Учебное пособие 2232

2.ПЛАТА CYTON

2.1.Начало работы с платой Cyton

Далее будет описано, как настроить компьютер для использования платы Cyton и USB Dongle с помощью приложения OpenBCI_GUI и как получить ЭЭГ / ЭМГ / ЭКГ сигналы. На рис. 2.1 приведена 8-ми канальная плата Cyton.

Рис. 2.1. Плата Cyton

2.2. USB Dongle для плат Cyton и Ganglion

USB Dongle (USB-ключ) (рис. 2.2) OpenBCI имеет встроенный RFDuino,

который связывается с RFDuino на плате Cyton. Ключ устанавливает последовательное соединение с встроенным чипом FTDI компьютера. Последовательный порт называется / dev / tty (если используется Linux или MacOS) или COM (если используется Windows). Подключаться к этому последовательному порту можно через графический интерфейс программы OpenBCI или с помощью любого другого программного обеспечения, которое можно использовать для взаимодействия с платой Cyton.

Рис. 2.2. Плата USB Dongle

20

2.3. Электроды и электродная паста

На рис. 2.3 показаны OpenBCI Gold Cup Electrodes и Ten20 Paste, в набор входит:

10 пассивных золотых чашечных электродов на ленточном кабеле с цветной кодировкой;

3 банки по 10 унций Ten20 проводящей электродной пасты.

Рис. 2.3. Gold Cup Electrodes

Если планируется работать с собственными электродами, то может пригодиться сенсорный адаптер (рис. 2.4). Он позволяет превратить любой электрод в стандартном сенсорном исполнении в электрод, который можно подключить к любой плате OpenBCI.

Рис. 2.4. Сенсорный адаптер

2.4. Батарейный блок для платы

Плата Cyton имеет определенный диапазон входного напряжения. Этот диапазон входного напряжения можно найти на задней стороне платы рядом с источником питания. На плату нельзя подавать напряжения выше указанного предела, иначе источник питания платы будет испорчен. По этой причине рекомендуется пользоваться батарейным блоком, напряжение с выхода

21

которого составляет 6 В. Подключение обратной полярности (красный + / черный -) выведет из строя источник питания.

2.5.Загрузка, установка и запуск графического интерфейса OpenBCI

2.5.1.Подключение USB-ключа OpenBCI

USB-ключ подключается синим светодиодом вверх. До подключения необходимо убедиться, что USB-ключ переключен на GPIO 6, а не RESET. Переключатель должен быть установлен ближе к компьютеру, как показано на рис. 2.5.

Рис. 2.5. USB-ключ

2.5.2. Подключение батарейного отсека с аккумуляторами 6V AA

Платы Cyton имеют определенные диапазоны входного напряжения. Эти диапазоны входного напряжения можно найти на задней стороне платы рядом с источником питания. На плату нельзя подавать напряжение выше указанного диапазона, иначе плата может выйти из строя. Поэтому рекомендуется использовать батарейный отсек с 4-мя аккумуляторами АА (рис. 2.6), дающими напряжение 6В.

Рис. 2.6. Батарейный отсек

22

2.5.3. Переключение режима платы Cyton

Для начала работы необходимо убедиться, что маленький переключатель на правой стороне платы переведен из положения «ВЫКЛ» в положение «ПК» (рис. 2.7). Как только это будет сделано, загорится синий светодиод. Если этого сделано не будет, то необходимо нажать кнопку сброса (RST) слева от переключателя. Если светодиод по-прежнему не включается, нужно убедиться, что аккумулятор полностью заряжен.

Важно подключить USB-ключ до того, как плата Cyton будет включена. Иногда, если поток данных будет внезапно прерван, может потребоваться отключить USB-ключ и питание платы Cyton. Затем надо обязательно сначала подключить USB-ключ, а затем включить плату.

Рис. 2.7. Переключение режимов платы

2.5.4.Подключение платы Cyton из графического интерфейса

2.5.4.1.Выбор вида платы

Чтобы подключиться к плате Cyton, сначала необходимо указать источник данных (рис. 2.8), который будет называться “LIVE (from Cyton)”, в основном меню первого раздела панели управления системой. Но прежде чем нажать кнопку “START SYSTEM”, необходимо настроить плату Cyton.

Рис. 2.8. Выбор источника данных

23

2.5.4.2. Выбор протокола последовательной передачи

Далее в меню необходимо выбрать “Serial (from Dongle)” (рис. 2.9). Если для передачи используется WiFi Shield, то необходимо выбрать “WiFi (from WiFi Shield)”.

Рис. 2.9. Выбор протокола передачи

2.5.4.3. Поиск последовательного COM-порта для USBключа

В первом разделе вспомогательной панели “LIVE (from Cyton)” необходимо найти имя последовательного COM-порта для устройства Dongle (рис. 2.10). Если операционная система MacOS или Linux, то имя последовательного порта будет иметь следующий формат: / dev / tty. Если операционная система Windows, то имя последовательного порта будет иметь следующий формат: COM #.

Имя последовательного порта для USB-ключа, вероятно, будет в верхней части списка. Если этого не произойдет:

необходимо убедиться, что USB-ключ подключен и переключен на GPIO 6 (не RESET);

нажать кнопку «REFRESH LIST» в разделе «SERIAL/COM PORT» на дополнительной панели.

Если все еще не удается найти имя порта USB-ключа, необходимо

обратиться к форуму об отладке аппаратного соединения.

