HackerBox 0026: BioSense: 19 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

BioSense: este mes, los hackers de HackerBox están explorando circuitos amplificadores operacionales para medir señales fisiológicas del corazón, el cerebro y los músculos esqueléticos humanos. Este Instructable contiene información para trabajar con HackerBox # 0026, que puede recoger aquí hasta agotar existencias. Además, si desea recibir un HackerBox como este en su buzón cada mes, suscríbase en HackerBoxes.com y únase a la revolución.

Temas y objetivos de aprendizaje para HackerBox 0026:

• Comprender la teoría y las aplicaciones de los circuitos de amplificadores operacionales.
• Utilice amplificadores de instrumentación para medir señales diminutas
• Ensamble la placa BioSense exclusiva de HackerBoxes
• Instrumentar a un sujeto humano para ECG y EEG
• Registrar señales asociadas con los músculos esqueléticos humanos
• Diseñe circuitos de interfaz humana eléctricamente seguros
• Visualice señales analógicas a través de USB o mediante una pantalla OLED

HackerBoxes es el servicio de caja de suscripción mensual para electrónica de bricolaje y tecnología informática. Somos aficionados, creadores y experimentadores. Somos los soñadores de sueños. ¡HACKE EL PLANETA!

Paso 1: HackerBox 0026: Contenido de la caja

• Tarjeta de referencia coleccionable HackerBoxes # 0026
• PCB exclusivo de HackerBoxes BioSense
• OpAmp y kit de componentes para PCB BioSense
• Arduino Nano V3: 5 V, 16 MHz, MicroUSB
• Módulo OLED de 0,96 pulgadas, 128x64, SSD1306
• Módulo de sensor de pulso
• Cables tipo broche para sensores fisiológicos
• Gel adhesivo, almohadillas de electrodos de estilo a presión
• Kit de correa de electrodo OpenEEG
• Tubo retráctil - Variedad de 50 piezas
• Cable microUSB
• Calcomanía exclusiva de WiredMind

Algunas otras cosas que serán útiles:

• Soldador, soldadura y herramientas de soldadura básicas
• Computadora para ejecutar herramientas de software
• Batería de 9V
• Cable de conexión trenzado

Lo más importante es que necesitará sentido de la aventura, espíritu de bricolaje y curiosidad por los piratas informáticos. La electrónica incondicional de bricolaje no es una actividad trivial, y no la estamos diluyendo para usted. El objetivo es el progreso, no la perfección. Cuando persiste y disfruta de la aventura, se puede obtener una gran satisfacción al aprender nuevas tecnologías y, con suerte, hacer que algunos proyectos funcionen. Le sugerimos que dé cada paso lentamente, prestando atención a los detalles y no tenga miedo de pedir ayuda.

Tenga en cuenta que hay una gran cantidad de información para miembros actuales y potenciales en las preguntas frecuentes de HackerBox.

Paso 2: Amplificadores operacionales

Un amplificador operacional (o amplificador operacional) es un amplificador de voltaje de alta ganancia con una entrada diferencial. Un amplificador operacional produce un potencial de salida que suele ser cientos de miles de veces mayor que la diferencia de potencial entre sus dos terminales de entrada. Los amplificadores operacionales tuvieron su origen en las computadoras analógicas, donde se usaban para realizar operaciones matemáticas en muchos circuitos lineales, no lineales y dependientes de la frecuencia. Los amplificadores operacionales se encuentran entre los dispositivos electrónicos más utilizados en la actualidad, y se utilizan en una amplia gama de dispositivos de consumo, industriales y científicos.

Por lo general, se considera que un amplificador operacional ideal tiene las siguientes características:

• Ganancia infinita en bucle abierto G = vout / vin
• Impedancia de entrada infinita Rin (por lo tanto, corriente de entrada cero)
• Voltaje de compensación de entrada cero
• Rango de voltaje de salida infinito
• Ancho de banda infinito con cambio de fase cero y velocidad de respuesta infinita
• Impedancia de salida cero Rout
• Ruido cero
• Relación de rechazo de modo común infinito (CMRR)
• Relación de rechazo de fuente de alimentación infinita.

