teste de cardiologia muito comumente realizado. [Wikipedia]

EEG (eletroencefalografia) é um método de monitoramento eletrofisiológico para registrar a atividade elétrica do cérebro. Eletrodos são colocados ao longo do couro cabeludo enquanto o EEG mede as flutuações de voltagem resultantes da corrente iônica dentro dos neurônios do cérebro. [Wikipedia]

EMG (eletromiografia) mede a atividade elétrica associada aos músculos esqueléticos. Um eletromiógrafo detecta o potencial elétrico gerado pelas células musculares quando elas são eletricamente ou neurologicamente ativadas. [Wikipedia]

Etapa 5: plataforma de microcontrolador Arduino Nano

O módulo Arduino Nano incluído vem com pinos de cabeçalho, mas eles não são soldados ao módulo. Deixe os pinos de fora por enquanto. Execute esses testes iniciais do módulo Arduino Nano separadamente da placa BioSense e ANTES de soldar os pinos de cabeçalho do Arduino Nano. Tudo o que é necessário para as próximas etapas é um cabo microUSB e o módulo Nano assim que ele sai da bolsa.

O Arduino Nano é uma placa Arduino miniaturizada de montagem em superfície, compatível com a placa de ensaio e com USB integrado. É incrivelmente completo e fácil de hackear.

Recursos:

• Microcontrolador: Atmel ATmega328P
• Tensão: 5V
• Pinos de E / S digitais: 14 (6 PWM)
• Pinos de entrada analógica: 8
• Corrente DC por pino de E / S: 40 mA
• Memória Flash: 32 KB (2 KB para bootloader)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Velocidade do relógio: 16 MHz
• Dimensões: 17 mm x 43 mm

Esta variante específica do Arduino Nano é o design preto do Robotdyn. A interface é feita por uma porta MicroUSB integrada que é compatível com os mesmos cabos MicroUSB usados em muitos telefones celulares e tablets.

Arduino Nanos apresenta um chip de ponte USB / Serial integrado. Nesta variante em particular, o chip ponte é o CH340G. Observe que existem vários outros tipos de chips de ponte USB / Serial usados nos vários tipos de placas Arduino. Esses chips permitem que a porta USB do seu computador se comunique com a interface serial no chip do processador do Arduino.

O sistema operacional de um computador requer um driver de dispositivo para se comunicar com o chip USB / serial. O driver permite que o IDE se comunique com a placa Arduino. O driver de dispositivo específico necessário depende da versão do sistema operacional e também do tipo de chip USB / Serial. Para os chips CH340 USB / Serial, existem drivers disponíveis para muitos sistemas operacionais (UNIX, Mac OS X ou Windows). O fabricante do CH340 fornece esses drivers aqui.

Quando você conecta o Arduino Nano pela primeira vez a uma porta USB do seu computador, a luz verde de alimentação deve acender e logo após o LED azul deve começar a piscar lentamente. Isso acontece porque o Nano vem pré-carregado com o programa BLINK, que está rodando no novo Arduino Nano.

Etapa 6: Arduino Integrated Development Environment (IDE)

Se você ainda não instalou o IDE do Arduino, pode baixá-lo em Arduino.cc

Se desejar informações introdutórias adicionais para trabalhar no ecossistema Arduino, sugerimos verificar as instruções do HackerBoxes Starter Workshop.

Conecte o Nano ao cabo MicroUSB e a outra extremidade do cabo a uma porta USB no computador, inicie o software Arduino IDE, selecione a porta USB apropriada no IDE em ferramentas> porta (provavelmente um nome com "wchusb" nele) Selecione também "Arduino Nano" no IDE em ferramentas> placa.

Finalmente, carregue um pedaço de código de exemplo:

Arquivo-> Exemplos-> Básico-> Blink

Na verdade, este é o código que foi pré-carregado no Nano e deve estar em execução agora para piscar lentamente o LED azul. Da mesma forma, se carregarmos este código de exemplo, nada mudará. Em vez disso, vamos modificar um pouco o código.

Olhando de perto, você pode ver que o programa liga o LED, espera 1000 milissegundos (um segundo), desliga o LED, espera mais um segundo e então faz tudo de novo - para sempre.

