Design and development of a wireless EEG device and open source software
Kablosuz EEG cihazı ve açık kaynak yazılımı tasarımı ve geliştirilmesi
- Tez No: 713716
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ESEN YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Bioengineering, Biotechnology, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: eeg, görsel uyarım, esp32, ads1299, kuru elektrot, eeg, visual stimulation, esp32, ads1299, dry electrode
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Adana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Son yüzyılda, EEG birçok hastalığın tespitinde kullanılan bir teşhis yöntemi olmuştur. Günümüze geldiğimizde, bilgisayar teknolojilerin çok hızlı bir biçimde gelişmesiyle. EEG teknolojisi sadece hastalık teşhisi için değil, aynı zamanda beyin ve bilgisayar arasında bağlantı kurmak için bir yöntem olarak kullanılmaya başlanmıştır. İnsanlık, uzun süredir herhangi bir fiziksel etkileşim kurmadan sadece düşünerek bilgisayarlarla bağlantı kurmayı ve verimli bir şekilde onları kontrol etmeyi hayal etmektedir. Açıkça görünmektedir ki gerek kolay uygulanabilirliği gerekse tıbbı bir işlem gerektirmemesiyle bu amaca en uygun yöntemlerden birisi de invaziv olmayan EEG ölçümleridir. Bu çalışmanın amacı, EEG sinyallerini ölçerek bunlar üzerinde çeşitli araştırmalar yapacak veya çeşitli özel amaçlara hizmet edecek cihazlar geliştirmek isteyen araştırmacılara, uygun maliyetli ve açık kaynak bir cihazın tasarımını yapmak, prototipini oluşturmak ve ortaya çıkan cihazın testlerini yaparak doğruluk ve tutarlığını tespit etmektir. Cihazın tasarımı ve üretilmesi üç ana başlıkta toplanabilir. Elektronik kısmında; şuan da birçok EEG cihazında kullanılan Teksas Instrument şirketinin ürettiği ADS1299 düşük gürültülü 24 bit analogdan dijitale çevirim çözünürlüğü sunan 8 kanallı bir tümleşik çip, bu tümleşik çipi kontrol eden, verileri okuyan, işleyen ve Bluetooth haberleşmeyle bilgisayara aktaran ESP32-WROOM mikro denetleyicisi, sisteme güç sağlamak için 2 adet 18650 Li-po 3,7 volt pil ve batarya kontrol sistemi ve Elektrot olarak da OpenBCI şirketinin ürettiği kuru tip elektrot kullanılmıştır. Mekanik kısımda OpenBCI şirketinin Ultracortex Mark III ve Ultracortex Mark IV isimli kepinden esinlenerek bir kep tasarımı yapılmış ayrıca üretilen devreler için muhafaza sağlayan kutular tasarlanıp, bunların hepsi 3B yazıcı kullanılarak imal edilmiştir. Yazılım kısmında; Cihazın üzerinde çalışan, verileri alıp, işleyip bilgisayara gönderen çipin üzerinde gömülü C dilinde yazılmış gömülü yazılım bulunmaktadır. Ayrıca bilgisayar tarafında çalışan, cihazın gönderdiği verileri alıp işleyen, bunları grafiklerde gösteren ve dosyaya kaydeden bir Görsel kullanıcı ara yüzü tasarlanıp Visual Studio kullnılarak C# dilinde kodlanmıştır. Cihazın prototipi ortaya çıktıktan sonra, cihazdan alınan sinyaller incelenmiş ve tutarlılığı değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In the last century, EEG has been a diagnostic method used in the detection of many diseases. Today, with the rapid development of computer technologies, EEG technology has begun to be used not only for disease diagnosis but also as a method to establish a connection between the brain and the computer. Humanity has long dreamed of connecting with computers and controlling them efficiently just by thinking without any physical interaction. It seems clear that one of the most suitable methods for this purpose is non-invasive EEG measurements, as it is easy to apply and does not require a medical procedure. This study aims to design a cost-effective and open-source device, to create a prototype, and to test the accuracy and consistency of the resulting device for researchers who want to measure EEG signals and make various researches on them or develop devices that will serve various special purposes. The design and production of the device can be grouped under three main groups; electronics, mechanics, and software parts. In the electronics part; ADS1299, an 8-channel integrated chip that offers low-noise 24-bit analog-to-digital conversion resolution, produced by Texas instrument company, which is currently used in many EEG devices, ESP32-WROOM microcontroller, which controls this integrated chip, reads, processes and transfers the data to the computer via Bluetooth communication, provides power to the system. 2 18650 Li-po 3.7 volt batteries and battery control system and dry type electrode produced by OpenBCI Company were used as the electrode. In the mechanical part, a cap was designed inspired by the Ultracortex Mark III and Ultracortex Mark IV cap of OpenBCI Company, and boxes providing enclosures for the produced circuits were designed and all of them were manufactured using a 3D printer. In the software part; there is embedded software written in C language on the chip that runs on the device, receives the data, processes it, and sends it to the computer. In addition, a Visual user interface that works on the computer side, receives and processes the data sent by the device, displays them in graphics, and saves them to a file, has been designed and coded in C# using Visual Studio. After the prototype of the device was revealed, the signals received from the device were examined and their consistency was evaluated.
Benzer Tezler
- EOG sinyal tabanlı imleç sistemi tasarımı ve uygulaması
EOG signal based cursor system design and implementation
ABDALRAHMAN SKHETA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NAZMİ EKREN
- Göz kırpma hareketleri ile tarayıcı kontrolü
Browser control via eye blink movements.
FATİH BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiBilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYSUN COŞKUN
- Kablosuz hasta izleme modülü geliştirilmesi ve tansiyon ölçüm metodlarının değerlendirilmesi
Design of wireless patient monitoring module and evaluation of blood pressure measurement methods
GÖKHAN UÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKocaeli ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN KAVAK
- Design and development of an SSVEP based low cost, wearable, and wireless BCI system
DHGUP bazlı ucuz ve giyilebilir bir telsiz BBA sisteminin tasarım ve geliştirilmesi
ABDUL WAHEED
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ZİYA İDER
- The design and the implementation of a wearable medical ultrasonic transceiver for bladder volume monitoring
Mesane hacmi takibi için giyilebilir tıbbi ultrasonik alıcı-vericinin tasarımı ve uygulanması
ÖZGÜR DENİZ TEMEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEVENT BEKER