Samenvatting

Binnen de Biomedical Elektronics Groep van de TU-Delft wordt gewerkt aan nieuwe front-ends voor neurostimulatie/neurosensing. Met neurostimulatie (NS) worden elektrische signalen naar specifieke delen van de hersenen gezonden, om ziektes als Parkinson te onderdrukken. Met neurosensing (NM) worden de hersensignalen gemeten,
zodat er bekend wordt wat het effect van neurostimulatie precies is en om te bepalen wanneer er actieve neurostimulatie nodig is.

Helaas zijn deze twee front-ends niet goed te combineren en dat is de belangrijkste reden voor het ontwikkelen van een nieuw platform (neuroplatform). Het neuroplatform kan ook gebruikt worden voor het testen van front-ends en voor het gebruiksgemak van artsen, een niet onbelangrijk onderdeel, omdat er veel projecten gestrand zijn doordat
artsen niet met de techniek konden omgaan.

Op het neuroplatform moet het mogelijk zijn om een willekeurige wave-form te genereren, er moeten spanningen gemeten worden, digitale communicatie met instelbare spanningen aanwezig zijn en daarnaast moeten er twee externe interrupts zijn voor het synchroniseren met geluid en beeld, waarbij de gewenste actie binnen 1ms uitgevoerd wordt.

Bij het kiezen van het platform is gekozen voor een basisplatform(T-Minus). T-Minus bevat een microcontroller (ATMega2560) die geprogrammeerd is met AVR Studio 4, vanwege betere simulatiemogelijkheden en snelheid. Voor de willekeurige wave-form is
gebruik gemaakt van een Digitaal-Analoog Converter (DAC) en een eerste-orde filter, de DAC was al aanwezig op het platform. Daarnaast kwam de DAC als beste uit het onderzoek. Er zijn 5 verstelbare voedingen aanwezig, twee tussen 0 en 5V, de andere drie moeten ingesteld worden tussen 1 en 4V omdat deze aangesloten zijn op de bidirectionele levelconverter. De bi-directionele levelconverter wordt gebruikt voor vier groepen van vier I/O, waarbij de spanningen bij de front-ends instelbaar zijn. Helaas is er nog wel kortsluiting mogelijk. In de software is alle code binnen een interrupt zo kort
mogelijk gehouden, wat ten koste gaat van de gebruiksvriendelijkheid. Bij de functies buiten de interrupts is veel meer rekening gehouden met de gebruiksvriendelijkheid, de naam van die functies is daarnaast ook gebaseerd op functies binnen Arduino.

Aan het eind van deze stageperiode is er een component opgeleverd dat in staat is om analoge spanningen te meten met een ADC , Analoge signalen te creëren met de DAC, digitaal te communiceren via 4x4 instelbare I/O, via externe interrupts binnen 1ms te synchroniseren met bijvoorbeeld een geluidssignaal. Het laagdoorlaatfilter kan nog
verder uitgewerkt worden. De externe klok, stroombeveiliging ,de microSD moeten nog geïmplementeerd worden. Daarnaast zijn er nog enkele functies bij de DAC en digitale I/O die verder uitgewerkt kunnen worden.