স্লিপ রিডার হেডব্যান্ড: 24 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

আপনি কি কখনো ভেবেছেন আপনি রাতে কিভাবে ঘুমান? ফিটবিটের মতো ডিভাইসগুলি সারা রাত ধরে আপনার চলাফেরা বিশ্লেষণ করে ঘুমিয়ে থাকে, কিন্তু তারা আপনার মস্তিষ্ক কী করছে সেদিকে নজর দিতে পারে না।

মেডিক্যাল ইন্সট্রুমেন্টেশন সম্পর্কে শেখার একটি সেমিস্টারের পরে, আমাদের ক্লাসকে কিছু জৈবিক পরিবর্তনশীল পরিমাপ করার জন্য একটি পরিধানযোগ্য ডিভাইস তৈরির কাজ নিয়ে চ্যালেঞ্জ করা হয়েছিল। আমি এবং আমার সঙ্গী একটি হেডব্যান্ড তৈরি করতে বেছে নিয়েছি যা ঘুমানোর সময় আপনার মস্তিষ্ক কী করে তা দেখতে পারে। হেডব্যান্ড ঘুমের নিদর্শন পর্যবেক্ষণ করার জন্য মস্তিষ্কের তরঙ্গ সংকেত পড়ে। এটি ব্যবহারকারীর মস্তিষ্কের তরঙ্গগুলি রাতের বেলায় আলফা, বিটা, গামা এবং ডেল্টা পর্যায়গুলির মাধ্যমে কীভাবে অগ্রসর হয় তা চিহ্নিত করে। তারপর ডেটা এক্সেলে রপ্তানি এবং বিশ্লেষণ করা যেতে পারে।

আমরা কি এর আড়ম্বরপূর্ণ উল্লেখ করেছি?

ধাপ 1: উপকরণ এবং সরঞ্জাম

স্লিপ রিডার হেডব্যান্ড তৈরির জন্য, আপনার নিম্নলিখিত উপকরণগুলির প্রয়োজন হবে:

1. হেডব্যান্ড (এই প্রকল্পের জন্য একটি HOTER স্পোর্টলাইন হেডব্যান্ড ব্যবহার করা হয়েছিল)
2. অ্যাডাফ্রুট ফ্লোরা মাইক্রোকন্ট্রোলার
3. ফ্লোরা পরিধানযোগ্য ব্লুফ্রুট এলই মডিউল
4. ফ্লোরা আরজিবি নিও পিক্সেল এলইডি
5. স্ন্যাপ
6. পরিবাহী থ্রেড
7. তারের
8. থ্রেড
9. ব্যাটারি প্যাক
10. ইউটি-ই 6 কেবল এবং 3-লিড ইলেক্ট্রোড কেবল সহ বিটালিনো ইইজি
11. কাপড়
12. ইলাস্টিক স্ট্র্যাপ

নিম্নলিখিত সরঞ্জামগুলি আপনাকে হেডব্যান্ড তৈরিতে সহায়তা করবে:

1. সেলাই পিন
2. কাঁচি
3. তারের স্ট্রিপার
4. সোল্ডারিং আয়রন এবং ফিলার মেটাল

পদক্ষেপ 2: প্রস্তুতি

আপনার স্লিপ রিডার হেডব্যান্ড তৈরির আগে, মস্তিষ্কের তরঙ্গ এবং কিছু মৌলিক সার্কিটরি সম্পর্কে জানতে কিছু সময় নিন। মস্তিষ্কের মধ্যে, নিউরন নামে পরিচিত বিশেষ কোষগুলি শরীরের মধ্যে বিভিন্ন কার্যক্রম পরিচালনা করে। এই নিউরনগুলি ছোট বৈদ্যুতিক সংকেত পাঠিয়ে শো চালায় যা তরঙ্গের রূপ নেয়। মস্তিষ্ক চারটি ভিন্ন ধরনের তরঙ্গ উৎপন্ন করতে পরিচিত - আলফা, বিটা, থেটা এবং ডেল্টা। এই তরঙ্গগুলি ফ্রিকোয়েন্সিগুলির নির্দিষ্ট রেঞ্জ দ্বারা আলাদা করা যায় এবং প্রতিটি পরিসীমা মানসিক ক্রিয়াকলাপের নির্দিষ্ট স্তরের সাথে মিলে যায়। আপনার হেডব্যান্ড ইলেক্ট্রোয়েন্সফ্যালোগ্রাম, বা ইইজি নামে একটি যন্ত্র ব্যবহার করবে, এই তরঙ্গগুলি চিহ্নিত করার জন্য যখন আপনার মস্তিষ্ক ঘুমের সময় এগুলো তৈরি করে।

