HackerBox 0026: BioSense: 19 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

BioSense - Bulan ini, HackerBox Hacker sedang menjajaki rangkaian penguat operasional untuk mengukur sinyal fisiologis jantung, otak, dan otot rangka manusia. Instruksi ini berisi informasi untuk bekerja dengan HackerBox #0026, yang dapat Anda ambil di sini selama persediaan masih ada. Juga, jika Anda ingin menerima HackerBox seperti ini langsung di kotak surat Anda setiap bulan, silakan berlangganan di HackerBoxes.com dan bergabunglah dengan revolusi!

Topik dan Tujuan Pembelajaran HackerBox 0026:

• Memahami teori dan aplikasi rangkaian op-amp
• Gunakan amplifier instrumentasi untuk mengukur sinyal kecil
• Merakit Papan BioSense HackerBoxes eksklusif
• Instrumen subjek manusia untuk EKG dan EEG
• Rekam sinyal yang terkait dengan otot rangka manusia
• Rancang sirkuit antarmuka manusia yang aman secara elektrik
• Visualisasikan sinyal analog melalui USB atau melalui layar OLED

HackerBoxes adalah layanan kotak berlangganan bulanan untuk elektronik DIY dan teknologi komputer. Kami adalah penghobi, pembuat, dan eksperimen. Kami adalah pemimpi mimpi. HACK PLANET!

Langkah 1: HackerBox 0026: Isi Kotak

• HackerBoxes #0026 Kartu Referensi Koleksi
• HackerBox Eksklusif BioSense PCB
• OpAmp dan Kit Komponen untuk BioSense PCB
• Arduino Nano V3: 5V, 16MHz, MicroUSB
• Modul OLED 0,96 inci, 128x64, SSD1306
• Modul Sensor Pulsa
• Lead Snap-Style untuk Sensor Fisiologis
• Gel Perekat, Bantalan Elektroda Gaya Snap
• Kit Tali Elektroda OpenEEG
• Shrink Tubing - Variasi 50 Buah
• Kabel MicroUSB
• Stiker WiredMind Eksklusif

Beberapa hal lain yang akan membantu:

• Besi solder, solder, dan alat solder dasar
• Komputer untuk menjalankan perangkat lunak
• Baterai 9V
• Kawat pengait terdampar

Yang terpenting, Anda akan membutuhkan rasa petualangan, semangat DIY, dan rasa ingin tahu peretas. Elektronik Hardcore DIY bukanlah pengejaran yang sepele, dan kami tidak mempermudahnya untuk Anda. Tujuannya adalah kemajuan, bukan kesempurnaan. Ketika Anda bertahan dan menikmati petualangan, banyak kepuasan dapat diperoleh dari mempelajari teknologi baru dan semoga beberapa proyek berhasil. Kami menyarankan untuk mengambil setiap langkah secara perlahan, memperhatikan detailnya, dan jangan takut untuk meminta bantuan.

Perhatikan bahwa ada banyak informasi untuk anggota saat ini, dan calon, di FAQ HackerBox.

Langkah 2: Penguat Operasional

Penguat operasional (atau op-amp) adalah penguat tegangan gain tinggi dengan input diferensial. Sebuah op-amp menghasilkan potensi keluaran yang biasanya ratusan ribu kali lebih besar dari perbedaan potensial antara dua terminal masukannya. Penguat operasional berasal dari komputer analog, di mana mereka digunakan untuk melakukan operasi matematika di banyak sirkuit linier, non-linear, dan bergantung pada frekuensi. Op-amp adalah salah satu perangkat elektronik yang paling banyak digunakan saat ini, digunakan dalam beragam perangkat konsumen, industri, dan ilmiah.

