快節(jié)奏的生活方式和工作壓力,使得越來越多的人陷入失眠的困擾。針對該問題,設(shè)計基于腦電波監(jiān)測智能助睡眠耳機系統(tǒng)。搭建后臺服務(wù)器,構(gòu)建藍(lán)牙一主多從式架構(gòu),借助腦電波傳感器采集人腦電波信息,采用有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器實現(xiàn)低通數(shù)字濾波,并通過傅里葉變換將腦電信號從時域變換到頻域空間,進(jìn)行功率譜特征提取;采用K最近鄰(KNN)算法進(jìn)行睡眠階段分析,并根據(jù)分析結(jié)果自適應(yīng)地控制輔助睡眠設(shè)備的音量,幫助使用者睡眠;通過對用戶累計時間段內(nèi)的睡眠分析,形成睡眠監(jiān)測報告,傳輸?shù)桨沧靠蛻舳?幫助使用者分析睡眠情況,以達(dá)到改善人們睡眠質(zhì)量的目的。

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【部分圖文】：

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,樹莓派通過CSR4.0藍(lán)牙適配器和安卓手機進(jìn)行全雙工通信,腦電傳感模塊通過藍(lán)牙串口透傳方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綐漭?樹莓派通過藍(lán)牙音頻發(fā)射器將音頻信號傳輸給藍(lán)牙耳機。系統(tǒng)開始工作時,首先啟動后臺服務(wù)器,服務(wù)器將自動運行腳本以實現(xiàn)基本功能配置,并進(jìn)入客戶端等待....

圖2 Raspberry Pi 3 MODEL B+

核心主控板為樹莓派3代B+版,如圖2所示。板載4個USB2.0端口,1個RCAAV音頻端口,有Linux內(nèi)核版本的支持,相比其他ARM系列的嵌入式微控制器,具有更廣闊的應(yīng)用空間,便于搭建小型藍(lán)牙服務(wù)器系統(tǒng)。樹莓派采用OMXPlayer硬解碼GPU命令行播放器,實現(xiàn)對mp3文件....

圖3 App通信建立流程

軟件開發(fā)的安卓客戶端App,主要實現(xiàn)四個功能:喚醒鬧鐘設(shè)定、睡眠質(zhì)量監(jiān)測、睡眠質(zhì)量分析、音樂播放遠(yuǎn)程控制。點擊App連接按鈕后,會嘗試搜尋對應(yīng)的藍(lán)牙MAC地址,即樹莓派的藍(lán)牙適配器地址,App建立藍(lán)牙通信的流程如圖3所示。建立通信后,可通過App發(fā)出對樹莓派端的控制指令,實現(xiàn)一款....

圖4 App音樂播放控制界面

(4)控制功能模塊。App對服務(wù)器端音樂播放的遠(yuǎn)程控制界面如圖4所示。在App界面上點擊列表中歌曲名,可播放指定曲目;點擊或拖動播放進(jìn)度條,改變音頻播放位置;點擊或拖動音量進(jìn)度條,可調(diào)節(jié)音頻音量;長按列表中的曲目可對其進(jìn)行屏蔽或恢復(fù)操作;在下拉菜單欄里可遠(yuǎn)程控制服務(wù)器的連接狀態(tài)....

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