【摘要】：隨著社會的發(fā)展,人類對腦科學研究日益重視,科學家紛紛將21世紀稱為“腦的世紀”,渴望能夠盡快揭開腦的奧秘。近年來,雖然我國在該領域已取得部分成就,出現(xiàn)了幾款腦電采集設備,但其性能指標和技術水平還遠不如國外產品,并且核心部件主要依靠海外進口,導致設備價格昂貴,限制國內腦電研究,因此開發(fā)具有自主產權的腦電采集設備具有重大實際意義和應用價值。首先,分析了課題的研究背景、意義以及國內外的研究現(xiàn)狀,分析了腦電采集的工作機理,詳細探討了腦電信號的分類和腦電極的使用方法,分析得出了腦電采集系統(tǒng)的功能需求和性能需求,進而提出系統(tǒng)整體的設計方案。其次,在Altium Designer Release10開發(fā)環(huán)境下,分別對STM32微控制器的外圍電路如電源電路、串口通信電路、JTAG電路以及阻抗檢測電路進行了設計;對本文替代分立元件所用的集成芯片ADS1298的外圍電路進行搭建,包括模擬前端部分、右腿驅動電路還有信號預處理部分。再次,在IAR Embedded Workbench開發(fā)環(huán)境下,分別對下位機STM32主程序、A/D轉換程序、串口通信程序、SPI程序和ADS1298的初始化部分以及寄存器模塊進行了編譯;在集成開發(fā)環(huán)境Microsoft Visual Studio幫助下編譯了上位機軟件的程序以及它的采集和存儲過程。最后,文中對設計的采集系統(tǒng)進行了初步驗證,包括按照數(shù)字腦電圖儀標準JJG1043-2008進行了部分關鍵性能測試及按照國家標準GB9706.1進行關鍵安全性測試,同時采用實驗采集腦電信號驗證系統(tǒng)可行性。測試結果說明本文設計的24導腦電采集系統(tǒng)性能指標較好,以用于腦功能研究和臨床診斷中。
【圖文】：

第 4 章 腦電信號采集系統(tǒng)軟件設計4.1 軟件開發(fā)環(huán)境簡介腦電采集系統(tǒng)除了需要功能完備的硬件采集設備，，同時也需要軟件處理系統(tǒng)，只有軟件和硬件一起配合使用才能使得整個腦電采集系統(tǒng)的功能更加完善，數(shù)據(jù)采集和處理的能力更加精準。因此，在第 3 章中介紹基于硬件搭建的 24 導腦電采集系統(tǒng)之后，在第 4 章中將詳細介紹基于軟件編程的本課題腦電采集系統(tǒng)中關鍵的嵌入式內部程序以及上位機軟件中數(shù)據(jù)存儲部分的設計。由于本設計中所選的 MCU 是 STM32 的 32 位微處理器，因此選擇的嵌入式開發(fā)環(huán)境是 IAR Embedded Workbench，有著功能強大的編輯器，為使用者以及初學者提供了一個方便快捷易上手的開發(fā)環(huán)境，大大提高了開發(fā)人員的工作效率。在本設計中選用版本為 7.3 的 IAR 開發(fā)環(huán)境如圖 4-1 所示。

第 4 章 腦電信號采集系統(tǒng)軟件設計下拉列表中選擇正確的串口設備，點擊“采集”按鈕，操作的成功提示。生成文件時，可選擇生成 txt 格式的文式采用 ASCII 編碼方式編碼，bin 文件則為二進制文件，看。如圖 4-10 為上位機程序采集界面。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R318;TP274.2

【參考文獻】

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本文編號：2706565