Sebuah op-amp yang ideal biasanya dianggap memiliki karakteristik sebagai berikut:

• Gain loop terbuka tak terbatas G = vout / vin
• Impedansi masukan tak terbatas Rin (dengan demikian, arus masukan nol)
• Tegangan offset masukan nol
• Rentang tegangan keluaran tak terbatas
• Bandwidth tak terbatas dengan pergeseran fase nol dan laju perubahan tegangan tak terbatas
• Rute impedansi keluaran nol
• Nol kebisingan
• Rasio penolakan mode umum tak terbatas (CMRR)
• Rasio penolakan catu daya tak terbatas.

Cita-cita ini dapat diringkas oleh dua "aturan emas":

1. Dalam loop tertutup, output mencoba melakukan apa pun yang diperlukan untuk membuat perbedaan tegangan antara input nol.
2. Input tidak menarik arus.

[Wikipedia]

Sumber Daya Op-Amp Tambahan:

Video Tutorial Detil dari EEVblog

Akademi Khan

Tutorial Elektronika

Langkah 3: Penguat Instrumentasi

Penguat instrumentasi adalah jenis penguat diferensial yang dikombinasikan dengan penguat buffer input. Konfigurasi ini menghilangkan kebutuhan untuk pencocokan impedansi input dan dengan demikian membuat amplifier sangat cocok untuk digunakan dalam peralatan pengukuran dan pengujian. Amplifier instrumentasi digunakan di mana akurasi dan stabilitas sirkuit diperlukan. Amplifier instrumentasi memiliki rasio penolakan mode umum yang sangat tinggi sehingga cocok untuk mengukur sinyal kecil dengan adanya noise.

Meskipun penguat instrumentasi biasanya ditampilkan secara skematis identik dengan op-amp standar, penguat instrumentasi elektronik hampir selalu secara internal terdiri dari TIGA op-amp. Ini diatur sehingga ada satu op-amp untuk buffer setiap input (+,), dan satu untuk menghasilkan output yang diinginkan dengan pencocokan impedansi yang memadai.

[Wikipedia]

Buku PDF: Panduan Desainer untuk Amplifier Instrumentasi

Langkah 4: HackerBoxes BioSense Board

HackerBoxes BioSense Board menampilkan kumpulan amplifier operasional dan instrumentasi untuk mendeteksi dan mengukur empat sinyal fisiologis yang dijelaskan di bawah ini. Sinyal listrik kecil diproses, diperkuat dan diumpankan ke mikrokontroler di mana mereka dapat diteruskan ke komputer melalui USB, diproses, dan ditampilkan. Untuk operasi mikrokontroler, HackerBoxes BioSense Board menggunakan modul Arduino Nano. Perhatikan bahwa beberapa langkah berikutnya berfokus pada penyiapan modul Arduino Nano untuk digunakan dengan Papan BioSense.

Modul Sensor Pulsa memiliki sumber cahaya dan sensor cahaya. Ketika modul bersentuhan dengan jaringan tubuh, misalnya ujung jari atau daun telinga, perubahan cahaya yang dipantulkan diukur sebagai pompa darah melalui jaringan.

EKG (Elektrokardiografi), juga disebut EKG, merekam aktivitas listrik jantung selama periode waktu tertentu menggunakan elektroda yang ditempatkan pada kulit. Elektroda ini mendeteksi perubahan listrik kecil pada kulit yang muncul dari pola elektrofisiologis otot jantung dari depolarisasi dan repolarisasi selama setiap detak jantung. EKG adalah tes kardiologi yang sangat umum dilakukan. [Wikipedia]

EEG (Electroencephalography) adalah metode pemantauan elektrofisiologis untuk merekam aktivitas listrik otak. Elektroda ditempatkan di sepanjang kulit kepala sementara EEG mengukur fluktuasi tegangan yang dihasilkan dari arus ionik di dalam neuron otak. [Wikipedia]

EMG (Electromyography) mengukur aktivitas listrik yang terkait dengan otot rangka. Elektromiograf mendeteksi potensi listrik yang dihasilkan oleh sel-sel otot ketika mereka diaktifkan secara elektrik atau neurologis. [Wikipedia]

Langkah 5: Platform Mikrokontroler Arduino Nano

Modul Arduino Nano yang disertakan dilengkapi dengan pin header, tetapi tidak disolder ke modul. Tinggalkan pin untuk saat ini. Lakukan tes awal modul Arduino Nano ini secara terpisah dari BioSense Board dan SEBELUM menyolder pin header Arduino Nano. Yang diperlukan untuk beberapa langkah berikutnya hanyalah kabel microUSB dan modul Nano begitu dikeluarkan dari tas.

