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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28729| Título: | Desenvolvimento de sistema de aquisição e visualização da onda alfa do EEG para smartphones |
| Título(s) alternativo(s): | Development of the EEG alpha wave acquisition and visualization system for smartphones |
| Autor(es): | Passos, Pedro Carlin de Souza |
| Orientador(es): | Mendes Júnior, José Jair Alves |
| Palavras-chave: | Eletroencefalografia Sistemas de comunicação sem fio Microcontroladores Sites da Web Electroencephalography Wireless communication systems Microcontrollers Web sites |
| Data do documento: | 2-Dez-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | PASSOS, Pedro Carlin de Souza. Desenvolvimento de sistema de aquisição e visualização da onda alfa do EEG para smartphones. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecatrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | O sinal de eletroencefalografia (EEG) fornece várias informações sobre o corpo humano, podendo ser utilizado para o diagnóstico de doenças e para o desenvolvimento de interfaces homem-máquina, que aplicam esse sinal para movimentação de próteses e recuperação de movimento de membros. Existem placas comerciais de captação de EEG, sendo que cada uma delas tem o seu diferencial em questão de componentes. Com a interligação da placa de aquisição a um microcontrolador, possibilita-se o envio do sinal EEG para uma página web possibilitando a visualização do sinal em qualquer equipamento que esteja conectado a mesma rede deste microcontrolador, sem ter a necessidade de possuir uma comunicação por fio. Esse trabalho tem por objetivo construir um eletroencefalograma que possibilita a visualização da onda alfa em um smartphone ou qualquer outro dispositivo conectado à rede do microcontrolador (por meio de um controlador ESP32), sendo que os dados da onda são enviados via Wi-Fi para uma página web, que monta o gráfico da onda alfa do EEG. Para desenvolver o circuito de aquisição, utilizou-se o circuito integrado (CI) AD8232 para adquirir biopotenciais. Junto a esse CI foi projetado um filtro passa-alta, um filtro passa-baixa, um filtro rejeita-faixa (notch), além de ser integrado um circuito de driver de perna direta ao circuito para reduzir a interferência de modo comum. O sistema de aquisição foi interligado a um microcontrolador, que via comunicação sem fio, envia os dados da onda alfa captada para ser visualizada em um gráfico em uma página web. O sistema de aquisição apresentou frequências de corte de 2,1 Hz e 12,5 Hz e um ganho máximo de 57 dB. O filtro notch atenuou a frequência de 60 Hz, deixando-a com uma magnitude de 1,4 dB. O sistema de envio adquiriu os dados a uma taxa de amostragem de 100 Hz e a página web requisita dados a cada 100 ms, conseguindo montar o gráfico da onda alfa sem perder informações e sem ter atrasos. Os três sistemas interligados foram validados fazendo testes em três voluntários, podendo visualizar nesses resultados o comportamento da onda alfa em cada um dos indivíduos, conseguindo diferenciar o comportamento da onda alfa quando a pessoa está com os olhos abertos e quando está com os olhos fechados. |
| Abstract: | The electroencephalography (EEG) signal provides various information about the human body and can be used for the diagnosis of diseases and for the development of human-machine interfaces, which apply this signal for the movement of prostheses and limb movement recovery. There are commercial EEG acquisition boards, each of which has its differential in terms of components. With the interconnection of the acquisition board to a microcontroller, it is possible to send the EEG signal to a web page, allowing the signal to be visualized in any equipment that is connected to the same network as this microcontroller, without the need to have a wired communication. This work aims to build an electroencephalography acquisition system that enables the visualization of the alpha wave on a smartphone or any other device connected to the microcontroller network (through an ESP32 controller), with the data being sent via WiFi to a web page, which plots the alpha wave of the EEG. To develop the acquisition circuit, the integrated circuit (IC) AD8232 was used to acquire biopotentials. Along with this IC, a high-pass filter, a low-pass filter, a notch filter have been designed, as well as a right leg driver circuit being integrated into the circuit to reduce common-mode interference. The acquisition system was connected to a microcontroller, which via wireless communication, sends the captured alpha wave data to be visualized in a graphic on a web page. The acquisition system had cutoff frequencies of 2.1 Hz and 12.5 Hz and a maximum gain of 57 dB. The notch filter attenuated the frequency of 60 Hz, leaving it with a magnitude of 1.4 dB. The sending system acquired the data at a sampling rate of 100 Hz and the web page requests data every 100 ms, managing to assemble the alpha wave graph without losing information and without delays. The three interconnected systems were validated by testing three volunteers, and in these results the alpha wave behavior of each individual could be visualized, managing to differentiate the alpha wave behavior when the person has their eyes open and when their eyes are closed. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28729 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecatrônica |
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