আপনার স্লিপ রিডার তৈরির জন্য, আপনাকে হেডব্যান্ডে কয়েকটি ডিভাইস সংযুক্ত করতে হবে। প্রধান যন্ত্রগুলো হল একটি মাইক্রোপ্রসেসর, যা একটু কম্পিউটার; একটি ব্লুটুথ মডিউল, যা একটি চিপ যা হেডব্যান্ডকে আপনার কম্পিউটারের সাথে যোগাযোগ করতে দেয়; একটি NeoPixel, যা একটি রঙ পরিবর্তনকারী আলো; একটি ইইজি; এবং একটি ব্যাটারি।

পরিবাহী থ্রেডের মাধ্যমে নির্দিষ্ট স্থানে প্রতিটি ডিভাইসকে একসাথে সংযুক্ত করে সম্পূর্ণ সিস্টেম তৈরি করা হয়। আপনার যদি এই থ্রেডগুলি ব্যবহার করার অভিজ্ঞতা না থাকে তবে একটি টিউটোরিয়াল এখানে উপলব্ধ। থ্রেডগুলি স্ন্যাপে বাঁধা যা আপনাকে সহজেই ফ্লোরা মাইক্রোপ্রসেসর এবং ব্লুটুথ মডিউল সংযুক্ত এবং অপসারণ করতে দেয়। স্ন্যাপের একটি প্রান্ত কাপড়ে যাবে এবং অন্যটি একটি বৈদ্যুতিক ডিভাইসে যাবে। এই স্ন্যাপগুলি বাস্তবায়নের জন্য একটি টিউটোরিয়াল এখানে পাওয়া যায়।

সিস্টেমটি তৈরি হওয়ার পরে, এটি অবশ্যই একটি কোড সরবরাহ করতে হবে। এই প্রকল্পটি বিশেষভাবে Arduino কোড ব্যবহার করে। আপনি যদি Arduino কোডের সাথে নিজেকে পরিচিত করতে চান, https://www.arduino.cc দরকারী টিউটোরিয়ালে পূর্ণ। এই প্রকল্পের জন্য ব্যবহৃত কোড বাস্তবায়নের জন্য, আপনাকে https://www.arduino.cc/en/Main/Software এ Arduino অ্যাপটি ডাউনলোড করতে হবে। এটি এখানে উপলব্ধ ফ্লোরা বোর্ডের সাথে সম্পূরক হতে হবে। আপনার মাইক্রোপ্রসেসরের সক্ষমতা বাড়ানোর জন্য আপনাকে মুষ্টিমেয় অন্যান্য লাইব্রেরি ডাউনলোড করতে হবে; এটি www.github.com ব্যবহার করে করা যেতে পারে। প্রয়োজনীয় গ্রন্থাগারগুলি হল:

• ফাস্ট ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম (এফএফটি)
• Adafruit BLE (ব্লুটুথ)
• Adafruit NeoPixel

সবশেষে, হেডব্যান্ড ব্যবহার করার জন্য আপনার স্মার্ট ফোনে Adafruit Bluefruit LE Connect অ্যাপটি ডাউনলোড করুন।

ধাপ 3: নিরাপত্তা

মানব দেহ শুধুমাত্র বিদ্যুতের সীমিত এক্সপোজার সহ্য করতে পারে, তাই ইলেকট্রনিক ডিভাইস ব্যবহার করার সময় সঠিক যত্ন প্রয়োজন। বৈদ্যুতিক নিরাপত্তার মূল নীতি হল আপনার শরীরকে চালিত সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত করার জন্য বৈদ্যুতিক স্রোতের পথ তৈরি করা এড়ানো। এটি এড়াতে কিছু সাধারণ অনুশীলন হল:

• বিদ্যুৎ বন্ধ থাকাকালীন কেবল তারের এবং অন্যান্য ধাতব সার্কিটরি স্পর্শ করুন
• ইনসুলেটেড হ্যান্ডলগুলি সহ সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করুন
• আপনার সার্কিট তৈরির সময় কাজের জায়গা থেকে জল দূরে রাখার চেষ্টা করুন
• আপনার হৃদয় দিয়ে প্রবাহিত বৈদ্যুতিক স্রোতের ঝুঁকি কমাতে যতটা সম্ভব দুইটির পরিবর্তে এক হাত দিয়ে কাজ করার চেষ্টা করুন

