一種機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器。它包括軟束帶、采集腦電信號(hào)的傳感干電極、外接電池盒、集成天線與參考電極的耳套、存儲(chǔ)和無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊和軟束帶扣；軟束帶上設(shè)有采集腦電信號(hào)的傳感干電極、無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊和軟束帶扣，無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊分別與采集腦電信號(hào)的傳感干電極、外接電池盒、集成天線與參考電極的耳套相連。本實(shí)用新型專利技術(shù)功能強(qiáng)大，信號(hào)采集穩(wěn)定、干擾小，輕便，能夠長(zhǎng)時(shí)間采集腦電信號(hào)，不干擾手腳的工作，并且能夠支持實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)使用者腦電信號(hào)的功能，可以根據(jù)腦電信號(hào)的變化做出報(bào)警。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

一種機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器
本技術(shù)涉及腦電信號(hào)的采集、記錄、存儲(chǔ)和無(wú)線傳輸，尤其涉及一種機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器。
技術(shù)介紹
認(rèn)知能力是人腦加工、儲(chǔ)存和提取信息的能力，是人們對(duì)事物的構(gòu)成、性能與他物的關(guān)系、發(fā)展的動(dòng)力、發(fā)展方向以及基本規(guī)律的把握能力，是人們成功的完成活動(dòng)最重要的心理?xiàng)l件，包括知覺、記憶、注意、思維和想象等能力。認(rèn)知能力測(cè)試是衡量一個(gè)人學(xué)習(xí)及完成一項(xiàng)工作的能力的測(cè)試，可用于各種人群。然而，到目前為止，認(rèn)知能力的測(cè)評(píng)多用量表和問卷調(diào)查法，主觀性較強(qiáng)，客觀性較差。已有的腦電信號(hào)采集設(shè)備如多導(dǎo)聯(lián)腦電采集設(shè)備、腦磁圖信號(hào)采集設(shè)備等，價(jià)格昂貴，使用操作過程復(fù)雜，受測(cè)人不能遠(yuǎn)離信號(hào)接受裝置、 且受環(huán)境和受測(cè)人群的影響較大等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器。機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器包括軟束帶、采集腦電信號(hào)的傳感干電極、外接電池盒、集成天線與參考電極的耳套、集成記錄、存儲(chǔ)和無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊、軟束帶扣；軟束帶上設(shè)有采集腦電信號(hào)的傳感干電極、無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊和軟束帶扣；采集腦電信號(hào)的傳感干電極、外接電池盒、集成天線與參考電極的耳套分別與無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊相連。所述的無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊包括腦電記錄單元、腦電存儲(chǔ)單元、無(wú)線發(fā)射單元、微控制器單元、鋰電池供電單元和蜂鳴器；腦電記錄單元、微控制器單元、無(wú)線發(fā)射單元順次相連；微控制器單元分別與腦電存儲(chǔ)單元、蜂鳴器相連；鋰電池供電單元分別與腦電記錄單元、腦電存儲(chǔ)單元、無(wú)線發(fā)射單元相連。所述的集成天線與參考電極的耳套包括天線與參考電極；集腦電信號(hào)的傳感干電極與參考電極分別與腦電記錄單元相連，天線與無(wú)線發(fā)射單元相連。所述的腦電記錄單元采用ADS1294，該芯片具有4通道24位ADC轉(zhuǎn)換芯片，其采樣頻率為250Hz 32kHz，各通道含可編程放大器，放大倍數(shù)在I 12倍可調(diào)，ADS1294與 STM32F105采用SPI協(xié)議進(jìn)行通信，STM32F105通過PAl引腳通知ADS1294開始采集，當(dāng)完成一次采集，DRDY引腳變?yōu)榈碗娖剑ㄖ猄TM32F105通過SPI總線讀取數(shù)據(jù)。所述的腦電存儲(chǔ)單元采用Micro SD卡，Micro SD卡與STM32F105通過SPI協(xié)議進(jìn)行通信，當(dāng)STM32F105收到腦電數(shù)據(jù)后，將腦電數(shù)據(jù)通過SPI總線存儲(chǔ)到Micro SD卡中。所述的無(wú)線發(fā)射單元采用BlueCore4_R0M藍(lán)牙芯片，該芯片片內(nèi)集成了一個(gè)MCU、 一個(gè)DSP、48k字節(jié)RAM以及2. 