Arduino TDCS Super Simples. Transcranial Direct Current Stimulator (tDCS) DIY: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Para fazer este tDCS você precisará apenas de um arduino, resistor, capacitor e alguns cabosComponentes

1. Arduino

   • Pino D13 som PWM (pode ser alterado).
   • Pino A0 som entrada analógica (for feedback de corrente).
   • Pino GND åbner til GND.
2. Modstand (~ 470 Ω, mas provavelmente entre 300-1000 Ω funciona, você precisará alterar no código fonte)
3. Kondensator (220 μF). Server para estabilizar os pulsos do PWM.
4. Eletrodos de Esponja (Brug água salina para molhá-lo).

Como funciona

O Arduino calcula a corrente padrão (pode ser alterado) que passará pelo seu cérebro apenas por mudar a voltagem de saída. Você também pode alterar o valor do target_mA pelo serial CLI (Console).

Trin 1: Saiba Mais

Você deve ler mais sobre tDCS primeiro. Não é aprovado pelo FDA e pode ser prejudicial a sua saúde, principmente se você não sabe nada sobre os efeitos colaterais, precauções and dentre outros …

Trin 2: Monte O Circuito Abaixo

Não se esqueça das esponjas com água salina!

Trin 3: Installer O Código No Seu Arduino

Lembre-se de alterar as configurações e parametros na área de HARDWARE PARAMS e CONFIGURABLE PARAMS.

Você também deve alterar o boud rate do Serial para: 115200 para poder ver o resultado.

For execar comandos, troque o No Line Ending for Carriage Return.

O código fonte + tutorial também podem ser encontrados no repositório:

Kodning:

const String ver = "2,0m"; // HARDWARE PARAMS const int analogInPin = A0; // Entrada do Analógico const int analogOutPin = 13; // Saida D13 padrão float maxOutV = 5.0; // A voltagem de saída PWM padrão do Arduino [V] float maxRefInV = 1.1; // Referencia à voltagem analógica [V] float R = 470,0; // Resistencia da corrente [Ohm]

// KONFIGURERBARE PARAMER

bool plotter = falsk; // Defina: true, caso esteja usando o Seriel plotter bool kit = false; // Defina: true, caso esteja usando o PuTTT (pode ser alterado no CLI) int maxmin = 30; // Tempo (em minutos) nødvendário para desligar [Min] float target_mA = 2,73; // Essa é a corrente que passará pelo seu cérebro !!! [mA] float epsilon_mA = 0,03; // Diferença máxima entre a corrente real e o target_mA (Não altere caso não saiba o que está fazendo!)

// INIT GLOBALS

int tilstand = 1; /* -1 - Cérebro não identifierado 0 - Voltagem sendo alterada para definir a corrente padrão 1 - Tudo certo. Você esta na corrente definida -10 - Voltagem desligada */ float outV = maxOutV; // Voltagem int debounced_state = 0; int nuller_len = 0; float smoothed_mA = 0;

String commandString = ""; // for CLI

// FEEDBACK HJÆLPERE

float computeOutVoltage (float V, float new_mA) {if (abs (new_mA -target_mA) maxOutV) {tilstand = -1; // resistência muito alta -> cérebro não encontrado? return maxOutV; // return maxOutV/5.0; // para segurança} tilstand = 0; return 0,1*new_V+0,9*V; // returner new_V; }

int convertVtoOutputValue (float V) {

returbegrænsning (int (V/maxOutV*255), 0, 255); }

float sensorValue2mA (int sensorValue) {

float sensorVoltage = sensorValue/1023.0*maxRefInV; float sensor_mA = sensorVoltage/R*1000.0; retur sensor_mA; }

int debounced_state_compute (int -tilstand) {

hvis (tilstand 5) returnerer 0; } return 1; }

usigneret lang start, endec;

void process_feedback () {int sensorValue = analogRead (analogInPin); float new_mA = sensorValue2mA (sensorValue); smoothed_mA = 0,2*new_mA+0,8*smoothed_mA; flyde V = outV; outV = computeOutVoltage (V, new_mA); analogWrite (analogOutPin, convertVtoOutputValue (outV)); debounced_state = debounced_state_compute (tilstand); // Exibir informações no CLI endc = (millis ()-start)/1000; String tv = "[", ttm = "mA/", tsm = "V,", ts = "mA] | Estado:", h = "| Tempo:", s = ":", leadM = "", leadS = "", plotT = "Target:", plotmA = "\ tSmoothed MA:", plotMin = "\ tMin:", tempo; usigneret lang tmin = endc/60-((endc/60)%1); // Formatação if (endc%60 <10) leadS = "0"; hvis (tmin = 0) ts = ts + " +"; // Parar automaticamente if (tmin> maxmin) stop_device (); String txt; hvis (plotter) txt = plotT + target_mA + plotMin + "0" + plotmA + smoothed_mA; ellers txt = tv + V + tsm + smoothed_mA + ttm + target_mA + ts + debounced_state + h + tempo; hvis (kit) Serial.print ("\ r / e [? 25l" + txt); ellers Serial.println (txt);