Estos ideales se pueden resumir en las dos "reglas de oro":

1. En un circuito cerrado, la salida intenta hacer lo que sea necesario para hacer que la diferencia de voltaje entre las entradas sea cero.
2. Las entradas no consumen corriente.

[Wikipedia]

Recursos adicionales de amplificadores operacionales:

Video tutorial detallado de EEVblog

academia Khan

Tutoriales de electrónica

Paso 3: Amplificadores de instrumentación

Un amplificador de instrumentación es un tipo de amplificador diferencial combinado con amplificadores de búfer de entrada. Esta configuración elimina la necesidad de igualar la impedancia de entrada y, por lo tanto, hace que el amplificador sea particularmente adecuado para su uso en equipos de medición y prueba. Los amplificadores de instrumentación se utilizan cuando se requiere una gran precisión y estabilidad del circuito. Los amplificadores de instrumentación tienen relaciones de rechazo de modo común muy altas, lo que los hace adecuados para medir señales pequeñas en presencia de ruido.

Aunque el amplificador de instrumentación generalmente se muestra esquemáticamente como idéntico a un amplificador operacional estándar, el amplificador de instrumentación electrónico casi siempre está compuesto internamente por TRES amplificadores operacionales. Estos están organizados de modo que haya un amplificador operacional para almacenar en búfer cada entrada (+, -) y otro para producir la salida deseada con una impedancia adecuada.

[Wikipedia]

Libro PDF: Guía del diseñador para amplificadores de instrumentación

Paso 4: Placa BioSense de HackerBoxes

La placa HackerBoxes BioSense incluye una colección de amplificadores operacionales y de instrumentación para detectar y medir las cuatro señales fisiológicas que se describen a continuación. Las diminutas señales eléctricas se procesan, amplifican y envían a un microcontrolador donde pueden transmitirse a una computadora a través de USB, procesarse y mostrarse. Para las operaciones del microcontrolador, la placa HackerBoxes BioSense emplea un módulo Arduino Nano. Tenga en cuenta que los siguientes pasos se centran en preparar el módulo Arduino Nano para su uso con la placa BioSense.

Los módulos de sensor de pulso cuentan con una fuente de luz y un sensor de luz. Cuando el módulo está en contacto con tejido corporal, por ejemplo, la yema de un dedo o el lóbulo de la oreja, los cambios en la luz reflejada se miden a medida que la sangre bombea a través del tejido.

ECG (electrocardiografía), también llamado EKG, registra la actividad eléctrica del corazón durante un período de tiempo utilizando electrodos colocados en la piel. Estos electrodos detectan los pequeños cambios eléctricos en la piel que surgen del patrón electrofisiológico de despolarización y repolarización del músculo cardíaco durante cada latido del corazón. El ECG es una prueba de cardiología que se realiza con mucha frecuencia. [Wikipedia]

EEG (electroencefalografía) es un método de monitoreo electrofisiológico para registrar la actividad eléctrica del cerebro. Los electrodos se colocan a lo largo del cuero cabelludo mientras que el EEG mide las fluctuaciones de voltaje que resultan de la corriente iónica dentro de las neuronas del cerebro. [Wikipedia]

EMG (electromiografía) mide la actividad eléctrica asociada con los músculos esqueléticos. Un electromiógrafo detecta el potencial eléctrico generado por las células musculares cuando se activan eléctrica o neurológicamente. [Wikipedia]

Paso 5: plataforma de microcontrolador Arduino Nano

El módulo Arduino Nano incluido viene con pines de encabezado, pero no están soldados al módulo. Deja las clavijas fuera por ahora. Realice estas pruebas iniciales del módulo Arduino Nano por separado de la placa BioSense y ANTES de soldar los pines del cabezal del Arduino Nano. Todo lo que se necesita para los siguientes pasos es un cable microUSB y el módulo Nano tal como sale de la bolsa.

Arduino Nano es una placa Arduino miniaturizada, compatible con protoboard y de montaje en superficie con USB integrado. Es increíblemente completo y fácil de piratear.