Arduino Nano adalah papan Arduino mini yang dipasang di permukaan, ramah papan tempat memotong roti, dengan USB terintegrasi. Ini luar biasa berfitur lengkap dan mudah diretas.

Fitur:

• Mikrokontroler: Atmel ATmega328P
• Tegangan: 5V
• Pin I/O Digital: 14 (6 PWM)
• Pin Input Analog: 8
• Arus DC per Pin I/O: 40 mA
• Memori Flash: 32 KB (2KB untuk bootloader)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Kecepatan Jam: 16 MHz
• Dimensi: 17mm x 43mm

Varian khusus dari Arduino Nano ini adalah desain Robotdyn hitam. Antarmuka menggunakan port MicroUSB on-board yang kompatibel dengan kabel MicroUSB yang sama yang digunakan dengan banyak ponsel dan tablet.

Arduino Nanos memiliki chip jembatan USB/Serial bawaan. Pada varian khusus ini, chip bridge adalah CH340G. Perhatikan bahwa ada berbagai jenis chip jembatan USB/Serial lain yang digunakan pada berbagai jenis papan Arduino. Chip ini memungkinkan port USB komputer Anda untuk berkomunikasi dengan antarmuka serial pada chip prosesor Arduino.

Sistem operasi komputer memerlukan Device Driver untuk berkomunikasi dengan chip USB/Serial. Pengemudi memungkinkan IDE untuk berkomunikasi dengan papan Arduino. Driver perangkat khusus yang diperlukan tergantung pada versi OS dan juga jenis chip USB/Serial. Untuk chip USB/Serial CH340, ada driver yang tersedia untuk banyak sistem operasi (UNIX, Mac OS X, atau Windows). Pembuat CH340 memasok driver tersebut di sini.

Saat Anda pertama kali mencolokkan Arduino Nano ke port USB komputer Anda, lampu daya hijau akan menyala dan segera setelah itu LED biru akan mulai berkedip perlahan. Ini terjadi karena Nano sudah dimuat sebelumnya dengan program BLINK, yang berjalan di Arduino Nano yang baru.

Langkah 6: Lingkungan Pengembangan Terpadu Arduino (IDE)

Jika Anda belum menginstal Arduino IDE, Anda dapat mengunduhnya dari Arduino.cc

Jika Anda menginginkan informasi pengantar tambahan untuk bekerja di ekosistem Arduino, kami sarankan untuk membaca instruksi untuk Lokakarya Pemula HackerBoxes.

Colokkan Nano ke kabel MicroUSB dan ujung kabel lainnya ke port USB di komputer, luncurkan perangkat lunak Arduino IDE, pilih port USB yang sesuai di IDE di bawah alat> port (kemungkinan nama dengan "wchusb" di dalamnya). Pilih juga "Arduino Nano" di IDE di bawah tools>board.

Terakhir, muat sepotong kode contoh:

File->Contoh->Dasar->Berkedip

Ini sebenarnya adalah kode yang dimuat sebelumnya ke Nano dan harus dijalankan sekarang untuk mengedipkan LED biru secara perlahan. Dengan demikian, jika kita memuat kode contoh ini, tidak ada yang akan berubah. Sebagai gantinya, mari kita ubah kodenya sedikit.