Modifique o código alterando ambas as instruções "delay (1000)" para "delay (100)". Essa modificação fará com que o LED pisque dez vezes mais rápido, certo?

Vamos carregar o código modificado no Nano clicando no botão UPLOAD (o ícone de seta) logo acima do código modificado. Veja abaixo o código para as informações de status: "compilando" e depois "enviando". Eventualmente, o IDE deve indicar "Upload concluído" e seu LED deve piscar mais rápido.

Se sim, parabéns! Você acabou de hackear seu primeiro código embutido.

Depois que sua versão de piscar rápido estiver carregada e em execução, por que não ver se você pode alterar o código novamente para fazer o LED piscar rápido duas vezes e esperar alguns segundos antes de repetir? De uma chance! Que tal alguns outros padrões? Depois de conseguir visualizar um resultado desejado, codificá-lo e observá-lo para funcionar conforme planejado, você deu um enorme passo para se tornar um hacker de hardware competente.

Etapa 7: Pinos de cabeçalho do Arduino Nano

Agora que seu computador de desenvolvimento foi configurado para carregar código no Arduino Nano e o Nano foi testado, desconecte o cabo USB do Nano e prepare-se para soldar.

Se você é novo em soldagem, há muitos guias e vídeos excelentes online sobre soldagem. Aqui está um exemplo. Se você sentir que precisa de assistência adicional, tente encontrar um grupo de fabricantes local ou espaço de hacker em sua área. Além disso, os rádios amadores são sempre excelentes fontes de experiência em eletrônica.

Solde os dois cabeçalhos de uma única linha (quinze pinos cada) no módulo Arduino Nano. O conector de seis pinos ICSP (programação serial no circuito) não será usado neste projeto, portanto, deixe esses pinos desligados.

Quando a soldagem estiver concluída, verifique cuidadosamente as pontes de solda e / ou juntas de solda fria. Finalmente, conecte o Arduino Nano de volta ao cabo USB e verifique se tudo ainda está funcionando corretamente.

Etapa 8: Componentes para o kit de PCB BioSense

Com o módulo do microcontrolador pronto para funcionar, é hora de montar a placa BioSense.

Lista de componentes:

• U1:: 7805 Regulador 5V 0,5A TO-252 (folha de dados)
• U2:: MAX1044 Conversor de Tensão DIP8 (folha de dados)
• U3:: AD623N Amplificador de Instrumentação DIP8 (ficha técnica)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (folha de dados)
• U5:: INA106 Amplificador diferencial DIP8 (folha de dados)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (folha de dados)
• D1, D2:: 1N4148 Cabo axial do diodo de comutação
• S1, S2:: SPDT Slide Switch 2,54mm Passo
• S3, S4, S5, S6:: Botão momentâneo tátil 6 mm x 6 mm x 5 mm
• BZ1:: Piezo Buzzer Passivo Passo 6,5mm
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: 10KOhm Resistor [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: Resistor 47KOhm [YEL VIO ORG]
• R5:: Resistor 33KOhm [ORG ORG ORG]
• R7:: Resistor 2.2MOhm [RED RED GRN]
• R8, R23:: Resistor 1KOhm [BRN BLK RED]
• R10, R11:: Resistor de 1MOhm [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: Resistor 150KOhm [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: 82KOhm Resistor [GRY RED ORG]
• R9:: Potenciômetro Trimmer 10KOhm “103”
• R24:: Potenciômetro Trimmer 100KOhm “104”
• C1, C6, C11:: 1uF 50V Tampa Monolítica 5mm Passo “105”
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V Cap Monolítico 5mm Passo “106”
• C9:: 560pF 50V Tampa Monolítica 5mm Passo “561”
• C10:: 0.01uF 50V Cap Monolithic 5mm Passo “103”
• Clipes de bateria de 9V com fios de arame
• 1x40pin FÊMEA CABEÇALHO DISTANTE Passo de 2,54 mm
• Sete soquetes DIP8
• Dois soquetes de 3,5 mm de estilo áudio, para montagem em PCB

Etapa 9: Monte o BioSense PCB

RESISTORES: Existem oito valores diferentes de resistores. Eles não são intercambiáveis e devem ser cuidadosamente colocados exatamente onde pertencem. Comece identificando os valores de cada tipo de resistor usando os códigos de cores mostrados na lista de componentes (e / ou um ohmímetro). Escreva o valor na fita de papel fixada nos resistores. Isso torna muito mais difícil acabar com os resistores no lugar errado. Os resistores não são polarizados e podem ser inseridos em qualquer direção. Depois de soldado no lugar, corte bem os cabos da parte traseira da placa.