Características:

• Microcontrolador: Atmel ATmega328P
• Voltaje: 5 V
• Pines de E / S digitales: 14 (6 PWM)
• Pines de entrada analógica: 8
• Corriente CC por pin de E / S: 40 mA
• Memoria Flash: 32 KB (2 KB para el gestor de arranque)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Velocidad de reloj: 16 MHz
• Dimensiones: 17 mm x 43 mm

Esta variante particular del Arduino Nano es el diseño Robotdyn negro. La interfaz es mediante un puerto MicroUSB integrado que es compatible con los mismos cables MicroUSB que se utilizan con muchos teléfonos móviles y tabletas.

Los Arduino Nanos cuentan con un chip de puente USB / serie integrado. En esta variante en particular, el chip puente es el CH340G. Tenga en cuenta que hay varios otros tipos de chips de puente USB / serie que se utilizan en los diversos tipos de placas Arduino. Estos chips permiten que el puerto USB de su computadora se comunique con la interfaz serial en el chip del procesador de Arduino.

El sistema operativo de una computadora requiere un controlador de dispositivo para comunicarse con el chip USB / serial. El controlador permite que el IDE se comunique con la placa Arduino. El controlador de dispositivo específico que se necesita depende tanto de la versión del sistema operativo como del tipo de chip USB / serie. Para los chips USB / serie CH340, hay controladores disponibles para muchos sistemas operativos (UNIX, Mac OS X o Windows). El fabricante de la CH340 suministra esos controladores aquí.

Cuando conecte por primera vez el Arduino Nano a un puerto USB de su computadora, la luz verde de encendido debería encenderse y poco después el LED azul debería comenzar a parpadear lentamente. Esto sucede porque el Nano está precargado con el programa BLINK, que se ejecuta en el nuevo Arduino Nano.

Paso 6: Entorno de desarrollo integrado de Arduino (IDE)

Si aún no tiene el IDE de Arduino instalado, puede descargarlo desde Arduino.cc

Si desea información introductoria adicional para trabajar en el ecosistema Arduino, le sugerimos que consulte las instrucciones del Taller de inicio de HackerBoxes.

Conecte el Nano al cable MicroUSB y el otro extremo del cable a un puerto USB en la computadora, inicie el software Arduino IDE, seleccione el puerto USB apropiado en el IDE en herramientas> puerto (probablemente un nombre con "wchusb" en él). También seleccione "Arduino Nano" en el IDE en herramientas> tablero.

Finalmente, cargue un fragmento de código de ejemplo:

Archivo-> Ejemplos-> Conceptos básicos-> Parpadeo

Este es en realidad el código que se precargó en el Nano y debería estar ejecutándose ahora mismo para hacer parpadear lentamente el LED azul. En consecuencia, si cargamos este código de ejemplo, nada cambiará. En cambio, modifiquemos un poco el código.

Mirando de cerca, puede ver que el programa enciende el LED, espera 1000 milisegundos (un segundo), apaga el LED, espera otro segundo y luego lo hace todo de nuevo, para siempre.

Modifique el código cambiando las dos declaraciones "delay (1000)" por "delay (100)". Esta modificación hará que el LED parpadee diez veces más rápido, ¿verdad?

Carguemos el código modificado en el Nano haciendo clic en el botón SUBIR (el icono de flecha) justo encima de su código modificado. Mire a continuación el código para ver la información de estado: "compilando" y luego "cargando". Finalmente, el IDE debería indicar "Carga completa" y su LED debería parpadear más rápido.

Si es así, ¡enhorabuena! Acaba de piratear su primer código incrustado.

Una vez que su versión de parpadeo rápido esté cargada y ejecutándose, ¿por qué no ver si puede cambiar el código nuevamente para que el LED parpadee rápidamente dos veces y luego espere un par de segundos antes de repetir? ¡Darle una oportunidad! ¿Qué tal algunos otros patrones? Una vez que logre visualizar un resultado deseado, codificarlo y observar que funciona según lo planeado, habrá dado un paso enorme para convertirse en un hacker de hardware competente.

Paso 7: Pines de encabezado Arduino Nano

Ahora que su computadora de desarrollo ha sido configurada para cargar código en el Arduino Nano y el Nano ha sido probado, desconecte el cable USB del Nano y prepárese para soldar.