Melihat lebih dekat, Anda dapat melihat bahwa program menyalakan LED, menunggu 1000 milidetik (satu detik), mematikan LED, menunggu satu detik lagi, dan kemudian melakukan semuanya lagi - selamanya.

Ubah kode dengan mengubah kedua pernyataan "delay(1000)" menjadi "delay(100)". Modifikasi ini akan menyebabkan LED berkedip sepuluh kali lebih cepat, bukan?

Mari muat kode yang dimodifikasi ke dalam Nano dengan mengklik tombol UPLOAD (ikon panah) tepat di atas kode yang Anda modifikasi. Perhatikan di bawah kode untuk info status: "mengkompilasi" dan kemudian "mengunggah". Akhirnya, IDE akan menunjukkan "Uploading Complete" dan LED Anda akan berkedip lebih cepat.

Jika demikian, selamat! Anda baru saja meretas bagian pertama dari kode yang disematkan.

Setelah versi fast-blink Anda dimuat dan dijalankan, mengapa tidak melihat apakah Anda dapat mengubah kode lagi untuk menyebabkan LED berkedip cepat dua kali dan kemudian menunggu beberapa detik sebelum mengulanginya? Cobalah! Bagaimana dengan beberapa pola lainnya? Setelah Anda berhasil memvisualisasikan hasil yang diinginkan, mengkodekannya, dan mengamatinya agar berfungsi sesuai rencana, Anda telah mengambil langkah besar untuk menjadi peretas perangkat keras yang kompeten.

Langkah 7: Pin Header Arduino Nano

Sekarang komputer pengembangan Anda telah dikonfigurasi untuk memuat kode ke Arduino Nano dan Nano telah diuji, lepaskan kabel USB dari Nano dan bersiaplah untuk menyolder.

Jika Anda baru mengenal penyolderan, ada banyak panduan hebat dan video online tentang penyolderan. Berikut adalah salah satu contoh. Jika Anda merasa membutuhkan bantuan tambahan, coba cari grup pembuat lokal atau ruang peretas di wilayah Anda. Juga, klub radio amatir selalu merupakan sumber pengalaman elektronik yang sangat baik.

Solder dua header baris tunggal (masing-masing lima belas pin) ke modul Arduino Nano. Konektor ICSP (in-circuit serial programming) enam pin tidak akan digunakan dalam proyek ini, jadi biarkan saja pin tersebut.

Setelah penyolderan selesai, periksa dengan cermat jembatan solder dan/atau sambungan solder dingin. Terakhir, sambungkan kembali Arduino Nano ke kabel USB dan pastikan semuanya masih berfungsi dengan baik.

Langkah 8: Komponen untuk Kit PCB BioSense

Dengan modul mikrokontroler yang siap digunakan, sekarang saatnya untuk merakit Papan BioSense.

Daftar Komponen:

• U1:: 7805 Regulator 5V 0.5A TO-252 (lembar data)
• U2:: MAX1044 Konverter Tegangan DIP8 (lembar data)
• U3:: Penguat Instrumentasi AD623N DIP8 (lembar data)
• U4:: TLC2272344P OpAmp DIP8 DIP8 (lembar data)
• U5:: INA106 Penguat Diferensial DIP8 (lembar data)
• U6, U7, U8:: TL072 OpAmp DIP8 (lembar data)
• D1, D2:: 1N4148 Switching Diode Axial Lead
• S1, S2:: SPDT Slide Switch 2.54mm Pitch
• S3, S4, S5, S6:: Tombol Sesaat Taktil 6mm X 6mm X 5mm
• BZ1:: Buzzer Piezo Pasif 6.5mm Pitch
• R1, R2, R6, R12, R16, R17, R18, R19, R20:: Resistor 10KOhm [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 MERAH]
• R10, R11:: Resistor 1MOhm [BRN BLK GRN]
• R13, R14, R15:: Resistor 150KOhm [BRN GRN YEL]
• R21, R22:: Resistor 82KOhm [GRY RED ORG]
• R9:: Potensiometer Pemangkas 10KOhm “103”
• R24:: Potensiometer Pemangkas 100KOhm “104”
• C1, C6, C11:: 1uF 50V Monolitik Cap 5mm Pitch “105”
• C2, C3, C4, C5, C7, C8:: 10uF 50V Tutup Monolitik 5mm Pitch “106”
• C9:: 560pF 50V Monolitik Cap 5mm Pitch “561”
• C10:: 0,01uF 50V Monolitik Cap 5mm Pitch “103”
• Klip Baterai 9V dengan Kawat Lead
• 1x40pin WANITA BREAK-AWAY HEADER 2.54mm Pitch
• Tujuh Soket DIP8
• Dua Soket Pemasangan PCB Gaya Audio 3,5mm