আপনার সার্কিট তৈরির সময় সচেতন হওয়ার আরেকটি উদ্বেগ হল যে বৈদ্যুতিক স্রোত জ্বলনযোগ্য পদার্থগুলি জ্বালাতে পারে, তাই আপনাকে নিশ্চিত করতে হবে যে সার্কিটের মধ্যে তারগুলি সম্পূর্ণভাবে সংযুক্ত রয়েছে। অন্যথায়, আপনি আপনার চুল বা হেডব্যান্ড আগুনে জ্বালাতে পারেন।

সতর্কতা: এই হেডব্যান্ড একটি প্রত্যয়িত চিকিৎসা যন্ত্র নয়, এবং স্নায়বিক অবস্থার নির্ণয়ের জন্য এটি ব্যবহার করা উচিত নয়।

ধাপ 4: ইঙ্গিত এবং টিপস

আপনার স্লিপ রিডার হেডব্যান্ড তৈরি করার সময় কিছু টিপস মনে রাখতে হবে:

• পরিবাহী থ্রেডের প্রান্তগুলি পরস্পরকে স্পর্শ করছে না তা নিশ্চিত করুন

• যদি আপনি মাইক্রো কন্ট্রোলারকে Arduino এর সাথে সংযুক্ত করার সময় Arduino এ পোর্টটি অনুপলব্ধ থাকেন, তাহলে আপনার কোড আপলোড করার জন্য নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি নিন:

  1. মাইক্রো কন্ট্রোলার সংযুক্ত থাকাকালীন, মাইক্রোকন্ট্রোলারে রিসেট বাটন চেপে ধরে কোডটি আপলোড করুন
  2. যখন স্ট্যাটাস বার কম্পাইল থেকে আপলোডে স্যুইচ করে, তখন রিসেট বোতামটি ছেড়ে দিন
  3. কোডটি আপলোড করা উচিত এবং পোর্টটি এখন স্বীকৃত হওয়া উচিত
• স্ন্যাপগুলিতে সোল্ডার করার সময়, দুটি পিন একসঙ্গে সোল্ডারিং এড়াতে সতর্ক থাকুন যাতে আপনি আপনার সার্কিটটি ছোট না করেন। পিনের মধ্যে সংযোগ তৈরি হয়েছে কি না তা পরীক্ষা করার জন্য একটি মাল্টিমিটার ব্যবহার করা যেতে পারে
• হেডব্যান্ড লাগানোর সময় স্ন্যাপগুলি সংযুক্ত থাকে তা নিশ্চিত করুন
• নিশ্চিত করুন যে ব্লুটুথ মডিউল ডেটা মোডে আছে এবং কমান্ড মোডে নয়
• একবার আপনার হেডব্যান্ড তৈরি হয়ে গেলে, আপনি নিশ্চিত করতে চান যে এটি কার্যকরভাবে কাজ করে! একটি ভাল সংকেত অর্জনের জন্য, ধুলো, আলগা থ্রেড, চুল, বা অন্যান্য হস্তক্ষেপ মুছে আপনার ইলেক্ট্রোড এবং আপনার কপালের মধ্যে পরিষ্কার যোগাযোগ আছে তা নিশ্চিত করুন।

ধাপ 5: আপনার সার্কিট নির্মাণ শুরু করুন

এখন যেহেতু আপনি কিছু পটভূমি জ্ঞান এবং নিরাপত্তা পদ্ধতিতে সজ্জিত হয়েছেন, আপনি ঘন্টা হেডব্যান্ড তৈরি করতে প্রস্তুত। নিম্নলিখিত নির্দেশাবলী সাবধানে পড়ুন এবং পরবর্তী নির্দেশাবলীর সাথে ছবিগুলিতে থাকা মন্তব্যগুলি লক্ষ্য করুন।

ধাপ 6: সার্কিট ডায়াগ্রাম

উপরের সার্কিট ডায়াগ্রামটি সম্পন্ন সার্কিটে সংযোগ দেখায়। আপনার সার্কিটটি সঠিকভাবে তারযুক্ত হয়েছে কিনা তা নিশ্চিত করতে এই সার্কিট ডায়াগ্রামটি রেফারেন্স হিসাবে ব্যবহার করুন।

ধাপ 7: ফ্লোরা মাইক্রোপ্রসেসরে সোল্ডার স্ন্যাপ

আপনি যদি "প্রস্তুতি" ধাপে স্ন্যাপগুলি কীভাবে ব্যবহার করবেন তার টিউটোরিয়ালের লিঙ্কটি না দেখে থাকেন তবে এখনই এটি দেখুন। এই মুহুর্তে আপনি স্ন্যাপগুলিকে মাইক্রোপ্রসেসর এবং ব্লুটুথ মডিউলের সাথে সংযুক্ত করবেন। আপনি এই অংশটি গোলমাল করতে চান না কারণ একটি নোংরা ঝাল কাজ আপনার সার্কিট নষ্ট করতে পারে।