Si es nuevo en la soldadura, hay muchas guías y videos excelentes en línea sobre la soldadura. He aquí un ejemplo. Si cree que necesita ayuda adicional, intente encontrar un grupo de creadores locales o un espacio de piratas informáticos en su área. Además, los clubes de radioaficionados son siempre excelentes fuentes de experiencia en electrónica.

Suelde los dos encabezados de una sola fila (quince pines cada uno) al módulo Arduino Nano. El conector ICSP (programación en serie en circuito) de seis pines no se utilizará en este proyecto, así que deje esos pines apagados.

Una vez que se completa la soldadura, verifique cuidadosamente si hay puentes de soldadura y / o juntas de soldadura en frío. Finalmente, vuelva a conectar el Arduino Nano al cable USB y verifique que todo funcione correctamente.

Paso 8: Componentes para el kit de PCB BioSense

Con el módulo del microcontrolador listo para funcionar, es hora de ensamblar la placa BioSense.

Lista de componentes:

• U1:: 7805 Regulator 5V 0.5A TO-252 (hoja de datos)
• U2:: Convertidor de voltaje MAX1044 DIP8 (hoja de datos)
• U3:: Amplificador de instrumentación AD623N DIP8 (hoja de datos)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (hoja de datos)
• U5:: INA106 Amplificador diferencial DIP8 (hoja de datos)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (hoja de datos)
• D1, D2:: Cable axial del diodo de conmutación 1N4148
• S1, S2:: Interruptor deslizante SPDT con paso de 2,54 mm
• S3, S4, S5, S6:: Botón táctil momentáneo 6 mm x 6 mm x 5 mm
• BZ1:: Zumbador piezoeléctrico pasivo con paso de 6,5 mm
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: Resistencia de 10KOhmios [BRN BLK ORG]
• R3, R4:: Resistencia de 47KOhmios [YEL VIO ORG]
• R5:: Resistencia de 33KOhmios [ORG ORG ORG]
• R7:: Resistencia de 2.2MOhm [ROJO ROJO GRN]
• R8, R23:: Resistencia de 1KOhmio [BRN BLK RED]
• R10, R11:: Resistencia de 1 MOhm [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: Resistencia de 150KOhmios [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: Resistencia de 82KOhmios [GRY RED ORG]
• R9:: Potenciómetro de ajuste de 10KOhm "103"
• R24:: Potenciómetro de ajuste de 100KOhm "104"
• C1, C6, C11:: 1uF 50V Casquillo monolítico Paso de 5 mm "105"
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: Tapa monolítica de 10 uF 50 V Paso de 5 mm "106"
• C9:: Casquillo monolítico 560pF 50V Paso de 5 mm "561"
• C10:: 0.01uF 50V Casquillo monolítico Paso de 5 mm "103"
• Clips de batería de 9 V con cables
• Cabezal de separación hembra de 1x40 pines, paso de 2,54 mm
• Siete enchufes DIP8
• Dos enchufes de montaje en PCB de estilo audio de 3,5 mm

Paso 9: Ensamble el PCB BioSense

RESISTENCIAS: Hay ocho valores diferentes de resistencias. No son intercambiables y deben colocarse con cuidado exactamente donde pertenecen. Comience identificando los valores de cada tipo de resistencia usando los códigos de color que se muestran en la lista de componentes (y / o un ohmímetro). Escriba el valor en la cinta de papel adherida a las resistencias. Esto hace que sea mucho más difícil terminar con resistencias en el lugar equivocado. Las resistencias no están polarizadas y se pueden insertar en cualquier dirección. Una vez soldado en su lugar, recorte de cerca los cables de la parte posterior de la placa.

CONDENSADORES: Hay cuatro valores diferentes de condensadores. No son intercambiables y deben colocarse con cuidado exactamente donde pertenecen. Empiece por identificar los valores de cada tipo de condensador utilizando las marcas numéricas que se muestran en la lista de componentes. Los condensadores cerámicos no están polarizados y se pueden insertar en cualquier dirección. Una vez soldado en su lugar, recorte de cerca los cables de la parte posterior de la placa.