Langkah 9: Merakit PCB BioSense

RESISTOR: Ada delapan nilai resistor yang berbeda. Mereka tidak dapat dipertukarkan dan harus ditempatkan dengan hati-hati tepat di tempatnya. Mulailah dengan mengidentifikasi nilai setiap jenis resistor menggunakan kode warna yang ditunjukkan dalam daftar komponen (dan/atau ohmeter). Tulis nilai pada pita kertas yang terpasang pada resistor. Ini membuatnya jauh lebih sulit untuk berakhir dengan resistor di tempat yang salah. Resistor tidak terpolarisasi dan dapat dimasukkan ke kedua arah. Setelah disolder ke tempatnya, rapikan ujung-ujungnya dari bagian belakang papan.

KAPASITOR: Ada empat nilai kapasitor yang berbeda. Mereka tidak dapat dipertukarkan dan harus ditempatkan dengan hati-hati tepat di tempatnya. Mulailah dengan mengidentifikasi nilai setiap jenis kapasitor menggunakan tanda nomor yang ditunjukkan dalam daftar komponen. Kapasitor keramik tidak terpolarisasi dan dapat dimasukkan ke kedua arah. Setelah disolder ke tempatnya, rapikan ujung-ujungnya dari bagian belakang papan.

POWER SUPPLY: Dua komponen semikonduktor yang membentuk catu daya adalah U1 dan U2. Solder ini selanjutnya. Saat menyolder U1, perhatikan bahwa flensa datar adalah pin ground perangkat dan heat sink. Itu harus disolder sepenuhnya ke PCB. Kit termasuk soket DIP8. Namun, untuk konverter tegangan U2, kami sangat menyarankan untuk menyolder IC dengan hati-hati langsung ke papan tanpa soket.

Solder pada dua sakelar geser dan ujung klip baterai 9V. Perhatikan bahwa jika klip baterai Anda dilengkapi dengan steker konektor di ujungnya, Anda bisa memotong konektornya.

Pada saat ini, Anda dapat memasang baterai 9V, menyalakan sakelar daya, dan menggunakan volt meter untuk memverifikasi bahwa catu daya Anda membuat rel -9V dan rel +5V dari +9V yang disediakan. Kami sekarang memiliki tiga suplai tegangan dan ground semua dari satu baterai 9V. LEPASKAN BATERAI UNTUK MELANJUTKAN PERAKITAN.

DIODE: Dua dioda D1 dan D2 kecil, bertimbal aksial, komponen oranye kaca. Mereka terpolarisasi dan harus diorientasikan sehingga garis hitam pada paket dioda sejajar dengan garis tebal pada silkscreen PCB.

SOCKET HEADER: Pisahkan header 40 pin menjadi tiga bagian masing-masing 3, 15, dan 15 posisi. Untuk memotong header menjadi panjang, gunakan pemotong kawat kecil untuk memotong melalui posisi SATU MASA LALU di mana Anda ingin strip soket berakhir. Pin/lubang yang Anda potong dikorbankan. Header tiga pin adalah untuk sensor pulsa di bagian atas papan dengan pin berlabel "GND 5V SIG". Dua lima belas pin header adalah untuk Arduino Nano. Ingatlah bahwa konektor enam pin ICSP (in-circuit serial programming) dari Nano tidak digunakan di sini dan tidak memerlukan header. Kami juga tidak menyarankan penyambungan layar OLED dengan header. Solder header pada tempatnya dan biarkan kosong untuk saat ini.

