Kitanda cha Kusoma Kitanda: Hatua 24 (na Picha)

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Je! Umewahi kujiuliza jinsi unavyolala usiku? Vifaa kama FitBit hufuatilia usingizi kwa kuchambua harakati zako usiku kucha, lakini haziwezi kuangalia kile ubongo wako unafanya.

Baada ya muhula wa kujifunza juu ya vifaa vya matibabu, darasa letu lilipewa changamoto na jukumu la kuunda kifaa kinachoweza kuvaliwa ili kupima mabadiliko ya kibaolojia. Mwenzangu na mimi tulichagua kukuza kichwa ambacho kinaweza kuangalia kile ubongo wako hufanya wakati umelala. Kanda ya kichwa inasoma ishara za mawimbi ya ubongo kufuatilia mifumo ya kulala. Inabainisha jinsi mawimbi ya ubongo ya mtumiaji yanavyoendelea kupitia alfa, beta, gamma, na sehemu za delta wakati wa usiku. Takwimu zinaweza kusafirishwa na kuchambuliwa katika Excel.

Je! Tulitaja maridadi yake pia?

Hatua ya 1: Vifaa na Zana

Ili kujenga Kichwa cha Kusoma Kitanda, utahitaji vifaa vifuatavyo:

1. Kanda ya kichwa (Kamba ya kichwa ya Sporter ya HOTER ilitumika kwa mradi huu)
2. Mdhibiti wa Flora ya Adafruit
3. Flora inayoweza kuvaliwa Bluefruit LE Module
4. Flora RGB Neo Pixel LED
5. Snaps
6. Uzi wa Kuendesha
7. Waya
8. Uzi
9. Ufungashaji wa Betri
10. Bitalino EEG na UC-E6 Cable na 3-Lead Electrode Cable
11. Kitambaa
12. Kamba ya elastic

Zana zifuatazo zitakusaidia katika kujenga kichwa cha kichwa:

1. Pini ya kushona
2. Mikasi
3. Vipande vya waya
4. Soldering Iron na chuma cha kujaza

Hatua ya 2: Maandalizi

Kabla ya kujenga Kichwa chako cha Kulala cha Kulala, chukua muda kujifunza juu ya mawimbi ya ubongo na mizunguko ya kimsingi. Ndani ya ubongo, seli maalum zinazojulikana kama neurons hufanya shughuli tofauti ndani ya mwili. Neuroni hizi huendesha onyesho kwa kutuma ishara kidogo za umeme ambazo huchukua fomu ya mawimbi. Ubongo unajulikana kutoa aina nne tofauti za mawimbi - alpha, beta, theta, na delta. Mawimbi haya yanajulikana na masafa maalum ya masafa, na kila masafa yanalingana na viwango fulani vya shughuli za akili. Kanda yako ya kichwa itatumia kifaa kinachoitwa electroencephalogram, au EEG, kutambua mawimbi haya wakati ubongo wako unayazalisha wakati wa kulala.

Ili kutengeneza Reader yako ya Kulala, utahitaji waya vifaa kadhaa kwenye kichwa cha kichwa. Vifaa kuu ni microprocessor, ambayo ni kompyuta kidogo; moduli ya Bluetooth, ambayo ni chip ambayo inaruhusu kichwa cha kichwa kuwasiliana na kompyuta yako; NeoPixel, ambayo ni taa inayobadilisha rangi; EEG; na betri.

Mfumo kamili umejengwa kwa kuunganisha kila kifaa pamoja katika maeneo maalum kupitia uzi wa conductive. Ikiwa haujapata uzoefu wowote wa kutumia nyuzi hizi mafunzo yanapatikana hapa. Threads zimefungwa kwenye snaps ambazo zinakuruhusu kushikamana kwa urahisi na kuondoa microprocessor ya Flora na moduli ya bluetooth. Mwisho mmoja wa snap utaenda kwenye kitambaa na mwingine huenda kwenye kifaa cha umeme. Mafunzo ya kutekeleza snaps hizi yanapatikana hapa.

Baada ya mfumo kujengwa, lazima ipewe nambari. Mradi huu hutumia nambari ya Arduino. Ikiwa ungependa kujitambulisha na nambari ya Arduino, https://www.arduino.cc imejaa mafunzo muhimu. Ili kutekeleza nambari iliyotumiwa kwa mradi huu, utahitaji kupakua programu ya Arduino kwenye https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Hii itahitaji kuongezewa na bodi ya Flora, inapatikana hapa. Utahitaji pia kupakua maktaba zingine chache ili kupanua uwezo wako wa microprocessor; hii inaweza kufanywa kwa kutumia www.github.com. Maktaba muhimu ni:

• Mabadiliko ya Haraka ya Fourier (FFT)
• Adafruit BLE (Bluetooth)
• NeoPixel ya Adafruit

Mwishowe, unapaswa kupakua Programu ya Adafruit Bluefruit LE Connect kwenye simu yako mahiri kwa matumizi na kichwa cha kichwa.