CAPACITORES: Existem quatro valores diferentes de capacitores. Eles não são intercambiáveis e devem ser cuidadosamente colocados exatamente onde pertencem. Comece identificando os valores de cada tipo de capacitor usando as marcações numéricas mostradas na lista de componentes. Os capacitores de cerâmica não são polarizados e podem ser inseridos em qualquer direção. Depois de soldado no lugar, corte bem os cabos da parte traseira da placa.

FONTE DE ALIMENTAÇÃO: Os dois componentes semicondutores que constituem a fonte de alimentação são U1 e U2. Solde estes a seguir. Ao soldar U1, observe que o flange plano é o pino de aterramento do dispositivo e o dissipador de calor. Deve ser completamente soldado ao PCB. O kit inclui soquetes DIP8. No entanto, para o conversor de tensão U2, recomendamos fortemente soldar cuidadosamente o IC diretamente na placa sem um soquete.

Solde os dois interruptores deslizantes e os cabos do clipe da bateria de 9V. Observe que se o clipe da bateria veio com um plugue de conector nos fios, você pode simplesmente cortar o conector.

Neste momento, você pode conectar uma bateria de 9 V, ligar o interruptor de alimentação e usar um voltímetro para verificar se sua fonte de alimentação está criando um barramento de -9 V e um barramento de + 5 V do + 9 V fornecido. Agora temos três fontes de tensão e um aterramento, tudo a partir de uma bateria de 9V. RETIRE A BATERIA PARA CONTINUAR A MONTAGEM.

DIODOS: Os dois diodos D1 e D2 são componentes pequenos, com chumbo axial, laranja vítreo. Eles são polarizados e devem ser orientados de forma que a linha preta no pacote de diodos se alinhe com a linha grossa na tela do PCB.

SOQUETES DE PLATAFORMA: Separe o cabeçalho de 40 pinos em três seções de 3, 15 e 15 posições cada. Para cortar os cabeçalhos no comprimento certo, use um alicate de corte pequeno para cortar a posição UM PASSADO onde você deseja que a régua de encaixe termine. O pino / orifício que você corta é sacrificado. O cabeçalho de três pinos é para o sensor de pulso na parte superior da placa com pinos identificados como "GND 5V SIG". Os dois cabeçalhos de quinze pinos são para o Arduino Nano. Lembre-se de que o conector ICSP (programação serial no circuito) de seis pinos do Nano não é usado aqui e não precisa de um conector. Também não sugerimos conectar o display OLED a um cabeçalho. Solde os cabeçalhos no lugar e deixe-os vazios por enquanto.

SOQUETES DIP: Os seis chips amplificadores U3-U8 estão todos em pacotes DIP8. Solde um soquete de chip DIP8 em cada uma dessas seis posições, certificando-se de orientar o entalhe no soquete para alinhar com o entalhe na serigrafia PCB. Solde os soquetes sem o chip inserido neles. Deixe-os vazios por enquanto.

COMPONENTES RESTANTES: Por fim, solde os quatro botões de pressão, os dois trimpots (observe que eles são dois valores diferentes), a campainha (observe que é polarizada), os dois conectores de áudio de 3,5 mm e, por último, o display OLED.

COMPONENTES SOCKETED: Uma vez que toda a solda esteja completa, os seis chips amplificadores podem ser inseridos (observando a orientação do entalhe). Além disso, o Arduino Nano pode ser inserido com o conector USB na borda da placa BioSense.

Etapa 10: Segurança elétrica e chaves de alimentação

No diagrama esquemático da Placa HackerBoxes BioSense, observe que há uma seção INTERFACE HUMANA (ou ANALÓGICA) e também uma seção DIGITAL. Os únicos transes que se cruzam entre essas duas seções são as três linhas de entrada analógica para o Arduino Nano e a fonte de bateria de + 9V que pode ser aberta usando o switch USB / BAT S2.