SOCKET DIP: Enam chip amplifier U3-U8 semuanya ada dalam paket DIP8. Solder soket chip DIP8 ke masing-masing dari enam posisi tersebut dengan memastikan untuk mengarahkan takik di soket agar sejajar dengan takik pada layar sutra PCB. Solder soket tanpa memasukkan chip ke dalamnya. Biarkan mereka kosong untuk saat ini.

KOMPONEN YANG TERSISA: Terakhir, solder keempat tombol tekan, dua trimpot (perhatikan bahwa keduanya adalah dua nilai yang berbeda), bel (perhatikan bahwa itu terpolarisasi), dua jack audio 3,5 mm, dan terakhir layar OLED.

KOMPONEN SOCKETED: Setelah semua penyolderan selesai, enam chip amplifier dapat dimasukkan (dengan memperhatikan orientasi takik). Selain itu, Arduino Nano dapat dimasukkan dengan konektor USB di tepi Papan BioSense.

Langkah 10: Sakelar Pengaman Listrik dan Catu Daya

Dalam diagram skema untuk HackerBoxes BioSense Board, perhatikan bahwa ada bagian ANTARMUKA MANUSIA (atau ANALOG) dan juga bagian DIGITAL. Satu-satunya trans yang melintasi antara dua bagian ini adalah tiga jalur input analog ke Arduino Nano dan suplai baterai +9V yang dapat dibuka menggunakan sakelar USB/BAT S2.

Karena sangat berhati-hati, adalah praktik umum untuk menghindari sirkuit apa pun yang terhubung ke tubuh manusia yang ditenagai oleh daya dinding (listrik, daya listrik, tergantung di mana Anda tinggal). Dengan demikian, bagian HUMAN INTERFACE dari papan hanya ditenagai oleh baterai 9V. Betapapun kecilnya kemungkinan komputer tiba-tiba memasang 120V ke kabel USB yang terhubung, ini adalah polis asuransi tambahan. Manfaat tambahan untuk desain ini adalah kita dapat memberi daya pada seluruh papan dari baterai 9V jika kita tidak memerlukan komputer yang terhubung.

ON/OFF SWITCH (S1) berfungsi untuk memutuskan aki 9V dari rangkaian seluruhnya. Gunakan S1 untuk mematikan bagian analog papan sepenuhnya saat tidak digunakan.

USB/BAT SWITCH (S2) berfungsi untuk menghubungkan baterai 9V ke supply digital Nano dan OLED. Biarkan S2 dalam posisi USB saat papan terhubung ke komputer melalui kabel USB dan suplai digital akan disediakan oleh komputer. Saat Nano dan OLED akan ditenagai oleh baterai 9V, cukup alihkan S2 ke posisi BAT.

CATATAN ON SUPPLY SWITCHES: Jika S1 ON, S2 ada di USB, dan tidak ada daya USB yang disediakan, Nano akan mencoba memberi daya sendiri melalui pin input analog. Meskipun bukan masalah keselamatan manusia, ini adalah kondisi yang tidak diinginkan untuk semikonduktor halus dan tidak boleh diperpanjang.

Langkah 11: Perpustakaan Tampilan OLED

Sebagai pengujian awal tampilan OLED, instal driver tampilan OLED SSD1306 yang ada di sini ke Arduino IDE.

Uji tampilan OLED dengan memuat contoh ssd1306/snowflakes dan memprogramnya ke BioSense Board.

Pastikan ini berfungsi sebelum melanjutkan.

Langkah 12: Firmware Demo BioSense

Haruskah kita bermain game, Profesor Falken?

