第1步：材料和工具

為了構建睡眠讀卡器頭帶，您需要以下材料：

頭帶（此項目使用HOTER Sportline頭帶）

Adafruit Flora微控制器

Flora可穿戴藍莓LE模塊

Flora RGB Neo Pixel LED

Snaps

導電線

電線

螺紋

電池組

Bitalino腦電圖與UC-E6電纜和3芯電極電纜

面料

松緊帶

以下工具將幫助您構建頭帶：

縫紉針

剪刀

剝線鉗

烙鐵和填充金屬

步驟2：準備

在構建睡眠讀卡器頭帶之前，請花點時間了解腦電波和一些基本電路。在大腦內，稱為神經元的特殊細胞在體內協調不同的活動。這些神經元通過發送幾乎采用波浪形式的電信號來運行節目。眾所周知，大腦會產生四種不同類型的波--α，β，θ和δ。這些波可以通過特定的頻率范圍來區分，并且每個范圍對應于一定水平的心理活動。你的頭帶將使用一種稱為腦電圖（EEG）的設備來識別這些波，因為你的大腦會在睡眠時產生它們。

為了制作睡眠閱讀器，你需要連接一些設備來連接它們。頭帶。主要設備是微處理器，這是一臺小型計算機;藍牙模塊，這是一個允許頭帶與您的計算機通信的芯片; NeoPixel，一種變色燈;腦電圖;和一個電池。

整個系統是通過導電線將每個設備連接在特定位置而構建的。如果您沒有使用這些線程的經驗，可以在此處獲得教程。線程綁在快照中，可以輕松連接和移除Flora微處理器和藍牙模塊。按扣的一端將進入織物，另一端進入電氣設備。這里提供了實現這些快照的教程。

系統構建完成后，必須提供代碼。該項目專門使用Arduino代碼。如果您想熟悉Arduino代碼，https：//www.arduino.cc上有很多有用的教程。為了實現用于此項目的代碼，您需要在https://www.arduino.cc/en/Main/Software下載Arduino應用程序。這將需要補充Flora板，可在此處獲得。您還需要下載一些其他庫來擴展微處理器的功能;這可以使用www.github.com完成。必要的庫是：