Por precaução, é prática comum evitar ter qualquer circuito conectado a um corpo humano alimentado por energia de parede (energia da linha, energia da rede elétrica, dependendo de onde você mora). Conseqüentemente, a parte da INTERFACE HUMANA da placa é alimentada apenas por uma bateria de 9V. Por mais improvável que seja que o computador repentinamente coloque 120 V no cabo USB conectado, esta é uma pequena apólice de seguro extra. Um benefício adicional a este design é que podemos alimentar toda a placa com a bateria de 9 V se não precisarmos de um computador conectado.

O INTERRUPTOR LIGA / DESLIGA (S1) serve para desconectar totalmente a bateria de 9V do circuito. Use S1 para desligar a parte analógica da placa completamente quando não estiver em uso.

INTERRUPTOR USB / BAT (S2) serve para conectar a bateria de 9V à alimentação digital do Nano e OLED. Deixe S2 na posição USB quando a placa for conectada a um computador via cabo USB e a alimentação digital será fornecida pelo computador. Quando o Nano e o OLED forem alimentados pela bateria de 9 V, basta colocar o S2 na posição BAT.

NOTA SOBRE CHAVES DE FORNECIMENTO: Se S1 estiver LIGADO, S2 está em USB e não houver alimentação USB fornecida, o Nano tentará se alimentar por meio dos pinos de entrada analógica. Embora não seja um problema de segurança humana, esta é uma condição indesejável para os semicondutores delicados e não deve ser prolongada.

Etapa 11: Biblioteca de exibição OLED

Como um teste inicial do display OLED, instale o driver de display OLED SSD1306 encontrado aqui no Arduino IDE.

Teste o display OLED carregando o exemplo ssd1306 / snowflakes e programando-o na placa BioSense.

Certifique-se de que funciona antes de prosseguir.

Etapa 12: Firmware de demonstração BioSense

Vamos jogar, professor Falken?

Há também um jogo Arkanoid legal nos exemplos de SSD1306. Para que funcione com a placa BioSense, entretanto, o código que inicializa e lê os botões deve ser modificado. Tomamos a liberdade de fazer essas alterações no arquivo "biosense.ino" anexado aqui.

Duplique a pasta arkanoid dos exemplos SSD1306 para uma nova pasta que você nomeou biosense. Exclua o arquivo arkanoid.ino dessa pasta e coloque no arquivo "biosense.ino". Agora compile e faça upload do biosense para o nano. Apertar o botão mais à direita (botão 4) iniciará o jogo. A raquete é controlada pelo botão 1 à esquerda e o botão 4 à direita. Belo tiro aí, BrickOut.

Aperte o botão de reset no Arduino Nano para voltar ao menu principal.

Etapa 13: Módulo do sensor de pulso

Um módulo de sensor de pulso pode fazer interface com a placa BioSense usando o cabeçalho de três pinos na parte superior da placa.

O módulo de sensor de pulso usa uma fonte de luz LED e um sensor fotográfico de luz ambiente APDS-9008 (folha de dados) para detectar a luz LED refletida pela ponta do dedo ou lóbulo da orelha. Um sinal do sensor de luz ambiente é amplificado e filtrado usando um amplificador operacional MCP6001. O sinal pode então ser lido pelo microcontrolador.

Pressionar o Botão 3 no menu principal do esboço biosense.ino retransmitirá amostras do sinal de saída do sensor de pulso pela interface USB. No menu TOOLS do Arduino IDE, selecione "Serial Plotter" e certifique-se de que a taxa de transmissão esteja definida como 115200. Coloque suavemente a ponta do dedo sobre a luz do sensor de pulso.

Detalhes e projetos adicionais associados ao módulo de sensor de pulso podem ser encontrados aqui.

Etapa 14: Eletromiografia (EMG)

Conecte o cabo do eletrodo na tomada inferior de 3,5 mm rotulada EMG e posicione os eletrodos conforme mostrado no diagrama.

Pressionar o Botão 1 no menu principal do esboço biosense.ino retransmitirá amostras do sinal de saída EMG pela interface USB. No menu TOOLS do Arduino IDE, selecione "Serial Plotter" e certifique-se de que a taxa de transmissão esteja definida como 115200.