Ada juga game Arkanoid keren di contoh SSD1306. Agar dapat bekerja dengan papan BioSense, kode yang menginisialisasi dan membaca tombol harus dimodifikasi. Kami telah mengambil kebebasan untuk melakukan perubahan tersebut pada file "biosense.ino" yang terlampir di sini.

Gandakan folder arkanoid dari contoh SSD1306 ke folder baru yang telah Anda beri nama biosense. Hapus file arkanoid.ino dari folder itu dan masukkan file "biosense.ino". Sekarang kompilasi dan unggah biosense ke nano. Menekan tombol paling kanan (tombol 4) akan meluncurkan game. Dayung dikendalikan oleh tombol 1 ke kiri dan tombol 4 ke kanan. Tembakan bagus di sana, BrickOut.

Tekan tombol reset pada Arduino Nano untuk kembali ke menu utama.

Langkah 13: Modul Sensor Pulsa

Modul Sensor Pulsa dapat terhubung ke Papan BioSense menggunakan header tiga pin di bagian atas Papan.

Modul Sensor Pulsa menggunakan sumber cahaya LED dan sensor foto cahaya ambient APDS-9008 (lembar data) untuk mendeteksi cahaya LED yang dipantulkan melalui ujung jari atau daun telinga. Sinyal dari sensor cahaya sekitar diperkuat dan difilter menggunakan op-amp MCP6001. Sinyal tersebut kemudian dapat dibaca oleh mikrokontroler.

Menekan Tombol 3 dari menu utama sketsa biosense.ino akan menyampaikan sampel sinyal keluaran sensor pulsa melalui antarmuka USB. Di bawah menu TOOLS dari Arduino IDE, pilih "Serial Plotter" dan pastikan bahwa baud rate diatur ke 115200. Letakkan ujung jari Anda dengan lembut di atas lampu pada sensor pulsa.

Detail tambahan dan proyek yang terkait dengan Modul Sensor Pulsa dapat ditemukan di sini.

Langkah 14: Elektromiograf (EMG)

Colokkan kabel elektroda ke jack 3.5mm bawah berlabel EMG dan posisikan elektroda seperti yang ditunjukkan pada diagram.

Menekan Tombol 1 dari menu utama sketsa biosense.ino akan menyampaikan sampel sinyal keluaran EMG melalui antarmuka USB. Di bawah menu TOOLS Arduino IDE, pilih "Serial Plotter" dan pastikan baud rate diatur ke 115200.

Anda dapat menguji EMG pada kelompok otot lain - bahkan otot alis di dahi Anda.

Sirkuit EMG dari BioSense Board terinspirasi oleh Instructable dari Advancer Technologies ini, yang pasti harus Anda periksa untuk beberapa proyek, ide, dan video tambahan.

Langkah 15: Elektrokardiograf (EKG)

Colokkan kabel elektroda ke jack 3.5mm atas berlabel EKG/EEG dan posisikan elektroda seperti yang ditunjukkan pada diagram. Ada dua pilihan dasar untuk penempatan elektroda EKG. Yang pertama adalah di bagian dalam pergelangan tangan dengan referensi (timbal merah) di punggung satu tangan. Opsi pertama ini lebih mudah dan lebih nyaman tetapi seringkali sedikit lebih ribut. Pilihan kedua adalah di dada dengan referensi di perut kanan atau kaki bagian atas.

Menekan Tombol 2 dari menu utama sketsa biosense.ino akan menyampaikan sampel sinyal keluaran EKG melalui antarmuka USB. Di bawah menu TOOLS Arduino IDE, pilih "Serial Plotter" dan pastikan baud rate diatur ke 115200.

Sirkuit EKG/EEG dari BioSense Board terinspirasi oleh Heart and Brain SpikerShield dari Backyard Brains. Lihat situs mereka untuk beberapa proyek tambahan, ide, dan video EKG keren ini.