মাইক্রোপ্রসেসরের নিম্নলিখিত পিনগুলিতে স্ন্যাপের প্রয়োজন হবে:

• সমস্ত 3 স্থল (GND) পিন
• উভয় 3.3V পাওয়ার পিন
• এসসিএল #3
• RX #0
• TX #1
• ডিজিটাল পিন #9

ধাপ 8: ব্লুটুথ মডিউলে সোল্ডার স্ন্যাপ

এবং ব্লুটুথ মডিউলের এই পিনগুলিতে স্ন্যাপের প্রয়োজন হবে:

• 3.3V শক্তি
• TX
• আরএক্স
• GND

ধাপ 9: ফ্লোরা মাইক্রোপ্রসেসরের জন্য কাপড়ের মধ্যে স্ন্যাপ সেলাই করুন

এখন আপনি ফ্যাব্রিকের উপর স্ন্যাপের অন্য প্রান্ত সেলাই করতে পারেন। ব্লুটুথ মডিউল এবং মাইক্রোপ্রসেসর তাদের সংযুক্ত স্ন্যাপের সাথে ব্যবহার করে নিশ্চিত করুন যে এই স্ন্যাপগুলিকে সঠিকভাবে সাজাতে হবে!

ধাপ 10: ব্লুটুথ মডিউলের জন্য ফ্যাব্রিকের মধ্যে স্ন্যাপ সেলাই করুন

এখন ব্লুটুথের জন্য স্ন্যাপগুলিতে সেলাই করুন।

ধাপ 11: ফ্লোরা মাইক্রোপ্রসেসরে ওয়্যার ব্লুটুথ মডিউল

পরবর্তীতে ব্লুটুথ মডিউলকে ফ্লোরা মাইক্রোপ্রসেসরের সাথে সংযুক্ত করে প্রতিটি ডিভাইসের জন্য সংশ্লিষ্ট স্ন্যাপের মধ্যে পরিবাহী থ্রেড সেলাই করে। নিম্নলিখিত পিন সংযোগ প্রয়োজন:

1. ব্লুটুথ 3.3V থেকে মাইক্রোপ্রসেসর 3.3V
2. ব্লুটুথ TX থেকে মাইক্রোপ্রসেসর RX #0
3. ব্লুটুথ RX থেকে মাইক্রোপ্রসেসর TX #1
4. ব্লুটুথ GND থেকে মাইক্রোপ্রসেসর GND

ধাপ 12: ফ্লোরা মাইক্রোপ্রসেসর থেকে ওয়্যার নিও পিক্সেল

নিও পিক্সেলকে মাইক্রোপ্রসেসরের সাথে নিম্নলিখিত উপায়ে সংযুক্ত করুন:

1. NeoPixel LED In Microprocessor Digital Pin #9
2. নিওপিক্সেল গ্রাউন্ড থেকে মাইক্রোপ্রসেসর গ্রাউন্ড
3. নিওপিক্সেল পাওয়ার থেকে মাইক্রোপ্রসেসর পাওয়ার

ধাপ 13: ফ্লোরা মাইক্রোপ্রসেসর থেকে ওয়্যার ব্যাটারি প্যাক

এই অংশটি গুরুত্বপূর্ণ ধরনের; সবকিছু কাজ করার জন্য আপনার শক্তির উৎস প্রয়োজন হতে পারে!

ধাপ 14: ইইজি কেবল তৈরি করুন

এই ক্যাবলটি ইইজি চিপ, 3-লিড ইলেক্ট্রোড কেবল এবং ইউসি-ই 6 কেবল ব্যবহার করে নির্মিত হয়েছে। ইইজি চিপ সঠিকভাবে সারিবদ্ধ করতে হবে যাতে "ইইজি" লেখা শেষটি ইলেক্ট্রোড ক্যাবলের সাথে সংযুক্ত থাকে, যেমন উপরের ছবিতে দেখানো হয়েছে।

ধাপ 15: ফ্লোরা মাইক্রোপ্রসেসর থেকে ইইজি ওয়্যার করুন

EEG কেবলকে ফ্লোরা মাইক্রোপ্রসেসরের সাথে সংযুক্ত করুন। উপরের ছবিতে আপনার তারের সংযোগের জন্য সঠিক পয়েন্টগুলি দেখানোর জন্য নির্দেশাবলীর সাথে লেবেলযুক্ত। নিম্নলিখিত সংযোগগুলি করা হবে:

1. বিদ্যুতের লাল তার
2. মাটিতে কালো তার
3. এসসিএল #3 তে বেগুনি তার

ধাপ 16: হেডব্যান্ডে ইলেক্ট্রোড সেলাই করুন

হেডব্যান্ডের ভিতরে ইলেক্ট্রোড সেলাই করুন। নিশ্চিত করুন যে ইলেক্ট্রোডগুলি সঠিক অবস্থানে স্থাপন করা হয়েছে। হেডব্যান্ডের ভিতরের দিকে তাকালে, লাল ইলেকট্রোডটি বাম দিকে, সাদা ইলেক্ট্রোডটি মাঝখানে এবং কালো ইলেক্ট্রোডটি ডানদিকে থাকা উচিত।

ধাপ 17: হেডব্যান্ড থেকে কাপড় এবং স্ট্র্যাপ সেলাই করুন

এখন আপনি আপনার হেডব্যান্ড সম্পন্ন করেছেন! উহু!

ধাপ 18: কোড আপলোড করুন

এখন আপনি এই কোডটি আপনার হেডব্যান্ডে আপলোড করতে পারেন যাতে এটি মন পড়ার ক্ষমতা দেয়!

ধাপ 19: ফোনে হেডব্যান্ড সংযুক্ত করুন

Adafruit Bluefruit LE Connect অ্যাপটি খুলুন এবং আপনার ফোনটি Adafruit Bluefruit LE এর সাথে সংযুক্ত করুন।

ধাপ 20: হেডব্যান্ড লাগান এবং ডেটা সংগ্রহ করুন

এখন আপনি আপনার হেডব্যান্ড লাগিয়ে পরীক্ষা করে দেখতে পারেন! আপনি ডাটা দেখতে আসার জন্য Adafruit Bluefruit LE Connect অ্যাপে "UART" নির্বাচন করতে পারেন।

ধাপ 21: ফোন থেকে কম্পিউটারে ডেটা রপ্তানি করুন

একবার আপনার ডেটা সংগ্রহ করা হয়ে গেলে, আপনি একাধিক ফাইল ফরম্যাটে ডেটা রপ্তানি করতে পারেন। আমরা এক্সেলে বিশ্লেষণের জন্য এটিকে.txt ফাইল হিসেবে রপ্তানি করার পরামর্শ দিই।

ধাপ 22: তথ্য বিশ্লেষণ

আপনার হেডব্যান্ড থেকে ডেটা কল্পনা এবং ব্যাখ্যা করার জন্য আপনি যে ধরনের গ্রাফ তৈরি করতে পারেন তার একটি উদাহরণ এখানে দেওয়া হল। আমাদের কাছে ডেল্টা, থেটা, আলফা এবং বিটা রেঞ্জ রয়েছে যা প্রতিটি বিন্দুর মধ্যে কোন পরিসরের মধ্যে পড়ে তা দেখানোর জন্য চিহ্নিত করা হয়েছে।

ধাপ 23: আরও ধারণা

আপনি আপনার স্লিপ রিডার হেডব্যান্ড সম্পন্ন করার পরে, নির্দ্বিধায় ডিজাইনের কিছু পরিবর্তন অন্বেষণ করুন। হয়তো স্বয়ংক্রিয়ভাবে তথ্য সংগ্রহ করার জন্য কোডটি সংশোধন করার চেষ্টা করুন এবং ব্যবহারকারীর ঘুমের নিদর্শন মূল্যায়ন করে এমন একটি প্রতিবেদন তৈরি করুন। অথবা আপনি রাতের সঠিক সময় পর্যবেক্ষণ করার জন্য একটি রিয়েল-টাইম ঘড়ি সংযুক্ত করতে পারেন যখন ব্যবহারকারী ঘুমিয়ে পড়ে, গভীর ঘুম এবং REM ঘুমের মাধ্যমে অগ্রসর হয় এবং জেগে ওঠে। হয়তো আপনি ঘুমের আলাপ রেকর্ড করতে আগ্রহী, সেক্ষেত্রে আপনি ব্যবহারকারীর REM ঘুমের সময় সক্রিয় হওয়া একটি অডিও রেকর্ডার অন্তর্ভুক্ত করতে পারেন। সম্ভাবনা সীমাহীন!

ধাপ 24: স্বীকৃতি

এই প্রকল্পের কোডের ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম অংশটি নরওয়েজিয়ান ক্রিয়েশনে এই পৃষ্ঠায় পোস্ট করা কোড ব্যবহার করেছে। এছাড়াও, কোডের নিওপিক্সেল অংশ অ্যাডাফ্রুট দ্বারা প্রদত্ত উদাহরণগুলি উল্লেখ করেছে।