FUENTE DE ALIMENTACIÓN: Los dos componentes semiconductores que componen la fuente de alimentación son U1 y U2. Suelde estos a continuación. Al soldar U1, tenga en cuenta que la brida plana es el pin de tierra del dispositivo y el disipador de calor. Debe soldarse completamente a la PCB. El kit incluye tomas DIP8. Sin embargo, para el convertidor de voltaje U2, recomendamos encarecidamente soldar con cuidado el IC directamente a la placa sin un enchufe.

Suelde los dos interruptores deslizantes y los cables del clip de la batería de 9V. Tenga en cuenta que si el clip de la batería viene con un conector en los cables, puede simplemente cortar el conector.

En este momento, puede conectar una batería de 9V, encender el interruptor de encendido y usar un voltímetro para verificar que su fuente de alimentación esté creando un riel de -9V y un riel de + 5V del +9V suministrado. Ahora tenemos tres suministros de voltaje y una tierra, todo de una batería de 9V. RETIRE LA BATERÍA PARA CONTINUAR CON EL MONTAJE.

DIODOS: Los dos diodos D1 y D2 son componentes pequeños de color naranja vítreo con terminales axiales. Están polarizados y deben orientarse de modo que la línea negra del paquete de diodos se alinee con la línea gruesa de la serigrafía de la PCB.

TOMAS DE CABEZAL: Separe el cabezal de 40 pines en tres secciones de 3, 15 y 15 posiciones cada una. Para cortar los cabezales a la longitud deseada, use cortadores de alambre pequeños para cortar a través de la posición UN PASADO donde desea que termine la regleta de enchufes. Se sacrifica el pasador / orificio que atraviesa. El encabezado de tres pines es para el sensor de pulso en la parte superior de la placa con pines etiquetados como "GND 5V SIG". Los dos encabezados de quince pines son para Arduino Nano. Recuerde que el conector ICSP (programación en serie en circuito) de seis clavijas del Nano no se usa aquí y no necesita un encabezado. Tampoco sugerimos conectar la pantalla OLED con un encabezado. Suelde los encabezados en su lugar y déjelos vacíos por ahora.

TOMAS DIP: Los seis chips amplificadores U3-U8 están todos en paquetes DIP8. Suelde un zócalo de chip DIP8 en cada una de esas seis posiciones asegurándose de orientar la muesca en el zócalo para alinearla con la muesca en la serigrafía de la PCB. Suelde los enchufes sin el chip insertado en ellos. Déjalos vacíos por ahora.

COMPONENTES RESTANTES: Finalmente suelde los cuatro pulsadores, los dos trimpots (tenga en cuenta que son dos valores diferentes), el zumbador (tenga en cuenta que está polarizado), los dos conectores estilo audio de 3,5 mm y, por último, la pantalla OLED.

COMPONENTES ENCHUFADOS: Una vez completada toda la soldadura, se pueden insertar los seis chips amplificadores (teniendo en cuenta la orientación de la muesca). Además, el Arduino Nano se puede insertar con el conector USB en el borde de la placa BioSense.

Paso 10: Seguridad eléctrica y conmutadores de suministro de energía

En el diagrama esquemático de la placa HackerBoxes BioSense, tenga en cuenta que hay una sección de INTERFAZ HUMANA (o ANALÓGICA) y también una sección DIGITAL. Los únicos trances que se cruzan entre estas dos secciones son las tres líneas de entrada analógica al Arduino Nano y el suministro de batería de + 9V que se puede abrir usando el interruptor USB / BAT S2.

Por precaución, es una práctica común evitar tener cualquier circuito conectado a un cuerpo humano alimentado por una pared (alimentación de línea, alimentación de red, dependiendo de dónde viva). En consecuencia, la parte de la INTERFAZ HUMANA de la placa solo se alimenta con una batería de 9V. Por poco probable que sea que la computadora coloque repentinamente 120 V en el cable USB conectado, esta es una póliza de seguro adicional. Un beneficio adicional de este diseño es que podemos alimentar toda la placa con la batería de 9V si no necesitamos una computadora conectada.