4G微波邏輯，支持藍(lán)牙V2. O協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，支持UART、SP1、PCM和PIO接口，支持波特率為 240(Tl382400bps。BlueCore4_R0M 于 STM32F105 通過UART 協(xié)議進(jìn)行通信，當(dāng)STM32F105收到腦電數(shù)據(jù)后，將腦電數(shù)據(jù)通過UART總線發(fā)送給BlueCOre4-R0M ； BlueCore4-R0M完成與上位機(jī)的配對(duì)及發(fā)送數(shù)據(jù)。所述的微處理單元采用STM32F105，該芯片工作頻率為72MHz，具有SPI和UART外設(shè)；利用外設(shè)接口與腦電記錄單元、腦電存儲(chǔ)單元、無(wú)線發(fā)射單元相連。所述的外接電池盒與腦電記錄單元、腦電存儲(chǔ)單元、無(wú)線發(fā)射單元和微控制單元相連。支持存儲(chǔ)卡的熱插拔功能，具有低電量報(bào)警功能，能為各功能單元提供長(zhǎng)時(shí)間工作的支持。本技術(shù)的具有存儲(chǔ)和信號(hào)發(fā)射功能的腦電信號(hào)采集裝置的電極為干電極，不需要腦電膏、腦電液之類的減少阻抗的材料，大大方便了使用。該腦電信號(hào)采集器的外形為可伸縮的發(fā)帶(束帶)形態(tài)，適用于不同頭部外形，都能保證干電極與頭部皮膚的緊密接觸， 具有數(shù)據(jù)測(cè)量精確的特征。錄存發(fā)模塊的集成度高。與以往先傳輸(不論是有線還是無(wú)線傳輸)后存儲(chǔ)的采集腦電信號(hào)的方式相比，本技術(shù)的腦電信號(hào)采集裝置，將腦電全頻數(shù)字信號(hào)實(shí)時(shí)性地、直接存于采集裝置的存儲(chǔ)模塊中，使得存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)沒有以往傳輸過程的環(huán)境干擾，提高了數(shù)據(jù)的質(zhì)量。本技術(shù)的腦電信號(hào)采集裝置，具有易于使用、輕便穩(wěn)定、 佩戴方便的特點(diǎn)，通過機(jī)上電池和外接電池，滿足各種應(yīng)用場(chǎng)合的長(zhǎng)時(shí)數(shù)據(jù)采集需要。能夠在各類環(huán)境中進(jìn)行快捷的腦電數(shù)據(jù)采集和分析工作，也可以允許受測(cè)人遠(yuǎn)離腦電信號(hào)收取與分析裝置，在工作或野外狀態(tài)記錄存儲(chǔ)全天腦電全頻信號(hào)(從delta, theta, alpha, beta 到8&_&等)。本技術(shù)的腦電信號(hào)采集裝置，可以利用片上微控制單元，對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)時(shí)處理，實(shí)現(xiàn)一批實(shí)時(shí)監(jiān)控功能(如疲勞報(bào)警、情緒報(bào)警等)，可以直接支持一大批商業(yè)應(yīng)用。附圖說明圖1是機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本技術(shù)的無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊及其外接示意圖；圖3本技術(shù)的腦電記錄單元與微控制單元的邏輯連接示意圖；圖4本技術(shù)的微控制單元與腦電存儲(chǔ)單元邏輯連接示意圖；圖5本技術(shù)的微控制單元與無(wú)線發(fā)射單元邏輯連接示意圖；圖6是本技術(shù)的使用示意圖；圖中，腦電信號(hào)采集器1、軟束帶2、采集腦電信號(hào)的傳感干電極3、外接電池盒4、 集成天線與參考電極的耳套5、集成記錄、存儲(chǔ)和無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊6、軟束帶扣7、計(jì)算機(jī)8。具體實(shí)施方式如圖1所示，機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器I包括軟束帶2、采集腦電信號(hào)的傳感干電極3、外接電池盒4、集成天線與參考電極的耳套5、集成記錄、存儲(chǔ)和無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊6、軟束帶扣7 ;軟束帶2上設(shè)有采集腦電信號(hào)的傳感干電極3、無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊6和軟束帶扣7 ;采集腦電信號(hào)的傳感干電極3、外接電池盒4、集成天線與參考電極的耳套5分別與無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊6相連。所述的外接電池盒4內(nèi)置大容量的可充電鋰電池，與腦電記錄單元61、腦電存儲(chǔ)單元62、無(wú)線發(fā)射單元63和微控制單元64相連。支持存儲(chǔ)卡的熱插拔功能，具有低電量報(bào)警功能，能為各功能單元提供長(zhǎng)時(shí)間工作的支持。