Você pode testar o EMG em qualquer outro grupo muscular - até mesmo nos músculos da sobrancelha na testa.

O circuito EMG da BioSense Board foi inspirado por este Instructable da Advancer Technologies, que você definitivamente deve conferir para alguns projetos, ideias e vídeos adicionais.

Etapa 15: Eletrocardiógrafo (ECG)

Conecte o cabo do eletrodo na tomada superior de 3,5 mm identificada como ECG / EEG e posicione os eletrodos conforme mostrado no diagrama. Existem duas opções básicas para a colocação do eletrodo de ECG. O primeiro está na parte interna dos pulsos com a referência (cabo vermelho) nas costas de uma das mãos. Esta primeira opção é mais fácil e conveniente, mas geralmente é um pouco mais barulhenta. A segunda opção é transversal ao tórax com a referência no abdômen direito ou coxa.

Pressionar o Botão 2 no menu principal do esboço biosense.ino retransmitirá amostras do sinal de saída de ECG pela interface USB. No menu TOOLS do Arduino IDE, selecione "Serial Plotter" e certifique-se de que a taxa de transmissão esteja definida como 115200.

O circuito de ECG / EEG da BioSense Board foi inspirado no Heart and Brain SpikerShield da Backyard Brains. Confira o site deles para alguns projetos adicionais, ideias e este vídeo de ECG legal.

Etapa 16: Eletroencefalógrafo (EEG)

Conecte o cabo do eletrodo na tomada superior de 3,5 mm identificada como ECG / EEG e posicione os eletrodos conforme mostrado no diagrama. Existem muitas opções para a colocação do eletrodo EEG, com duas opções básicas mostradas aqui.

O primeiro é na testa com a referência (fio vermelho) no lóbulo da orelha ou processo mastóide. Esta primeira opção pode simplesmente usar as mesmas derivações tipo snap e eletrodos de gel usados para ECG.

A segunda opção na parte de trás da cabeça. Se você for careca, os eletrodos de gel também funcionarão aqui. Caso contrário, formar eletrodos que possam "penetrar" no cabelo é uma boa ideia. Um terminal de solda do tipo arruela de pressão é uma boa opção. Use um alicate de bico fino nas pequenas abas (seis neste caso) dentro da arruela para dobrar e depois todas para se projetar na mesma direção. A colocação sob uma faixa elástica irá forçar suavemente essas protuberâncias através do cabelo e entrar em contato com o couro cabeludo abaixo. Conforme necessário, um gel condutor pode ser usado para melhorar a conexão. Basta misturar o sal de cozinha com um líquido espesso, como vaselina ou uma pasta de água e amido ou farinha. Água salgada sozinha também funciona, mas deve ser contida em uma pequena esponja ou bola de algodão.

Pressionar o Botão 2 no menu principal do esboço biosense.ino retransmitirá amostras do sinal de saída de EEG pela interface USB. No menu TOOLS do Arduino IDE, selecione "Serial Plotter" e certifique-se de que a taxa de transmissão esteja definida como 115200.

Projetos e recursos adicionais de EEG:

Este Instructable usa um design semelhante ao BioSense EEG e também demonstra algum processamento adicional e até mesmo como jogar EEG Pong!

Backyard Brains também tem um bom vídeo para medições de EEG.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

Os sinais de EEG podem medir os efeitos das ondas cerebrais estroboscópicas (por exemplo, usando Mindroid).

Etapa 17: Zona de desafio

Você pode exibir os traços de sinal analógico no OLED além do Serial Plotter?

Para começar, confira este projeto da XTronical.

Também pode ser útil dar uma olhada no projeto Tiny Scope.

Que tal adicionar indicadores de texto para taxas de sinal ou outros parâmetros interessantes?

Etapa 18: Caixa de assinatura mensal da BioBox

A Applied Science Ventures, empresa controladora da HackerBoxes, está envolvida em um novo conceito de caixa de assinatura empolgante. BioBox irá inspirar e educar com projetos nas ciências da vida, bio hacking, saúde e desempenho humano. Mantenha um sensor óptico de notícias e descontos para associados, seguindo a página da BioBox no Facebook.

Etapa 19: HACK THE PLANET

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