Meower: Açık Kaynaklı 16 Kanallı Beyin-Bilgisayar Arayüzü (BCI) Kartı
Platformumuzdaki en çok okunan ve popüler makaleleri görmek için Trendler bölümüne geçebilirsiniz.
Meower, ADS1299 entegrelerini temel alan ve ESP32-C3 mikrodenetleyici ile donatılmış, 16 kanallı bir beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) kartıdır. Proje tamamen açık kaynaklıdır; kartın PCB tasarımı, firmware ve BrainFlow entegrasyonu ile Python tabanlı test GUI'si geliştiricisi tarafından sıfırdan hazırlanmıştır. Kullanıcılar, JLCPCB gibi üreticilerden proje dosyalarını kullanarak kartı uygun maliyetle sipariş edebilirler. Kartın fiyatı, toplu siparişlerde önemli ölçüde düşmektedir.
Donanım ve Tasarım Özellikleri
Meower kartında iki adet ADS1299 entegresi kullanılarak toplam 16 kanal elde edilmiştir. Bu entegreler, yüksek hassasiyetli biyosinyal ölçümü için yaygın olarak tercih edilir. ESP32-C3 mikrodenetleyici, kartın beyin sinyallerini gerçek zamanlı olarak işlemesini sağlar ve Wi-Fi üzerinden UDP protokolü ile veri iletimini gerçekleştirir. Kartın boyutu, AirPods Pro 2 kılıfı ile karşılaştırılabilir düzeydedir ve 1100 mAh lityum polimer batarya ile çalışmaktadır.
Ayrıca Bakınız
Yazılım ve Filtreleme Özellikleri
ESP32-C3 üzerinde sinc3 eşitleyici (7-tap FIR), DC bileşen giderme ve 50/60 Hz ile 100/120 Hz frekanslarında notch filtreleri uygulanmıştır. Bu filtreler gerçek zamanlı olarak bağımsız şekilde açılıp kapatılabilir ve DC bileşen için farklı kesim frekansları seçilebilir. Örnekleme frekansı değiştiğinde filtreler, önceden tanımlanmış LUT (Look-Up Table) sayesinde otomatik olarak uyum sağlar. Bu sayede kart, 4000 Hz'e kadar örnekleme hızlarında tüm kanallarda filtreleme yapabilir.
Performans ve Optimizasyonlar
Kart, 16 kanalın tamamında 4000 Hz örnekleme hızında veri toplayıp işleyebilir. Bu performans, Wi-Fi ve UDP üzerinden veri aktarımı sırasında da korunur. Geliştirici, kartın mümkün olan en hızlı ve kararlı şekilde çalışması için kapsamlı optimizasyonlar gerçekleştirmiştir. Örnek olarak, ADC'nin "data ready" sinyali ile ESP32'nin veri okuma ve işleme zamanlamaları detaylı olarak analiz edilmiştir. Bu analizler, veri kaybı olmadan yüksek hızda veri işlenmesini garanti eder.
Kullanım ve Yazılım Desteği
Meower kartı, UDP üzerinden örnek verileri sağlar ve kullanıcılar bu verileri istedikleri yazılım ile işleyebilirler. Geliştirici tarafından basit bir GUI hazırlanmış olup, bu GUI sinyalin durumunu hızlıca görselleştirmek için tasarlanmıştır ancak kapsamlı bir analiz yazılımı sunulmamaktadır. Kullanıcılar, kartı kendi uygulamalarına entegre etmek için BrainFlow gibi açık kaynak kütüphaneleri kullanabilir.
Topluluk ve Geliştirme İmkanları
Proje GitHub üzerinde açık olarak paylaşılmıştır ve kullanıcılar kartın tasarım dosyalarına, firmware ve test yazılımlarına erişebilirler. Geliştirici, kartın çoklu cihaz senkronizasyonu gibi ileri özellikler üzerinde çalışmaya devam etmektedir. Ayrıca, elektrot impedans ölçümü gibi özelliklerin eklenmesi ve mekanik bağlantıların Ultracortex gibi sistemlerle uyumlu hale getirilmesi gibi öneriler değerlendirilmektedir.
Meower'ın Önemi ve Alternatifleri
Meower, yüksek maliyetli ticari BCI kartlarına kıyasla uygun fiyatlı ve açık kaynaklı bir alternatif sunar. ADS1299 tabanlı kartlar, biyosinyal ölçümünde yaygın olarak kullanılır ancak bazı projelerde daha basit veya farklı özelliklere sahip kartlar tercih edilebilir. Meower, özellikle 16 kanal ve yüksek örnekleme hızı gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır.
Meower, açık kaynaklı ve yüksek performanslı bir BCI kartı arayanlar için önemli bir kaynak. Hem donanım hem yazılım tarafında kapsamlı bir çalışma sunuyor. Özellikle gerçek zamanlı filtreleme ve yüksek örnekleme hızı ile dikkat çekiyor. Ayrıca, kullanıcıların kendi uygulamalarını geliştirmeleri için esnek bir altyapı sağlıyor.
Sources
https://reddit.com/r/electronics/comments/1nq15ei/open_source_16_channels_bci_board_i_made_called/