快速傅里葉變換（FFT）

Adafruit BLE（藍牙）

Adafruit NeoPixel

最后，您應該在智能手機上下載Adafruit Bluefruit LE Connect應用程序，以便與頭帶一起使用。

步驟3：安全性

人體只能承受有限的電力暴露，因此在使用電子設備時需要適當的護理。電氣安全的主要原則是避免讓您的身體成為電流通電的通路。一些避免這種情況的一般做法是：

電源關閉時只接觸電線和其他金屬電路

使用帶絕緣手柄的工具

嘗試

盡量用一只手而不是兩只手工作，以減少電流流經心臟的風險

建立電路時要注意的另一個問題是電流會點燃易燃材料，因此必須確保電路中的電線完全連接。否則，你可能會點燃頭發或頭帶著火。

警告：此頭帶不是經過認證的醫療器械，不應用于診斷神經系統疾病。

第4步：提示與提示

以下是構建睡眠讀卡器頭帶時要記住的一些提示：

確保導電線的末端在連接后沒有相互接觸

如果在將微型控制器連接到Arduino時Arduino中的端口不可用，請按照以下步驟上傳代碼：

連接微控制器時，按住微控制器上的復位按鈕上傳代碼

當狀態欄從編譯切換到上傳時，松開復位按鈕

代碼應上傳并且現在應該識別端口

在按扣上焊接時，請小心避免將兩個引腳焊接在一起，以便您不要縮短你的c ircuit。萬用表可用于測試是否在引腳之間建立連接

確保在戴上頭帶時按扣保持連接

確保藍牙模塊在數據模式而非命令模式

構建頭帶后，您需要確保它有效工作！為了獲得良好的信號，請確保通過擦去灰塵，松散的線，頭發或其他干擾物來清潔電極與前額之間的接觸。

步驟5：開始構建您的電路！

現在您已經具備了一些背景知識和安全程序，您已準備好構建小時頭帶。請仔細閱讀以下說明，并注意圖像上留下的注釋以及更多說明。

步驟6：電路圖

上面的電路圖顯示了完成電路中的連接。使用此電路圖作為參考，以確保您的電路已正確接線。

步驟7：焊接捕捉到Flora微處理器

如果你沒有看到教程的鏈接如何在“準備”步驟中使用快照，立即查看。此時，您將把快照連接到微處理器和藍牙模塊。你不想弄亂這個部分，因為雜亂的焊接工作會破壞你的電路。

微處理器將需要在以下引腳上捕捉：

所有3個接地（GND）引腳

兩個3.3V電源引腳

SCL＃3

RX＃0

TX＃1

數碼針＃9

步驟8：焊接卡入藍牙模塊

藍牙模塊這些引腳需要快照：

3.3V電源

TX

RX

GND

步驟9：為Flora微處理器縫制捕捉到織物

現在您可以將捕捉的另一端縫到織物上。確保使用藍牙模塊和微處理器及其連接的按扣正確排列這些快照！

步驟10：將按扣縫入藍牙模塊的光纖

現在縫制藍牙按鈕。

步驟11：將藍牙模塊連接到Flora微處理器

接下來，通過在每個設備的相應按扣之間縫制導電線，將藍牙模塊連接到Flora微處理器。需要以下引腳連接：

藍牙3.3V至微處理器3.3V

藍牙TX至微處理器RX＃0

藍牙RX至微處理器TX ＃1

藍牙GND到微處理器GND

步驟12：將新像素連接到Flora MicroProcessor

通過以下方式將Neo Pixel連接到微處理器：

NeoPixel LED輸入到微處理器數字引腳＃9

NeoPixel接地到微處理器接地

NeoPixel電源到微處理器電源

步驟13：將電池組連接到Flora微處理器

這部分是重要的;您可能需要一個電源來使一切正常工作！

步驟14：構建EEG電纜

此電纜使用EEG芯片，3芯電極電纜和UC-E6電纜。 EEG芯片必須正確對齊，以便讀取“EEG”的一端連接到電極電纜，如上圖所示。

步驟15：將EEG連接到Flora微處理器

將EEG電纜連接到Flora微處理器。上面的圖像標有說明，以顯示連接電線的正確位置。將進行以下連接：

紅線接通電源

黑線接地

紫線到SCL＃3

步驟16：將電極縫合到頭帶中

將電極縫入頭帶內側。確保電極放置在正確的位置。看頭帶的內側，紅色電極應放在左側，白色電極應位于中間，黑色電極應位于右側。

步驟17 ：Stitch Cloth和Strap to Headband

現在你已經完成了頭帶！ Woohoo！

第18步：上傳代碼

現在您可以將此代碼上傳到頭帶，為其提供心靈閱讀能力！

步驟19：將頭帶連接到手機

打開Adafruit Bluefruit LE Connect應用程序并將手機連接到Adafruit藍莓LE。

步驟20：戴上頭帶并收集數據

現在你可以戴上頭帶并進行測試了！您可以在Adafruit Bluefruit LE Connect應用程序中選擇“UART”以查看數據。

步驟21：將數據從手機導出到計算機

收集數據后，您可以以多種文件格式導出數據。我們建議將其導出為.txt文件，以便在Excel中進行分析。

步驟22：數據分析

以下是一個示例您可以制作的圖形類型，用于可視化和解釋頭帶中的數據。我們將delta，theta，alpha和beta范圍都標記為關閉，以顯示每個點落在哪個范圍內。

步驟23：進一步的想法

完成睡眠讀卡器頭帶后，請隨意探索對設計的一些修改。也許嘗試修改代碼以自動收集數據并生成評估用戶睡眠模式的報告。或者你可以連接一個實時時鐘來監控用戶入睡時的確切時間，通過深度睡眠和REM睡眠進行監控，然后醒來。也許您對錄制睡眠談話感興趣，在這種情況下，您可以包括在用戶點擊REM睡眠時激活的錄音機。可能性是無窮無盡的！

步驟24：識別

此項目代碼的傅立葉變換部分使用了已發布的代碼在這個頁面上挪威創作。此外，代碼的NeoPixel部分引用了Adafruit提供的示例。