3.ПЛАТА DAISY………………………………………………………………… 83
3.1.Печатная плата Daisy…………………………………………………… 83
3.2.Исправление ошибки на плате Daisy…………………………………... 84
4.ПЛАТА GANGLION…………………………………………………………... 86
4.1.Характеристики платы…………………………………………………. 86
4.2.Описание входных контактов платы………………………………….. 88
4.3.Переключатели выбора режима регистрации ЭЭГ…………………… 88
4.4.Электропитание платы…………………………………………………. 89
4.5.Начало использования программы Open BCI GU для сбора данных с платы Ganglion……………………………………………………………. 90
4.6.Формат данных платы Ganglion………………………………………... 94
4.6.1.Стандартная настройка Bluetooth 4.n BLE………………………... 94
4.6.2.Запуск платы и инициирование бинарной трансформации……… 94
4.6.3.Двоичный формат…………………………………………………... 95
4.6.4.19-битное сжатие…………………………………………………… 95
4.6.5.18-битное сжатие……………………………………………………. 97
4.6.6.Измерение импеданса контакта кожа-электрод…………………... 99
4.6.7.Вывод протокола……………………………………………………. 100
4.6.8.Примеры интерпретации данных с платы Ganglion……………… 101
4.6.8.1.18-битное дельта-сжатие…………………………….. 101
4.6.8.2.19битное дельта-сжатие…………………………….. 102
4.6.8.3.18-битные данные со знаком…………………………… 104
4.6.8.4.19-битные данные со знаком…………………………… 105
4.6.8.5.Интерпретация данных ЭЭГ……………………………. 105
4.7.SDK для платы Ganglion……………………………………………….. 106
4.7.1.Обзор протокола команд Ganglion………………………………… 106
4.7.2.Набор команд……………………………………………………….. 107
4.7.3.Новые команды для прошивок v2.xx……………………………… 108
4.8.Программирование платы Ganglion…………………………………… 109
4.8.1.Скачивание последней версии прошивки…………………………. 109
4.8.2.Сборка из источника данных………………………………………. 109
4.8.3.Модификация файлов Simblee Board……………………………… 110
4.8.4.Установка прошивки из Arduino Library Manager………………... 111
4.8.5.Ручная установка прошивки Ganglion……………………………... 111
4.8.6.Ручная установка прошивки WiFi Master…………………………. 111
4.8.7.Клонирование кода из репозитория Github……………………….. 112
4.8.8.Выбор «Simblee» в качестве прошиваемой платы……………….. 112
4.8.9.Выбор DefaultGanglion.ino из доступных примеров……………… 112
4.8.10.Создание файла OTA……………………………………………… 112
4.8.11.Настройка мобильного устройства для программирования
OTA……………………………………………………………………. 114
4.8.11.1.Настройка OTA для iPhone…………………………….. 114
4.8.11.2.Настройка OTA для Android…………………………… 115
255
4.8.12.Использование мобильного устройства для программирования
OTA……………………………………………………………………. 117
4.8.13.Обновление прошивки платы Ganglion с использованием аппаратного обеспечения…………………………………………….. 120
4.8.14.Настройка программы Arduino для программирования платы
Ganglion………………………………………………………………... 121
5.ПЛАТА WIFI SHIELD………………………………………………………… 122
5.1.Начало работы с платой WiFi Shield…………………………………... 122
5.1.1.Описание кнопок и контактов ввода-вывода……………………... 123
5.1.2.Руководство по началу работы с WiFi Shield…………………….. 124
5.1.3.Борьба с потерей пакетов в WiFi Shield ………………………….. 124
5.1.4.Плата Cyton с WiFi Shield………………………………………….. 125
5.1.5.Плата Ganglion с WiFi Shield………………………………………. 126
5.1.6.Режим работы WiFi Shield…………………………………………. 127
5.1.7.Режим WiFi Station………………………………………………….. 127
5.1.8.Режим WiFi Direct…………………………………………………... 127
5.1.9.Светодиодный индикатор состояния D2………………………….. 127
5.1.10.Замечания по работе с WiFi Shield……………………………….. 128
5.1.11.Настройка режима WiFi Station…………………………………... 128
5.1.12.Изменение сохраненных учетных данных………………………. 129
5.1.13.Стирание сохраненных учетных данных………………………… 129
5.1.14.Конфигурация Wi-Fi для прошивок 1.XX……………………….. 130
5.1.15.Пример подключения WiFi Shield к локальной сети…………… 130
5.1.16.Соединение с OpenBCI GUI………………………………………. 131
5.1.17.Передача потоковых данных c платы Cyton…………………….. 131
5.1.18.Передача потоковых данных c платы Ganglion…………………. 134
5.1.19.Просмотр IP-адреса, MAC-адреса, версии прошивки WiFi
Shield и других параметров конфигурации…………………………. 135
5.2.Прошивка Wifi Shield…………………………………………………… 137
5.2.1.Программа WiFi Shield Over The Air………………………………. 137
5.2.2.Обновление прошивки проводным способом…………………….. 140