如圖2所示，所述的無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊6包括腦電記錄單元61、腦電存儲(chǔ)單元62、無(wú)線發(fā)射單元63、微控制器單元64、鋰電池供電單元65和蜂鳴器66 ;腦電記錄單元61、微控制器單元64、無(wú)線發(fā)射單元63順次相連；微控制器單元64分別與腦電存儲(chǔ)單元62、蜂鳴器66相連；鋰電池供電單元65分別與腦電記錄單元61、腦電存儲(chǔ)單元62、無(wú)線發(fā)射單元63相連。如圖3所示，所述的腦電記錄單元61采用ADS1294，該芯片具有4通道24位ADC 轉(zhuǎn)換芯片，其采樣頻率為250Hf32kHz，各通道含可編程放大器，放大倍數(shù)在f 12倍可調(diào)， ADS1294與STM32F105采用SPI協(xié)議進(jìn)行通信，STM32F105通過PAl引腳通知ADS1294開始采集，當(dāng)完成一次采集，DRDY引腳變?yōu)榈碗娖剑ㄖ猄TM32F105通過SPI總線讀取數(shù)據(jù)。如圖4所示,所述的腦電存儲(chǔ)單元62采用外插式大容量Micro SD卡,Micro SD卡與STM32F105通過SPI協(xié)議進(jìn)行通信，當(dāng)STM32F105收到腦電數(shù)據(jù)后，將本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器，其特征在于腦電信號(hào)采集器（1）包括軟束帶（2）、采集腦電信號(hào)的傳感干電極（3）、外接電池盒（4）、集成天線與參考電極的耳套（5）、集成記錄、存儲(chǔ)和無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊（6）、軟束帶扣（7）；軟束帶（2）上設(shè)有采集腦電信號(hào)的傳感干電極（3）、無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊（6）和軟束帶扣（7）；采集腦電信號(hào)的傳感干電極（3）、外接電池盒（4）、集成天線與參考電極的耳套（5）分別與無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊（6）相連。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器，其特征在于腦電信號(hào)采集器(I)包括軟束帶(2)、采集腦電信號(hào)的傳感干電極(3)、外接電池盒(4)、集成天線與參考電極的耳套(5)、集成記錄、存儲(chǔ)和無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊(6)、軟束帶扣(7);軟束帶(2)上設(shè)有采集腦電信號(hào)的傳感干電極(3)、無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊(6)和軟束帶扣(7);采集腦電信號(hào)的傳感干電極(3)、外接電池盒(4)、集成天線與參考電極的耳套(5)分別與無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊(6)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器，其特征在于所述的無(wú)線發(fā)射腦電信號(hào)的錄存發(fā)模塊(6)包括腦電記錄單元(61)、腦電存儲(chǔ)單元(62)、無(wú)線發(fā)射單元(63)、微控制器單元(64)、鋰電池供電單元(65)和蜂鳴器 (66);腦電記錄單元(61)、微控制器單元(64)、無(wú)線發(fā)射單元(63)順次相連；微控制器單元 (64)分別與腦電存儲(chǔ)單元(62)、蜂鳴器(66)相連；鋰電池供電單元(65)分別與腦電記錄單元(61)、腦電存儲(chǔ)單元(62)、無(wú)線發(fā)射單元(63)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器，其特征在于所述的集成天線與參考電極的耳套(5)包括天線與參考電極；集腦電信號(hào)的傳感干電極(3)與參考電極分別與腦電記錄單元(61)相連，天線與無(wú)線發(fā)射單元 (63)相連。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機(jī)上存儲(chǔ)實(shí)時(shí)通信與處理的多功能束帶式腦電信號(hào)采集器，其特征在于所述的腦電記錄單元(61)采用ADS1294，該芯片具有4通道24位ADC 轉(zhuǎn)換芯片，其采樣頻率為250HC32kHz，各通道含可編程放大器，放大倍數(shù)在f 12倍可調(diào)， ADS1294與STM32F105采...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙侖，馬慶國(guó)，馬琳，李海峰，李嵩，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：趙侖，馬慶國(guó)，馬琳，李海峰，李嵩，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：