PiNEbox

PiNE盒

以下 README.md 描述了開發和安裝 PiNe Box 的過程，包括使用者介面。 PiNe 盒子是一個與 Raspberry Pi 一起運行的封閉設備，允許在 EEG 系統和外部生命徵象監視器之間同時觸發事件和時間戳。該系統運行一個 Python UI，從外部觸發設備讀取 TTL 觸發器（同時發送到 EEG 放大器），並透過乙太網路鏈路將 UDP 訊息發送到生命體徵監視器。 GUI 允許使用者選擇適當的 IP 位址和偵聽連接埠。

這些說明適用於使用 TTL 規範的六種輸入觸發器（按鈕、槍、觸覺、聽覺、視覺和實驗/針刺刺激），生命體徵系統目前假定為 iXcellence 開發的 iXTrend：https://www.ixellence . com/index.php/en/home/17-default-en/products

開發人員：Kirubin Pillay、Maria Cobo Andrade、Caroline Hartley、Alan Worley 07/06/2021
英國牛津牛津大學兒科神經影像組。
英國倫敦大奧蒙德街醫院。

目前版本

版本 1.0（2021 年 7 月 6 日發布）

引文

目前正在撰寫手稿，一旦發表就需要引用。引用將在此處提供。

儲存庫結構

為了開發 PiNe box，該儲存庫包含以下資訊：

1. PiNe Box 建置說明：建立 PiNe Box 並設定 Raspberry Pi 包含資料表、原理圖等。從 pdf“PiNeBox_hardware”開始，了解建立 PiNe 盒的整體說明。論文發布後，將包含此 pdf 文件。
2. Raspberry Pi OS 軟體設定：設定 Raspberry Pi OS 的說明（本指南假設 Pi 上已安裝最新版本的 Raspbian） - 請參閱本自述文件的其餘部分。
3. Python UI ：在配置的 Raspberry Pi 上開發和運行 Python UI 的源代碼。有關如何運作並在啟動時自動啟動的說明，請參閱本自述文件的其餘部分。

下載 Git 儲存庫

依賴關係

作業系統軟體說明假定 Pi 上已安裝最新版本的 Raspbian Jessie。 Python UI 程式碼需要 Python 3.7.0 或更高版本。

在 PC/Mac 上（針對開發人員）

1. 要在 PC/Mac 上下載並安裝儲存庫以進行編輯/進一步開發：

 git clone https://github.com/kpillay/PiNEbox.git
cd PiNEbox. 
pip install -r requirements.txt

在 Raspberry Pi 上（適用於非開發人員）

1. Pi 通常安裝了 Python 2，並且可能至少在 Raspbian 作業系統上安裝了 Python 3 版本（<3.7.0）。如果是這種情況，首先需要安裝 Python 3.7，並在終端機上運行時符號連結到python命令。要實現此目的，請按照以下位置中的說明進行操作：https://installvirtual.com/install-python-3-7-on-raspberry-pi/。如果已設置，請跳至步驟 3。

2. 依照步驟 1 中的說明進行操作後，pip 安裝程式可能仍指向先前的 python 實例。為了避免這種衝突，請使用以下命令下載並安裝儲存庫（假設 python 3.7 現在由終端機中的python符號連結）。使用您的 Pi 上供非開發人員使用的版本。

 git clone git://github.com/kpillay/PiNEbox.git
cd PiNEbox
python -m pip install -r requirements.txt

設定 Raspberry Pi 軟體供 PiNe 盒使用

為了使其能夠最好地與 PiNe 盒硬體和 Python UI 配合使用，必須對該軟體進行一些調整。這包括安裝在觸控螢幕上使用的虛擬鍵盤。

軟體初始更新

在繼續之前，請將 Raspbian 作業系統更新至最新版本。為此，請在 Pi 終端機中輸入以下命令（確保首先透過 WiFi 或乙太網路在 Pi 上建立網路連線）：

 sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo shutdown -r now

Pi 更新並關閉後。重新啟動並按如下方式繼續。

啟用活動 LED

軟關機按鈕利用 Pi GPIO 上的 TxD 接腳為使用者提供當前 CPU 狀態的指示器。此引腳需要在軟體中啟用才能為 LED 供電。為此：

1. 在 Pi 上，開啟檔案bootconfig.txt
2. 在文件末尾新增行enable_uart=1 ，然後儲存並關閉。
3. 重新啟動 pi，活動 LED 現在應該會亮起。

為觸控螢幕安裝虛擬鍵盤

此處選擇火柴盒鍵盤。要安裝它並在工具列上建立快捷方式：

1. 透過在 Pi 終端機中輸入sudo apt-get install matchbox-keyboard來安裝鍵盤。
2. 重新啟動樹莓派
3. 現在可以在選單 -> 附件 -> 鍵盤中找到鍵盤。若要建立工作列捷徑，請右鍵點選工作欄，然後選擇新增/移除面板項目。新增“應用程式啟動欄”。
4. 再次右鍵單擊任務欄，選擇“應用程式啟動和工作列”，導航至“附件”下的“鍵盤”，然後按一下“新增”。
5. 鍵盤快捷鍵現在應該位於螢幕頂部的任務欄上。

美學變化（可選）

更改 Raspbian 作業系統配色方案

若要為 Pi 作業系統建立更專業、客製化的外觀以準備運行 Python UI，您可以變更顏色。透過導覽至 Pi 開始功能表，選擇「首選項」並開啟「外觀」設置，可以變更工作列和視窗背景和顏色以符合 Python UI。可以使用以下十六進位顏色代碼：

• 背景顏色變更以符合 Python UI 方案：#504f51
• 文字顏色變更：#f28e7c

更換壁紙

PiNe Box 桌布也包含在儲存庫中，名為「PiNe_wallpaper.png」。也可以在上面的設定中添加這個。

運行 PiNe Box UI

在終端機上

要在 PC/Mac/Raspberry Pi 上執行 PiNe UI，只需在您選擇的 IDE 中執行cli.py即可。若要直接在終端機中運行，請 cd 到儲存庫位置並使用下列命令：

 python cli.py

測試 Python 使用者介面

可以透過將 IP 位址設定為 localhost (127.0.0.1) 並執行上述腳本來測試 Python UI。根據訊息選擇，使用提供的伺服器腳本 PiNe_macServerUDP.py 和 PiNe_macServerTCP.py 開啟並行 python 會話，將允許測試 cli.py 腳本是否成功將訊息傳回本機電腦。

設定 Pi 啟動時自動運行

一旦可以使用終端機以上述方式成功開啟 Python UI，就可以將其設定為在 Pi 啟動時自動開啟。以下說明假設 PiNEbox 儲存庫資料夾位於桌面上：

1. 輸入sudo nano /etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart在 Pi 終端機中開啟自動啟動腳本。
2. 在檔案底部，加入以下命令來執行預先設定的 bash 腳本： /home/pi/Desktop/PiNEbox/PiNe_startup.sh 。
3. 預先配置的 bash 腳本「PiNe_startup」將執行 Python UI 程式碼。
4. 重新啟動 pi，Python UI 現在應該會自動開啟。