Материал: Аппаратура для электроэнцефалографических исследований. Журавлев Д.В

Сначала необходимо отделить вывод 52 от его контактной площадки (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Отделение вывода 52

Все выводы в этом ряду связаны с другой шиной питания, за исключением вывода рядом с отсоединяемым выводом. Вывод 52 подключен к AVDD. Вывод справа подключен к AVSS (-2,5 В). Вероятность замыкания в любом направлении высока. Сняв штифт с его колодки и слегка согнув его в направлении штифта 51, можно соединить его с необходимой контактной площадкой (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Согнутый вывод 52

Как выглядит доработка, когда она закончена, показано на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Выводы после доработки

85

4. ПЛАТА GANGLION

4.1. Характеристики платы

На рис. 4.1 показан внешний вид сверху собранной платы Ganglion. Вспомогательные средства для работы платы Ganglion показаны на рис. 4.2.

Рис. 4.1. Плата Ganglion (вид сверху)

Рис. 4.2. Вспомогательные средства для работы платы Ganglion

Разъем батареи на задней панели платы может принимать значения напряжений от 3 до 12 В постоянного тока. На плате имеется кнопка сброса. Печатные платы OpenBCI Ganglion были разработаны с использованием KiCAD - программного обеспечения для разработки печатных плат с открытым исходным кодом.

Печатная плата устройства Ganglion имеет 4 слоя (верхний, нижний и два внутренних). Разводка слоев печатной платы представлена на рис. 4.3.

86

Внутренние слои

Рис. 4.3. Разводка всех слоев печатной платы Ganglion

Технические характеристики платы следующие:

Питание схемы осуществляется от 3,3 В до 12 В постоянного тока.

Потребляемый ток: 14 мА в режиме ожидания, 15 мА в режиме подключения и потоковой передачи данных.

Радиомодуль Simblee BLE (совместимый с Arduino).

MCP3912 аналого-цифровой преобразователь.

LIS2DH 3-х осевой акселерометр.

Слот для карт MicroSD.

Размеры платы 60 х 60 мм.

Возможность регистрации ЭЭГ монополярным и биполярным методами.

Вкачестве микропроцессора, совмещенного с микросхемой радиопередачи, использован модуль Simblee RFD77101.

Выводы модуля Simblee следующие:

Цифровые выводы ввода / вывода: D0, D1, D2, D3, D4, D5, D9, D11, D12, D21, D23, D24.

Выводы аналогового входа: А3, А4, А5, А6l.

87

Штырьки шины SPI: MOSI, MISO, SCK.

Другие контакты: сброс Simblee, VDD, GND.

Контакты SPI – для доступа пользователей.

Синий светодиод на плате подключен к контакту D23. Обратите внимание, что аналоговые контакты используются совместно с цифровыми входами / выходами. VDD составляет 3,0 В.

Кнопочный переключатель подключен к контакту сброса Simblee вместе с шунтирующим резистором 10К. При нажатии на эту кнопку Simblee будет перезагружен.

4.2. Описание входных контактов платы

Разработанное устройство представляет собой 4-канальную систему регистрации ЭЭГ биполярным методом. На плате имеется 16-контактный прямоугольный разъем, который можно использовать для подключения электродных датчиков всех типов. Входные контакты подключаются к усилителю AD8237. Этот усилитель имеет дифференциальные входы. Положительный вход называется не инвертирующим, а отрицательный вход называется инвертирующим. Далее следует описание контактов разъема:

GNDA (аналоговая “земля”. Соединяется с верхним и нижним контактом);

D_G (управляемое заземление: 1,5 Вольт. Соединяется как с верхним, так и с нижним контактом);

REF (комбинированный эталонный вход. Соединяется с верхним и нижним контактом);

+4- (канал ввода № 4. +вход сверху, -вход снизу);

+3- (канал ввода № 3. +вход сверху, -вход снизу);

+2- (канал ввода № 2. +вход сверху, -вход снизу);

+1- (канал ввода № 1. +вход сверху, -вход снизу);

AVDD (источник питания: 3,0 Вольт. Подключается к верхнему и нижнему контактам).

На схеме электрической принципиальной показано, что верхний и нижний контакты D_G и REF соединены вместе. Поэтому не имеет значения, какой используется для подключения.

4.3. Переключатели выбора режима регистрации ЭЭГ

Каждый входной канал буферизуется измерительным усилителем AD8237 с дифференциальным входным сопротивлением 100 МОм. На плате размещены 4 небольших ползунковых переключателя (SW1, SW2, SW3, SW4), которые можно настроить для подключения входов от усилителей либо к соответствующему входному контакту, либо к REF-контакту (рис. 4.4).

88

Рис. 4.4. Переключатели выбора режима

Когда переключатели направлены вверх, то дифференциальные входы усилителей соединены с электродами. Когда переключатели перемещены вверх, то положительный вход каждого дифференциального усилителя подключен к электроду, а отрицательный подключен к общему референтному электроду (вывод REF).

Для подключения платы регистрации к компьютеру используется радиоканал стандарта bluetoth. Радиомодуль, расположенный на плате, осуществляет радиосвязь с радиомодулем, подключаемым к компьютеру

(рис. 4.5).

Рис. 4.5. Радиомодуль для ПК

4.4. Электропитание платы

Электропитание платы можно осуществить либо от батареек, либо от аккумуляторов (рис. 4.6). При подключении питания синий светодиод начинает мигать. Это мигание означает, что радиоприемник BLE не подключен или не связан с каким-либо компьютером, телефоном или планшетом. Когда радиоприемник BLE подключен, светодиод горит постоянно.

89