BITalino (r)evolution

Tato stránka je součástí projektu:

Biosignály

Příslušnost: všeobecná

BITalino (r)evolution představuje stavebnici (kit) se základní deskou se čtyřmi vstupním zesilovači a A/D převodníky, ke kterým lze připojit elektrody či různé senzory a dalších doplňky, které je možno využít pro záznam různých elektrofyziologických jevů. Přenos dat se řeší technologií bluetooth. BITalino (r)evolution vzniklo přepracováním předchozí verze BITalino.

Tato stránka slouží k vysledování různých možností a vyšetření, které by bylo možno s daným zařízením provádět.

Info

• stránky produktu: https://store.plux.info/14-bitalino
• výrobce: PLUX – portugalská firma (kromě BITalino (r)evolution nabízí biosignalsplux, physioplux, ergoplux a další elektrofyziologické přístroje)
• Dokumentace: BITalino Documentation + Datasheets – pozor, neplést, co je dokumentace pro staré BITalino a co pro nové BITalino (r)evolution

Rozdíly

Zásadní rozdíly oproti staršímu BITalino:

BITalino (r)evolution má:

• kolem základní desky 11 "přívěsků" (předtím jen 6)
• u konektorů na přívěsky má GND (zem) na kraji (předtím na vnitřní posici)

Tím pádem ty sensory aj. zřejmě nejsou přímo zaměnitelné.

Barebone

Vše na jedné desce o velikost 100 × 65 × 6 mm a hmotnosti ?? g, která obsahuje 3 základní bloky a dokola 11 destiček (různých "přívěsků"). Tato deska je navržena tak, že ji lze podle libosti rozlámat na malé destičky, což se děje u různých variant stavebnice.

• BITalino (r)evolution Barebone BT
• BITalino (r)evolution Barebone BLE

Základní bloky

V centrální části desky jsou umístěny tři základní bloky:

• MCU (Micro-Controller Unit)
• PWR (Power Management Block) – blok napájení z akumulátoru, včetně nabíječky
• BT nebo BLE – bluetooth adaptér:

BT / BLE

Obě varianty se liší provedením komunikačního adaptéru pro bluetooth:

• BT – standardní bluetooth zařízení: Class II Bluetooth v2.0 (dosah do 10m)
• BLE – varianta pro uživatele iOS, který může mít problémy se standardním bluetooth, se komunikace řeší protokolem BLE (w:en: Bluetooth Low Energy). Tato verze ale může vysílat pouze jeden analogový vstup vzorkovaný rychlostí 1 kHz; vysílání na ostatních frekvencích 100 Hz, 10 Hz a 1 Hz zůstává nezměněno, takže je možno vysílat až 6 analogových vstupů zároveň. V současnosti to běží jen na Windows se stickem Bluegiga BLED112. Viz Notes on the usage and functionality of BITalino (r)evolution BLE devices, další detaily: REVOLUTION_BLE_Block_Datasheet.pdf

Lišty

Skupina základních bloků má na obou stranách propojovací lišty. Každá z těchto lišt na sobě nese 4 přívěsky. Po odlomení přívěsků je možno na každou lištu připájet 5 konektorů a přívěsky připojovat pomocí konektorů.

Přívěsky

Sensory (vstupní zařízení)

Se vstupními konektory pro elektrody

• EEG – EEG s konektorem na 3 elektrody
• EDA – (vodivost kůže) s konektorem na 2 elektrody
• ECG – EKG s konektorem na 3 elektrody
• EMG – s konektorem na 3 elektrody

Bez vstupních konektorů

• LUX – luxmetr
• ACC – akcelerometr
• BTN – (Pushbutton) – tlačítko

Aktuátory (výstupní zařízení)

• LED – indikační dioda LED
• Buz – (Buzzer) – bzučák
• DAC – (Digital-to-Analog Converter) – D/A převodník

Zvláštní

• PRT – (Prototyping Board) – univerzální destička pro návrh vlastního vstupu/výstupu

Technická specifikace

Centrální bloky

Micro-Controller Unit

• Analogové porty:
  • 4 vstupy (A1..A4) 10-bitové A/D
  • 2 vstupy (A5..A6) 6-bitový A/D
  • 1 výstup (PWM)
  • vzorkovací frekvence: konfigurovatelná: 1, 10, 100 nebo 1000 Hz
• Digitální porty (max 1 kHz):
  • 2 vstupy 1-bit (I1, I2)
  • 2 výstupy 1-bit (O1, O2)
• Auxiliary port:
  • 1 vstup (ABAT) – stav baterie
• Komunikační port: UART
• Napájecí napětí: 3.3 V
• Spotřeba: ~5 mA
• Rozsah vstupních napětí: 3.0 – 5.5 V

Power Management

• Napájení: LiPo akumulátor 3.7 V
• Napětí pro dobíjení: 3.7 – 6.0 V přes mikroUSB konektor
• Výstupní napětí:
  • DVCC 3.3 V – pro napájení digitální části
  • AVCC 3.3 V – pro napájení analogové části
  • REF 1.65 V (t.j. AVCC/2) referenční napětí

Sensory

EMG

Elektromyografie:

• Princip: Diferenční vstupy + - a reference
• Počet připojitelných elektrod: 3
• Frekvenční rozsah: 25 – 480 Hz
• Vstupní impedance: 7.5 GΩ, 3pF??
• CMRR: 86 dB
• Rozsah: ± 1.64 mV
• Zesílení: 1009
• Spotřeba: ~0.17 mA