// vent 2 millisekunder før den næste sløjfe

// for at analog-til-digital-konverteren kan afregnes // efter den sidste læsning: forsinkelse (5); }

ugyldig stop_enhed () {

tilstand = -10; analogWrite (analogOutPin, 0); clearAndHome (); Serial.println ("Sessão tDCS interrompida"); Serial.println ("------------------------"); Hjælp(); }

// CLI -HJÆLPERE

void clearAndHome () {Serial.write (27); Serial.print ("[2J"); // limpa a tela Serial.write (27); // ESC Serial.print ("[H"); // / r if (! kitt) for (int i = 0; i <= 30; i ++) Serial.println (""); }

ugyldig hjælp () {

Serial.println ("tDSC arduino, ver"+ver); Serial.println ("'?' - ajuda"); Serial.println ("'max_time' - atualiza o tempo máximo (em minutos)"); Serial.println ("'target_mA' - atualiza o target (mA)"); Serial.println ("'epsilon_mA' - atualiza o epsilon_mA (mA)"); Serial.println ("'R' - atualiza a resistência do hardware (Ohm)"); Serial.println ("'kit' - muda a formatação de saída pro PuTTY"); Serial.println ("'stop' - para a estimulação"); Serial.println ("'genstart' - inicia/reinicia a estimulação & o timer"); Serial.println ("'fortsæt' - continua a estimulação"); Serial.print ("\ n / rEstado: / n / r * max_time:"); Serial.print (maxmin); Serial.print ("minutos / n / r * target_mA:"); Serial.print (target_mA); Serial.print ("mA / n / r * epsilon_mA:"); Serial.print (epsilon_mA); Serial.print ("mA / n / r * R:"); Serial.print (R); Serial.println ("Ohms"); }

bool parse_param (String & cmdString) {

int spacePos = cmdString.indexOf (''); hvis (spacePos <= 0) returnerer false; Stringkommando = cmdString.substring (0, spacePos); String fval = cmdString.substring (spacePos+1); hvis (kommando == "kitt") if (fval == "sand") {putty = true; vende tilbage sandt; } ellers hvis (fval == "false") {putty = false; vende tilbage sandt; } float val = fval.toFloat (); if (command == "target_mA") {if (val100.0) {return false; } target_mA = val; clearAndHome (); Hjælp(); } ellers hvis (kommando == "epsilon_mA") {hvis (val0.3) {return false; } epsilon_mA = val; clearAndHome (); Hjælp(); } ellers hvis (kommando == "R") {R = val; clearAndHome (); Hjælp(); } ellers hvis (kommando == "max_time") {maxmin = val; clearAndHome (); Hjælp(); } else {return false; } returner sandt; }

// OPSÆTNING OG MAIN LOOP

ugyldig opsætning () {Serial.begin (115200); analogReference (INTERN); //1.1 V Serial.print ("Sessão iniciada!"); start = millis (); } void loop () {if (state! =-10) {process_feedback (); } hvis (Serial.available ()> 0) {char v = Serial.read (); hvis (byte (v) == 13) {// Transportretur bool accepteret = sandt; hvis (commandString == "?" || commandString == "stop") {stop_device (); } ellers hvis (commandString == "genstart") {clearAndHome (); tilstand = -1; outV = maxOutV/5.0; start = millis (); accepteret = falsk; } ellers hvis (commandString == "fortsæt") {clearAndHome (); tilstand = -1; outV = maxOutV/5.0; accepteret = falsk; } else {bool ok = parse_param (commandString); hvis (! ok) {clearAndHome (); Hjælp(); accepteret = falsk; Serial.println ("Comando desconhecido: '" + commandString + "'"); }} commandString = ""; hvis (accepteret) {clearAndHome (); Hjælp(); Serial.println ("Ok!"); }} else {commandString+= v; hvis (tilstand ==-10) {Serial.print (v); }}}}

Trin 4: Uma UI Personalizada

Para melhor acompanhamento e segurança, brug en ferramenta PuTTY, og defina no código fonte:

spartel = sandt

Anbefalinger af definitioner:

• Vindue

  • 61 Colunas e 20 Linhas
  • Vis rullefeltet desativado

• Vindue> Udseende

  Fonte: Lucida -konsol, 28px

Trin 5: Dúvidas?

Para abrir a guia de ajuda, ciffer:

?

tryk på [ENTER]

OBS: Caso o Estado seja:

-1 -> Cérebro não identificado (corrente aberta) +0 -> Ajustando voltagem+1 -> Tudo certo, tDCS funcionando