Hatua ya 3: Usalama

Mwili wa mwanadamu unaweza tu kuhimili ufikiaji mdogo wa umeme, kwa hivyo utunzaji mzuri unahitajika wakati wa kutumia vifaa vya elektroniki. Kanuni kuu ya usalama wa umeme ni kuzuia kuufanya mwili wako kuwa njia ya mkondo wa umeme kutiririka katika mzunguko unaotumiwa. Baadhi ya mazoea ya jumla kuepusha hii ni:

• Gusa tu waya na mizunguko mingine ya chuma wakati umeme umezimwa
• Tumia zana zilizo na vipini vya maboksi
• Jaribu kuweka maji mbali na eneo la kazi wakati wa kujenga mzunguko wako
• Jaribu kufanya kazi kwa mkono mmoja badala ya mbili iwezekanavyo ili kupunguza hatari ya umeme unaotiririka kupitia moyo wako

Wasiwasi mwingine wa kujua wakati unakujengea mzunguko ni kwamba umeme wa sasa unaweza kuwasha vifaa vinavyoweza kuwaka, kwa hivyo lazima uhakikishe kuwa waya zimeunganishwa kabisa kwenye mzunguko. Vinginevyo, unaweza kuwasha nywele zako au kitambaa cha kichwa kwenye moto.

Onyo: Kanda hii ya kichwa sio kifaa cha matibabu kilichothibitishwa, na haipaswi kutumiwa kugundua hali ya neva.

Hatua ya 4: Vidokezo na Vidokezo

Hapa kuna vidokezo kadhaa vya kuzingatia wakati unaunda Kichwa chako cha Kulala cha Kulala:

• Hakikisha mwisho wa uzi hauendani baada ya kuwafunga

• Ikiwa bandari haipatikani katika Arduino unapounganisha kidhibiti kidogo na Arduino, chukua hatua zifuatazo kupakia nambari yako:

  1. Wakati kidhibiti kidogo kimeunganishwa, pakia nambari wakati unashikilia kitufe cha kuweka upya kwenye microcontroller
  2. Wakati bar ya hali inabadilika kutoka kukusanyika hadi kupakia, acha kitufe cha kuweka upya
  3. Nambari inapaswa kupakia na bandari inapaswa sasa kutambuliwa
• Unapouza juu ya snaps, kuwa mwangalifu ili kuepuka kuiga pini mbili pamoja ili usipunguze mzunguko wako. Multimeter inaweza kutumika kujaribu ikiwa unganisho limeundwa au la kati ya pini
• Hakikisha kwamba snaps hubaki kushikamana wakati wa kuweka kichwani
• Hakikisha kwamba moduli ya Bluetooth iko katika hali ya data na sio hali ya amri
• Mara tu kichwa chako kilipojengwa, utahitaji kuhakikisha kuwa inafanya kazi kwa ufanisi! Ili kufikia ishara nzuri, hakikisha una mawasiliano safi kati ya elektroni na paji la uso wako kwa kufuta vumbi, nyuzi huru, nywele, au kuingiliwa kwingine.

Hatua ya 5: Anza kujenga Mzunguko wako

Sasa kwa kuwa umekuwa na vifaa vya maarifa ya nyuma na taratibu za usalama, uko tayari kujenga kichwa cha saa. Soma maagizo yafuatayo kwa uangalifu na uone maoni yaliyoachwa kwenye picha na maagizo zaidi.

Hatua ya 6: Mchoro wa Mzunguko

Mchoro wa mzunguko hapo juu unaonyesha unganisho kwenye mzunguko uliokamilishwa. Tumia mchoro huu wa mzunguko kama kumbukumbu ili kuhakikisha kuwa mzunguko wako umeunganishwa vizuri.

Hatua ya 7: Solder Huingia Kwenye Flora Microprocessor

Ikiwa haukuangalia kiunga cha mafunzo juu ya jinsi ya kutumia snaps katika hatua ya "Maandalizi", itazame sasa. Kwa wakati huu utaunganisha snaps kwa moduli ya microprocessor na bluetooth. Hutaki kuharibu sehemu hii kwa kuwa kazi mbaya ya kuuza inaweza kuharibu mzunguko wako.

Microprocessor itahitaji snaps kwenye pini zifuatazo:

• Pini zote 3 za ardhi (GND)
• Pini zote mbili za nguvu 3.3V
• SCL # 3
• RX # 0
• TX # 1
• Pini ya Dijiti # 9

Hatua ya 8: Solder Huingia Kwenye Moduli ya Bluetooth

Na moduli ya bluetooth itahitaji snaps kwenye pini hizi:

• Nguvu 3.3V
• TX
• RX
• GND

Hatua ya 9: Shona Ingia kwenye Kitambaa cha Flora Microprocessor

Sasa unaweza kushona mwisho mwingine wa snaps kwenye kitambaa. Hakikisha kutumia moduli ya bluetooth na microprocessor na viambatisho vyao vilivyoambatanishwa ili kupanga picha hizi vizuri!

Hatua ya 10: Sew Snaps into Fabric for Bluetooth Module

Sasa kushona kwa snaps kwa Bluetooth.