INTERRUPTOR DE ENCENDIDO / APAGADO (S1) sirve para desconectar completamente la batería de 9V del circuito. Utilice S1 para apagar completamente la parte analógica de la placa cuando no esté en uso.

INTERRUPTOR USB / BAT (S2) sirve para conectar la batería de 9V a la alimentación digital del Nano y OLED. Deje S2 en la posición USB cuando la placa esté conectada a una computadora a través del cable USB y la computadora proporcionará el suministro digital. Cuando el Nano y el OLED sean alimentados por la batería de 9V, simplemente cambie S2 a la posición BAT.

NOTA SOBRE LOS INTERRUPTORES DE SUMINISTRO: Si S1 está ENCENDIDO, S2 está en USB y no hay alimentación USB, el Nano intentará alimentarse a través de los pines de entrada analógica. Si bien no es un problema de seguridad humana, esta es una condición indeseable para los delicados semiconductores y no debe prolongarse.

Paso 11: Biblioteca de pantallas OLED

Como prueba inicial de la pantalla OLED, instale el controlador de pantalla OLED SSD1306 que se encuentra aquí en el IDE de Arduino.

Pruebe la pantalla OLED cargando el ejemplo ssd1306 / snowflakes y programándolo en la placa BioSense.

Asegúrese de que esto funcione antes de seguir adelante.

Paso 12: Firmware de demostración de BioSense

¿Jugamos un juego, profesor Falken?

También hay un juego de Arkanoid genial en los ejemplos de SSD1306. Sin embargo, para que funcione con la placa BioSense, se debe modificar el código que inicializa y lee los botones. Nos hemos tomado la libertad de hacer esos cambios en el archivo "biosense.ino" adjunto aquí.

Duplique la carpeta arkanoid de los ejemplos de SSD1306 en una nueva carpeta que haya denominado biosense. Elimine el archivo arkanoid.ino de esa carpeta y coloque el archivo "biosense.ino". Ahora compile y cargue biosense en el nano. Al presionar el botón más a la derecha (botón 4) se iniciará el juego. La paleta se controla con el botón 1 a la izquierda y el botón 4 a la derecha. Buen disparo, BrickOut.

Presione el botón de reinicio en el Arduino Nano para volver al menú principal.

Paso 13: Módulo de sensor de pulso

Un módulo de sensor de pulso puede interactuar con la placa BioSense mediante el encabezado de tres pines en la parte superior de la placa.

El módulo de sensor de pulso utiliza una fuente de luz LED y un fotosensor de luz ambiental APDS-9008 (hoja de datos) para detectar la luz LED reflejada a través de la punta de un dedo o el lóbulo de la oreja. Una señal del sensor de luz ambiental se amplifica y filtra utilizando un amplificador operacional MCP6001. A continuación, el microcontrolador puede leer la señal.

Al presionar el Botón 3 en el menú principal del boceto biosense.ino, se transmitirán muestras de la señal de salida del sensor de pulso a través de la interfaz USB. En el menú HERRAMIENTAS del IDE de Arduino, seleccione el "Plotter en serie" y asegúrese de que la velocidad en baudios esté configurada en 115200. Coloque suavemente la yema del dedo sobre la luz del sensor de pulso.

Puede encontrar detalles y proyectos adicionales asociados con el módulo de sensor de pulso aquí.

Paso 14: Electromiógrafo (EMG)

Enchufe el cable del electrodo en el conector inferior de 3,5 mm etiquetado EMG y coloque los electrodos como se muestra en el diagrama.

Al presionar el Botón 1 en el menú principal del boceto biosense.ino, se transmitirán muestras de la señal de salida EMG a través de la interfaz USB. En el menú HERRAMIENTAS del IDE de Arduino, seleccione el "Plotter en serie" y asegúrese de que la velocidad en baudios esté configurada en 115200.

Puede probar la EMG en cualquier otro grupo de músculos, incluso en los músculos de las cejas en la frente.

El circuito EMG de BioSense Board se inspiró en este Instructable de Advancer Technologies, que definitivamente debería consultar para ver algunos proyectos, ideas y videos adicionales.