Vstupní konektor:

• IN -
• REF
• IN +

Výstupní konektor:

• GND
• VCC
• VCC/2
• VOUT

EDA

Elektrodermální aktivita

• Princip: měření odporu (měření napětí při konstantním proudu)
• Počet připojitelných elektrod: 2
• Frekvenční rozsah: 0 – 5 Hz
• Rozsah: 0 – 23 μS
• Zesílení: 2

Vstupní konektor:

• IN -
• IN +

Výstupní konektor:

• GND
• VCC
• VCC/2
• VOUT

LUX

Fotodetektor

• Princip: fototranzistor??
• Rozsah: 360 – 970 nm
• Úhel polocitlivosti: ±60°
• Spotřeba: ~50 μA

Výstupní konektor:

• GND
• VCC
• VOUT

ECG

Elektrokardiografie

• Princip: Diferenční vstupy + - a reference
• Počet připojitelných elektrod: 2
• Frekvenční rozsah: 0.5 – 40 Hz
• Vstupní impedance: 7.4 GΩ, 3pF??
• CMRR: 86dB
• Rozsah: ± 1.5 mV
• Zesílení: 1100

Vstupní konektor:

• IN - (R)
• REF
• IN + (L)

Výstupní konektor:

• GND
• VCC
• VCC/2
• VOUT

ACC

Akcelerometr snímající ve třech kolmých osách

• Technologie: MEMS
• Frekvenční rozsah: 0 – 50 Hz
• Rozsah: ±3 g
• Spotřeba: ~0.35 mA

Konektor:

• GND
• VCC
• VOUT-Z

Pájecí body:

• VOUT-Z
• VOUT-Y
• VOUT-X

BTN

Pushbutton (tlačítko)

• Výstupní napětí: 0 V (při stlačení)

Konektor:

• GND
• VOUT

Aktuátory

LED

Indikační dioda LED

DAC

Digital-to-Analog Converter

• Rozsah: 0 – 3.3 V
• Max. výstupní proud: 5 mA
• Frekvenční rozsah: 0 – 8.7 Hz
• Vstup: PWM
• Výstup: filtrovaný

Konektor:

• GND
• VCC
• PWM

BUZ

Buzzer (bzučák)

• Frekvence: až do 579 Hz, regulovatelná na desce (default: ~115 Hz)
• Spotřeba: 100 mA

Konektor:

• GND
• VCC
• VIN

Zvláštní desky

PRT

Prototyping board

TMP

Temperature – dá se jednoduše udělat z PRT zapojením jednoho sensoru:

• Rozsah: -40°C .. +125 °C
• Přesnost: ±2°C
• Spotřeba: ~0.05 mA

Konektor:

• GND
• VCC
• VOUT

Kity

Jedná se o stavebnice, obsahující osazenou barebone buď vcelku, anebo rozlámanou s příslušnými konektory, a k tomu základní příslušenství. Verze:

• BITalino/Kits – Kity seřazeny dle stoupající ceny, která se pohybuje v rozmezí cca 150 – 200 €
  • řada BT (standardní bluetooth):
    • KIT-REV-BOARD-BT-UCE6 – BITalino (r)evolution Board Kit BT
    • KIT-REV-FREESTYLE-BT-NC – BITalino (r)evolution Freestyle Kit BT, bitalino (r)revolution Freestyle
    • KIT-REV-PLUGGED-BT-UCE6 – BITalino (r)evolution Plugged Kit BT, bitalino (r)evolution Plugged Kit BT
  • řada BLE (bluetooth BLE):
    • KIT-REV-BOARD-BLE-UCE6 – BITalino (r)evolution Board Kit BLE
    • KIT-REV-FREESTYLE-BLE-NC – BITalino (r)evolution Freestyle Kit BLE
    • KIT-REV-PLUGGED-BLE-UCE6 – BITalino (r)evolution Plugged Kit BLE

Provedení

Kit se distribuuje ve třech variantách mechanického provedení základní desky:

Board Kit

Barebone vcelku.

Plugged Kit

Od desky jsou odděleny destičky s elektronikou senzorů a příslušenství a ty se pak připojují se přes konektory RJ22.

Připevněno pomocí klipsny, pohled zepředu:

    nahoře
┌───────────┐
│ I1     O1 │
│ A4  O2-I1 │
│ A3    PWM │
│ A2     A6 │
│ A1     A5 │
└───────────┘
    USB I/0
     dole

Freestyle Kit

Podobně jako Plugged Kit, ale v tomto případě je navíc i základní deska je rozlámána na jednotlivé bloky (MCU, PWR, BT/BLE), ze kterých si můžeme sestavit zařízení dle vlastních potřeb.

Příslušenství

Kromě barebone kit obsahuje:

• BTN (Pushbutton) – tlačítko

Dokumentace

• Documentation + Datasheets

R-IoT

• BITalino KIT-RIOT-WIFI-NC – R-IoT]

Prodejci

• MindtecStore Europe – TITAN Commerce Continental Services GmbH: Produkte und Informationen – Plux

Podobné a související články

• BITalino (r)evolution
• BioRadio
• biosignalsplux
• OpenSignals
• Konektor/UC-E6