5.2.3.Загрузка прошивки в WiFi Shield………………………………….. 141
5.2.4.Получение последовательного порта для программирования…... 141
5.2.5.Подключение WiFi Shield к программатору………………………. 142
5.2.6.Изолирование и питание WiFi Shield……………………………… 142
5.2.7.Компиляция исходного кода и формирование двоичного кода…. 143
5.2.8.Прошивка ядра ESP8266……………………………………………. 144
5.2.9.Выбор “Adafruit Huzzah ESP8266” в качестве платы…………….. 145
5.2.10.Выбор DefaultWifiShield.ino из примеров……………………….. 145
5.2.11.Компиляция исходного кода в Arduino………………………….. 145
5.2.12.Компиляция исходного кода с помощью make………………….. 146
5.2.13.Получение последовательного порта для программирования…. 146
5.2.14.Загрузка кода………………………………………………………. 146
256
5.3.API для платы WiFi Shield……………………………………………… 146
5.3.1.Подключение Wifi Shield к локальной беспроводной сети……… 146
5.3.2.Получение IP-адреса Wifi Shield…………………………………... 147
5.3.3.Открытие сокета TCP на компьютере……………………………... 147
5.3.4.Режим вывода Raw………………………………………………….. 147
5.3.5.Режим вывода JSON………………………………………………… 147
5.3.6.Плата WiFi Shield как HTTP сервер……………………………….. 148
5.3.7.Парсинг данных с платы Wifi Shield………………………………. 149
5.3.8.Формат raw потока байтов…………………………………………. 149
5.3.9.Формат JSON………………………………………………………... 149
5.4.SDK для платы Wifi Shield…………………………………………….. 150
5.4.1.Ручная установка……………………………………………………. 150
5.4.2.Отправка данных на WiFi Shield…………………………………... 150
6.НАСТРОЙКА ПЛАТ CYTON И GANGLION ПЕРЕД РАБОТОЙ…………. 151
6.1.Настройка для регистрации ЭЭГ……………………………………… 151
6.2.Настройка для регистрации ЭКГ……………………………………… 154
6.3.Настройка для ЭМГ……………………………………………………. 155
6.4.Головная гарнитура для регистрации ЭЭГ…………………………… 156
6.5.Места размещения электродов при регистрации ЭЭГ………………. 161
7.ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ СТОРОННЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ………………….. 169
7.1.Подключение платы MyoWare к плате Cyton………………………... 169
7.1.1.Использование виджета EMG GUI OpenBCI……………………... 172
7.2.Подключение платы MyoWare к плате Ganglion…………………….. 174
7.3.Подключние датчика пульса…………………………………………... 177
8.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ЭЭГ СИГНАЛОВ………….. 179
8.1.Программа OpenBCI GUI……………………………………………… 179
8.1.1.Настройка макета программы……………………………………… 184
8.1.2.Преобразование записей больших размеров……………………… 187
8.1.3.Настройка графических виджетов…………………………………. 188
8.1.3.1.Виджет “Временной ряд”……………………………….. 188
8.1.3.2.Виджет “БПФ”…………………………………………… 190
8.1.3.3.Виджет “Акселерометр”………………………………… 191
8.1.3.4.Виджет “Участок головы”………………………………. 191
8.1.3.5.Виджет “Фокус”…………………………………………. 193
8.1.3.6.Виджет “Диапазон мощности”…………………………. 193
8.1.3.7.Виджет “ЭМГ”…………………………………………... 195
8.1.3.8.Виджет “Сеть”…………………………………………… 196
8.1.3.9.Виджет “SSVEP”………………………………………… 199
8.1.3.10.Виджет воспроизведения……………………………… 200
8.1.3.11.Виджет пульса…………………………………………. 200
8.1.3.12.Пользовательский виджет…………………………….. 200
8.1.4.Программа OpenBCI Hub………………………………………….. 204
257
8.2.Обработка данных в программе MATLAB…………………………… 216
8.2.1.Установка программы и загрузка данных………………………… 216
8.2.2.Анализ полученных данных……………………………………….. 220
8.3.Обработка данных в программе Neuromore………………………….. 224
8.4.Обработка данных в программе OpenViBE………………………….. 230
8.5.Обработка данных с помощью LSL…………………………………... 235
8.6.Обработка данных с помощью BrainBay……………………………... 239
8.7.Обработка данных с помощью BioEra………………………………... 245 ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………... 250
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………… 251
258
Научное издание
Журавлёв Дмитрий Владимирович
АППАРАТУРА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Монография
Редактор Г. В. Биндюкова
Подписано в печать 02.03.2021.
Формат 60х84 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 15,1. Тираж 500 экз. Заказ № 20.
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14
Участок оперативной полиграфии издательства ВГТУ 394026 Воронеж, Московский просп., 14
259