Hatua ya 11: waya ya moduli ya Bluetooth kwa Flora Microprocessor

Ifuatayo unganisha moduli ya Bluetooth kwa Flora Microprocessor kwa kushona uzi wa kutembeza kati ya snaps husika kwa kila kifaa. Viunganisho vifuatavyo vya pini vinahitajika:

1. Bluetooth 3.3V kwa Microprocessor 3.3V
2. Bluetooth TX kwa Microprocessor RX # 0
3. Bluetooth RX kwa Microprocessor TX # 1
4. Bluetooth GND kwa Microprocessor GND

Hatua ya 12: Waya Neo Pixel kwa Flora MicroProcessor

Unganisha Neo Pixel kwa microprocessor kwa njia ifuatayo:

1. NeoPixel LED In kwa Microprocessor Digital Pin # 9
2. Ardhi ya NeoPixel kwa Ardhi ya Microprocessor
3. Nguvu ya NeoPixel kwa Nguvu ya Microprocessor

Hatua ya 13: Ufungashaji wa Battery ya waya kwa Flora Microprocessor

Sehemu hii ni muhimu; unaweza kuhitaji chanzo cha nguvu ili kufanya kila kitu kifanyie kazi!

Hatua ya 14: Jenga Cable ya EEG

Cable hii imejengwa kwa kutumia chip ya EEG, kebo ya elektroni inayoongoza 3, na kebo ya UC-E6. Chip ya EEG lazima iwe iliyokaa vizuri ili mwisho unaosoma "EEG" unganishwe na kebo ya elektroni, kama inavyoonyeshwa kwenye picha hapo juu.

Hatua ya 15: Waya EEG kwa Flora Microprocessor

Unganisha kebo ya EEG kwa microprocessor ya Flora. Picha hapo juu imeandikwa na maagizo kuonyesha alama sahihi za kuunganisha waya zako. Uunganisho ufuatao utafanywa:

1. Waya nyekundu kwa nguvu
2. Waya mweusi chini
3. Zambarau waya kwa SCL # 3

Hatua ya 16: Shona Elektroni kwenye Kichwa

Shona elektroni ndani ya kichwa cha kichwa. Hakikisha kwamba elektroni zimewekwa katika nafasi sahihi. Kuangalia ndani ya kichwa cha kichwa, elektroni nyekundu inapaswa kuwekwa kushoto, elektroni nyeupe inapaswa kuwa katikati, na elektroni nyeusi iwe kulia.

Hatua ya 17: Shona kitambaa na Kamba kwa kichwa

Sasa umemaliza kichwa chako! Woohoo!

Hatua ya 18: Pakia Msimbo

Sasa unaweza kupakia nambari hii kwenye kichwa chako ili kuipa uwezo wa kusoma akili!

Hatua ya 19: Unganisha Kichwa kichwani na Simu

Fungua Adafruit Bluefruit LE Connect App na uunganishe simu yako na Adafruit Bluefruit LE.

Hatua ya 20: Weka Kanda ya Kichwa na Kusanya Takwimu

Sasa unaweza kuvaa kichwa chako na ujaribu! Unaweza kuchagua "UART" kwenye programu ya Adafruit Bluefruit LE Connect ili uone data inapoingia.

Hatua ya 21: Tuma Takwimu kutoka kwa Simu kwenda kwa Kompyuta

Mara baada ya data yako kukusanywa, unaweza kusafirisha data hiyo katika fomati nyingi za faili. Tunapendekeza kusafirisha kama faili ya.txt kwa uchambuzi katika Excel.

Hatua ya 22: Uchambuzi wa Takwimu

Hapa kuna mfano wa aina ya grafu unayoweza kufanya kuibua na kutafsiri data kutoka kwa kichwa chako. Tunayo delta, theta, alpha, na safu za beta zote zimewekwa alama kuonyesha ni masafa gani kila nukta iko ndani.

Hatua ya 23: Mawazo zaidi

Baada ya kumaliza Kichwa chako cha Kulala cha Kulala, jisikie huru kuchunguza marekebisho kadhaa kwenye muundo. Labda jaribu kurekebisha nambari ili kukusanya data kiatomati na kutoa ripoti inayotathmini mifumo ya kulala ya mtumiaji. Au unaweza kuunganisha saa ya wakati halisi kufuatilia wakati halisi wa usiku wakati mtumiaji analala, huendelea kupitia usingizi mzito na usingizi wa REM, na kuamka. Labda una nia ya kurekodi mazungumzo ya kulala, katika hali hiyo unaweza kujumuisha kinasa sauti kinachowashwa wakati mtumiaji anapiga usingizi wa REM. Uwezekano hauna mwisho!

Hatua ya 24: Kutambuliwa

Sehemu ya mabadiliko ya nambari ya nambari ya mradi huu ilitumia nambari iliyowekwa kwenye ukurasa huu kwenye Uumbaji wa Kinorwe. Pia, sehemu ya NeoPixel ya nambari ilitaja mifano iliyotolewa na Adafruit.