Рис. 2.10. Выбор протокола передачи

24

2.5.4.4. Выбор количества каналов

По умолчанию для параметра “CHANNEL COUNT” установлено значение 8 (рис. 2.11). Если работа будет осуществляться системами OpenBCI Daisy Module и Cyton Board (16-канальная система), то необходимо нажать кнопку “16 CHANNELS” перед запуском системы.

Рис. 2.11. Выбор количества каналов

2.5.4.5. Проверка статуса и смена радиоканала

Существует вкладка “Radio Configuration” (рис. 2.12), которую можно использовать для проверки состояния системы Cyton и изменения радиоканала. Для этого надо нажать на стрелку “>”, чтобы открыть панель параметров. После этого появятся инструменты для настройки соединения Cyton Radio. Далее рассмотрим функции каждой кнопки.

Рис. 2.12. Проверка статуса радиоканала

Кнопка “STATUS” (рис. 2.13) предназначена для проверки состояния системы Cyton. Отчет может занять несколько секунд, поскольку происходит обращение к платам Dongle и Cyton, для проверки их взаимодействия друг с другом. Если взаимодействие происходит, то будет выдано сообщение “Success: System is Up”. Если взаимодействие между Dongle и Cyton не установлено, то будет выдано сообщение “Failure: System is Down”.

25

Рис. 2.13. Проверка состояния системы

Кнопка “GET CHANNEL” (рис. 2.14) предназначена для того, чтобы узнать канал, по которому общается система Cyton. Если система работает, то будет выдано сообщение “Success: Host and Device on Channel number: X”. Если система не работает, то будет выдано сообщение “Failure: Host on Channel number: X”.

Радиомодуль приема-передачи хоста находится на плате Dongle, а радиомодуль приема-передачи устройства - на плате Cyton.

Рис. 2.14. Кнопка определения канала

Кнопка “CHANGE CHANNEL” (рис. 2.15) предназначена для того, чтобы изменить канал, по которому общается система Cyton. Это может быть очень полезно, если в работе одновременно используется несколько систем Cyton в одном пространстве. После нажатия на кнопку откроется меню с каналами. После нажатия на нужный канал переключение произойдет в течение всего одной секунды, и будет выдано сообщение ”Success: Host and Device on Channel number: X”. При смене канала надо убедиться, что в окрестности нет других активных плат Cyton!

26

Рис. 2.15. Кнопка изменения канала

Кнопка “OVERRIDE DONGLE” (рис. 2.16) предназначена для того, чтобы изменить канал только для ключа OpenBCI. После нажатия на кнопку откроется меню с каналами. Далее необходимо изменить номер канала Dongle, например на “Channel 15”. Изменение канала произойдет в течение всего одной секунды, и будет выдано сообщение “Success: Host override - Channel number: 15”.

Рис. 2.16. Кнопка изменения канала

Поскольку канал ключа только что был изменен, то при нажатии на кнопку “STATUS” (рис. 2.17) будет выдано сообщение об ошибке. Точно так же сообщение об ошибке будет выдано и при нажатии на кнопку “GET CHANNEL”. Но это не страшно, так как можно использовать функцию “Autoscan”, чтобы вернуть Cyton Board и Dongle на работу в одном канале.

Рис. 2.17. Кнопки “STATUS” и “GET CHANNEL”

27

Далее необходимо нажать кнопку “AUTOSCAN” (рис. 2.18). Плате Dongle может понадобиться несколько секунд, чтобы просмотреть все каналы, пока она не подключится к используемой плате Cyton, но подключение все равно произойдет, и будет выдано сообщение “Success: System is UpAutoscan”.

Рис. 2.18. Кнопка автоматического сканирования

2.5.4.6.Изменение имени файла воспроизведения

Вразделе “ DATA LOG FILE” (рис. 2.19) на панели “LIVE (from Cyton)”

можно указать произвольное имя файла для сохранения записей измерений. Автоматически по умолчанию имя файла имеет вид: “\ Documents \ OpenBCI_GUI \ OpenBCI-RAW- + дата / время”. Можно отредактировать имя

используют форматирование CSV и обычный текст.

Рис. 2.19. Изменение имени файла

После создания файла воспроизведения его можно воспроизвести, запустив режим источника данных файла воспроизведения. В результате можно легко обмениваться записанными файлами воспроизведения OpenBCI с друзьями или коллегами.

28

2.5.4.7. Выбор настроек SD-карты

Если необходимо записать данные на MicroSD, вставленную в плату Cyton, то надо выбрать значение в окне “WRITE TO SD (Y / N)?”. В этом разделе можно выбрать максимальное время записи файла (рис. 2.20). Этот параметр по умолчанию установлен на значении «Do not write to SD…» и автоматически переключается на это значение, если MicroSD в плате Cyton установлена неправильно.

Рис. 2.20. Установка времени записи

Необходимо обязательно выбирать размер файла, превышающий запланированное время записи. Плата Cyton пишет на MicroSD таким образом, что позволяет очень быстро записывать большой объем данных. Поэтому перед началом записи необходимо указать, насколько большим будет записанный файл. Далее будет происходить обычная запись блоков данных.

2.5.4.8. Запуск системы

После операций, описанных выше, можно запустить систему. Для этого необходимо нажать кнопку “START SYSTEM” (рис. 2.21) и подождать, пока графический интерфейс OpenBCI установит соединение с платой Cyton. Обычно это занимает около 5 секунд.

Рис. 2.21. Запуск системы

29