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Giocherellare con un Mind Flex
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:CreationDate: 2015-10-23 13:11:34
:Id: HW/mindflex
:tags: - hardware
       - software

Qualche tempo fa comprai un `Mind Flex`_, con l'idea di interfacciarlo
a qualche motore, e controllare qualcosa **con la mente**!

Ovviamente è rimasto su uno scaffale per anni.

Successivamente mi sono procurato un `MicroView`_, perché è bellino.

Ovviamente, pure quello è rimasto su uno scaffale per anni.

Oggi ho finalmente messo assieme le due cose.

.. _`Mind Flex`: http://store.neurosky.com/products/mindflex
.. _`MicroView`: http://learn.microview.io/Intro/general-overview-of-microview.html

Il software
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Prima di tutto, ho dovuto mettere su l'IDE Arduino e il
compilatore. Farlo su una Gentoo è meno ovvio di quanto dovrebbe, ma
grazie a `un post molto chiaro su sito Apollo NG`_ sono riuscito a
installare il tutto::

  emerge arduino crossdev dev-java/rxtx

  USE="multilib -cxx" crossdev -s1 --without-headers \
    --target avr \
    --gcc 4.5.4 --binutils 2.21.1-r1 --libc 1.7.0

  USE="multilib cxx" crossdev -s4 \
    --target avr \
    --gcc 4.5.4 --binutils 2.21.1-r1 --libc 1.7.0

  ln -nsf /usr/x86_64-pc-linux-gnu/avr/lib/ldscripts \
          /usr/avr/lib/ldscripts

  ln -nsf /usr/x86_64-pc-linux-gnu/avr/lib/ldscripts \
          /usr/x86_64-pc-linux-gnu/avr/binutils-bin/2.20.1/ldscripts

  cd /usr/avr/lib

  ln -nsf avr5/crtm328p.o .
  ln -nsf avr6/crtm2561.o .
  ln -nsf avr6/crtm2560.o .

.. _`un post molto chiaro su sito Apollo NG`: https://apollo.open-resource.org/mission:log:2015:01:20:gentoo-crossdev-compile-avr-gcc-for-arduino-and-cura

Librerie Arduino
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Mi sono servite due librerie: quella per `leggere i dati del EEG
Neurosky`_ e quella per `controllare l'hardware del Microview`_.

Le ho clonate della directory del mio "sketchbook"::

  mkdir -p ~/sketchbook/libraries
  cd ~/sketchbook/libraries

  git clone git@github.com:geekammo/MicroView-Arduino-Library.git \
      MicroView

  git clone git@github.com:kitschpatrol/Brain

Notare che la libreria del MicroView deve stare in una cartella
chiamata ``MicroView``, e non ``MicroView-Arduino-Library``: l'IDE
Arduino ha delle restrizioni sui nomi delle librerie.

.. _`leggere i dati del EEG Neurosky`: https://github.com/kitschpatrol/Brain
.. _`controllare l'hardware del Microview`: https://github.com/geekammo/MicroView-Arduino-Library/

L'hardware
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Ho seguito le istruzioni che ho trovato su `Frontier Nerds`_: ho
saldato un file al piedino "T" della scheda Neurosky, un filo a massa,
e (aggiunta mia) un filo al "+" della batteria. In questo modo posso
alimentare il MicroView con le batterie del Mind Flex: quando avevo
provato a alimentarli separatamente, la scheda Neurosky non riusciva a
prendere il segnale, probabilmente a causa del rumore sulla linea di
alimentazione.

Ho poi connesso (tramite una piccola breadboard, per il momento) il
MicroView ai fili: massa al piedino 8, alimentazione al piedino 16,
segnale al piedino 9 (ingresso seriale).

.. _`Frontier Nerds`: http://www.frontiernerds.com/brain-hack

Il programma
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Questo è il programmino, molto semplice, che ho scritto::

  #include <MicroView.h>
  #include <Brain.h>

  // il MindFlex è connesso alla seriale
  Brain brain(Serial);

  void setup() {
    // il MindFlex parla a 9600 bps
    Serial.begin(9600);
    // prepara il display del MicroView
    uView.begin();
    uView.clear(ALL);
    // usa il font più piccolo, 5x7
    uView.setFontType(0);
  }

  const int hist_width=3;
  const int hist_pad=1;

  void loop() {
    if (brain.update()) { // abbiamo dati da mostrare?
      uView.clear(PAGE);

      // mostra la qualità del segnale, 0=buono, 200=nessun segnale
      uView.setCursor(0,0); uView.print(brain.readSignalQuality());

      // mostra i due segnali di "alto livello"
      uView.setCursor(0,9); uView.print(brain.readAttention());
      uView.setCursor(18,9); uView.print(brain.readMeditation());

      // ci sono poi 8 bande di frequenza
      const uint32_t* power = brain.readPowerArray();
      // trova il massimo, per scalarle
      uint32_t max_value=0;
      for (int x=0;x<8;++x) {
        if (power[x] > max_value) {
          max_value = power[x];
        }
      }

      // disegna un semplice istogramma
      for (int x=0;x<8;++x) {
        int x0 = (hist_width + hist_pad) * x;
        // abbiamo 30 pixel in verticale
        int height = power[x] * 30 / max_value;
        for (int o=0;o<hist_width;++o) {
          uView.lineV(x0+o,47-height,height);
        }
      }

      // copia il buffer sul display
      uView.display();
    }
  }

E questo è tutto.