Paso 15: electrocardiógrafo (ECG)

Enchufe el cable del electrodo en el conector superior de 3,5 mm etiquetado ECG / EEG y coloque los electrodos como se muestra en el diagrama. Hay dos opciones básicas para la colocación de electrodos de ECG. El primero está en el interior de las muñecas con la referencia (cable rojo) en el dorso de una mano. Esta primera opción es más fácil y conveniente, pero a menudo es un poco más ruidosa. La segunda opción es cruzando el pecho con la referencia en el abdomen derecho o en la parte superior de la pierna.

Al presionar el Botón 2 en el menú principal del boceto biosense.ino, se transmitirán muestras de la señal de salida de ECG a través de la interfaz USB. En el menú HERRAMIENTAS del IDE de Arduino, seleccione el "Plotter en serie" y asegúrese de que la velocidad en baudios esté configurada en 115200.

El circuito ECG / EEG de la placa BioSense se inspiró en Heart and Brain SpikerShield de Backyard Brains. Visite su sitio para ver algunos proyectos adicionales, ideas y este genial video de ECG.

Paso 16: Electroencefalograma (EEG)

Enchufe el cable del electrodo en el conector superior de 3,5 mm etiquetado ECG / EEG y coloque los electrodos como se muestra en el diagrama. Hay muchas opciones para la colocación de electrodos de EEG con dos opciones básicas que se muestran aquí.

El primero está en la frente con la referencia (cable rojo) en el lóbulo de la oreja o en la apófisis mastoides. Esta primera opción puede usar simplemente los mismos electrodos de gel y electrodos de gel que se usan para el ECG.

La segunda opción en la parte posterior de la cabeza. Si es calvo, los electrodos de gel también funcionarán aquí. De lo contrario, es una buena idea formar electrodos que puedan "atravesar" el cabello. Una orejeta de soldadura estilo arandela de seguridad es una buena opción. Use alicates de punta fina en las pestañas pequeñas (seis en este caso) dentro de la arandela para doblar y luego todas para sobresalir en la misma dirección. La colocación debajo de una diadema elástica forzará suavemente estas protuberancias a través del cabello y entrará en contacto con el cuero cabelludo que se encuentra debajo. Según sea necesario, se puede utilizar gel conductor para mejorar la conexión. Simplemente mezcle sal de mesa con un líquido espeso como vaselina o una suspensión de agua y almidón o harina. El agua salada sola también funcionará, pero deberá estar contenida dentro de una pequeña esponja o bola de algodón.

Al presionar el Botón 2 en el menú principal del boceto biosense.ino, se transmitirán muestras de la señal de salida del EEG a través de la interfaz USB. En el menú HERRAMIENTAS del IDE de Arduino, seleccione el "Plotter en serie" y asegúrese de que la velocidad en baudios esté configurada en 115200.

Proyectos y recursos adicionales de EEG:

Este Instructable utiliza un diseño similar al BioSense EEG y también demuestra algún procesamiento adicional e incluso cómo jugar EEG Pong.

Backyard Brains también tiene un buen video para las mediciones de EEG.

BriainBay

OpenEEG

OpenViBe

Las señales de EEG pueden medir los efectos de las ondas cerebrales estroboscópicas (por ejemplo, utilizando Mindroid).

Paso 17: Zona de desafío

¿Puede mostrar las trazas de la señal analógica en el OLED además del Plotter en serie?

Como punto de partida, consulte este proyecto de XTronical.

También puede resultar útil echar un vistazo al proyecto Tiny Scope.

¿Qué tal agregar indicadores de texto para las tasas de señal u otros parámetros interesantes?

Paso 18: Caja de suscripción mensual de BioBox

Applied Science Ventures, la empresa matriz de HackerBoxes, está involucrada en un nuevo y emocionante concepto de caja de suscripción. BioBox inspirará y educará con proyectos en las ciencias de la vida, bio piratería, salud y desempeño humano. Mantenga un sensor óptico para recibir noticias y descuentos para miembros fundadores siguiendo la página de Facebook de BioBox.

Paso 19: HACKEAR EL PLANETA

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