Langkah 16: Elektroensefalografi (EEG)

Colokkan kabel elektroda ke jack 3.5mm atas berlabel EKG/EEG dan posisikan elektroda seperti yang ditunjukkan pada diagram. Ada banyak pilihan untuk penempatan elektroda EEG dengan dua pilihan dasar yang ditunjukkan di sini.

Yang pertama adalah di dahi dengan referensi (timbal merah) di daun telinga atau proses mastoid. Opsi pertama ini cukup menggunakan sadapan snap-style yang sama dan elektroda gel yang digunakan untuk EKG.

Opsi kedua di bagian belakang kepala. Jika Anda botak, elektroda gel juga akan berfungsi di sini. Jika tidak, membentuk elektroda yang dapat "menyodok" rambut adalah ide yang bagus. Lug solder gaya lock-washer adalah pilihan yang baik. Gunakan tang jarum pada tab kecil (enam dalam kasus ini) di dalam mesin cuci untuk menekuk kemudian semua menonjol ke arah yang sama. Penempatan di bawah ikat kepala elastis akan dengan lembut memaksa tonjolan ini melalui rambut dan bersentuhan dengan kulit kepala di bawahnya. Jika perlu, gel konduktif dapat digunakan untuk meningkatkan sambungan. Cukup campur garam meja dengan cairan kental seperti petroleum jelly atau bubur air dan pati atau tepung. Air asin saja juga bisa digunakan, tetapi harus dimasukkan ke dalam spons kecil atau bola kapas.

Menekan Tombol 2 dari menu utama sketsa biosense.ino akan menyampaikan sampel sinyal keluaran EEG melalui antarmuka USB. Di bawah menu TOOLS Arduino IDE, pilih "Serial Plotter" dan pastikan baud rate diatur ke 115200.

Proyek dan sumber daya EEG tambahan:

Instruksi ini menggunakan desain yang mirip dengan BioSense EEG dan juga menunjukkan beberapa pemrosesan tambahan dan bahkan cara memainkan EEG Pong!

Backyard Brains juga memiliki video yang bagus untuk pengukuran EEG.

Teluk Briain

BukaEEG

OpenViBe

Sinyal EEG dapat mengukur efek gelombang otak stroboskopik (misalnya menggunakan Mindroid).

Langkah 17: Zona Tantangan

Dapatkah Anda menampilkan jejak sinyal analog pada OLED selain Serial Plotter?

Sebagai titik awal, lihat proyek ini dari XTronical.

Mungkin juga berguna untuk melihat proyek Tiny Scope.

Bagaimana dengan menambahkan indikator teks untuk kecepatan sinyal atau parameter menarik lainnya?

Langkah 18: Kotak Berlangganan Bulanan BioBox

Applied Science Ventures, perusahaan induk HackerBoxes, terlibat dalam konsep kotak berlangganan baru yang menarik. BioBox akan menginspirasi dan mendidik dengan proyek-proyek dalam ilmu kehidupan, peretasan bio, kesehatan, dan kinerja manusia. Jauhkan sensor optik untuk berita dan diskon anggota piagam dengan mengikuti Halaman Facebook BioBox.

Langkah 19: HACK THE PLANET

Jika Anda menikmati Instrucable ini dan ingin memiliki sekotak proyek elektronik dan teknologi komputer seperti ini yang dikirimkan langsung ke kotak surat Anda setiap bulan, silakan bergabung dengan revolusi HackerBox dengan BERLANGGANAN DI SINI.

Jangkau dan bagikan kesuksesan Anda di komentar di bawah atau di Halaman Facebook HackerBoxes. Tentu saja beri tahu kami jika Anda memiliki pertanyaan atau butuh bantuan dengan apa pun. Terima kasih telah menjadi bagian dari HackerBoxes. Harap teruskan saran dan umpan balik Anda. HackerBoxes adalah kotak ANDA. Mari kita membuat sesuatu yang hebat!