基于ARM的腦電測(cè)量電路的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-10 18:06
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,腦電的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,從康復(fù)醫(yī)療到軍事武器等方面都有涉及到。腦電所蘊(yùn)含的信息包括生理、心理和病理方面。 以前還只是想象中的“意念移物”現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),盡管還不是那么自如,但已經(jīng)有了雛形,那就是腦-機(jī)接口(Brain Computer Interface)。目前全世界有很多組織在研究,勢(shì)頭正猛,但還處在實(shí)驗(yàn)室階段,未能普及開來(lái),且通訊速度低。效果不穩(wěn)定;而大眾所普遍接觸到的是腦電圖機(jī),但是它的應(yīng)用也僅局限于醫(yī)院。醫(yī)院的腦電圖機(jī)有個(gè)致命的缺點(diǎn)就是體積龐大不能隨身攜帶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,比如某些疾病在就醫(yī)的時(shí)候其發(fā)病特征不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。 本論文在深刻分析了腦電信號(hào)的相關(guān)特征后,設(shè)計(jì)了一套腦電采集方案。信號(hào)采集部分主要分為四級(jí),包括射頻濾波、儀表放大器、高通濾波、低通濾波、共模抑制電路以及后級(jí)放大器。MCU主要使用了在市場(chǎng)上比較廣泛應(yīng)用且貨源充足的STM32處理器,它具有豐富的外設(shè),不需要單獨(dú)的A/D芯片,就能將腦電模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。通過(guò)SD卡存儲(chǔ)電路可以將采集到的腦電信號(hào)保存到SD卡中,方便轉(zhuǎn)移。為了便于以后進(jìn)行腦機(jī)接口的實(shí)驗(yàn),我們預(yù)留了USB端口,...
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 腦電研究的意義
1.2 腦電研究的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展所面對(duì)的挑戰(zhàn)
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 腦電信號(hào)
2.1 腦電信號(hào)的生理學(xué)基礎(chǔ)
2.2 腦電信號(hào)的類型
2.3 腦電信號(hào)的特征
2.4 腦電信號(hào)的采集
2.5 腦電信號(hào)源等效電路
2.6 放大器的選擇與設(shè)計(jì)
2.7 腦電信號(hào)采集中的噪聲和干擾源以及抗干擾措施
2.8 本章小結(jié)
第3章 腦電測(cè)量電路硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)總體規(guī)劃
3.1.1 硬件設(shè)計(jì)
3.1.2 軟件設(shè)計(jì)
3.2 前置級(jí)設(shè)計(jì)
3.2.1 射頻濾波器
3.2.2 保護(hù)電路
3.2.3 AD620 儀表放大器
3.3 中間級(jí)
3.3.1 高通負(fù)反饋濾波器
3.3.2 主放大器
3.4 后置級(jí)
3.4.1 低通濾波器
3.4.2 后置放大器
3.5 反饋級(jí)
3.6 電源電路
3.7 ARM 介紹
3.8 STM32 處理器
3.9 ARM 核心電路設(shè)計(jì)
3.9.1 電源電路
3.9.2 系統(tǒng)時(shí)鐘電路
3.9.3 液晶顯示電路
3.9.4 SD 卡電路
3.9.5 調(diào)試電路
3.10 系統(tǒng)總體電路
3.11 本章小結(jié)
第4章 軟件設(shè)計(jì)
4.1 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介
4.2 UCOS-II 在STM32 上的移植
4.2.1 UCOS-II 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.2.2 UCOS-II 的任務(wù)
4.2.3 UCOS-II 的移植工作
4.3 配置程序
4.3.1 系統(tǒng)時(shí)鐘的監(jiān)控
4.3.2 時(shí)鐘的配置
4.3.3 配置外設(shè)端口
4.4 關(guān)鍵程序的設(shè)計(jì)
4.4.1 模塊分析和任務(wù)劃分
4.4.2 終端任務(wù)
4.4.3 監(jiān)控任務(wù)
4.4.4 采樣任務(wù)
4.5 FAT32 文件系統(tǒng)的移植
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]腦電EEG信號(hào)的分析方法[J]. 黃小娜,石硯. 甘肅科技. 2010(09)
[2]腦電信號(hào)中肌電偽差的實(shí)時(shí)去除方法研究[J]. 高軍峰,鄭崇勛,王沛. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[3]腦電地形圖臨床應(yīng)用淺析[J]. 馬偉紅,劉雅麗. 中外醫(yī)療. 2009(32)
[4]基于STM32的便攜式心電圖儀設(shè)計(jì)[J]. 武利珍,張文超,程春榮. 電子器件. 2009(05)
[5]STM32F10x在應(yīng)用中編程的實(shí)現(xiàn)方法[J]. 陳峰峰,胡毅,許艷. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2009(09)
[6]基于STM32F103的高壓防爆開關(guān)保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王崇林,唐會(huì)祥,侯坤,金小強(qiáng),崔鵬飛,范迪鵬. 煤礦安全. 2009(01)
[7]腦電非線性動(dòng)力學(xué)快速分析與癲癇腦電分析[J]. 邵晨曦,童松桃. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2008(03)
[8]SD卡在PIC系列微控制器系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 張凱臨,姚玉玲,劉金濤. 微計(jì)算機(jī)信息. 2008(23)
[9]基于SD卡的動(dòng)態(tài)心電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的研究[J]. 陸為民. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2008(04)
[10]Secure Digital Card及其與AT89C51SND1C的接口設(shè)計(jì)[J]. 楊明極,李媛,孫繼禹. 信息技術(shù). 2008(03)
碩士論文
[1]便攜式冷卻系統(tǒng)無(wú)紙記錄儀的設(shè)計(jì)[D]. 沈德峰.大連理工大學(xué) 2009
[2]基于DSP的數(shù)據(jù)采集處理及顯示系統(tǒng)[D]. 孟祥儒.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[3]物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制[D]. 徐方甫.吉林大學(xué) 2009
[4]具有SD/MMC接口的智能卡的實(shí)時(shí)操作方法的研究和應(yīng)用[D]. 沈雅娜.北京郵電大學(xué) 2007
[5]掌上電腦SD卡接口技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李錫武.華中科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3690103
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 腦電研究的意義
1.2 腦電研究的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展所面對(duì)的挑戰(zhàn)
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 腦電信號(hào)
2.1 腦電信號(hào)的生理學(xué)基礎(chǔ)
2.2 腦電信號(hào)的類型
2.3 腦電信號(hào)的特征
2.4 腦電信號(hào)的采集
2.5 腦電信號(hào)源等效電路
2.6 放大器的選擇與設(shè)計(jì)
2.7 腦電信號(hào)采集中的噪聲和干擾源以及抗干擾措施
2.8 本章小結(jié)
第3章 腦電測(cè)量電路硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)總體規(guī)劃
3.1.1 硬件設(shè)計(jì)
3.1.2 軟件設(shè)計(jì)
3.2 前置級(jí)設(shè)計(jì)
3.2.1 射頻濾波器
3.2.2 保護(hù)電路
3.2.3 AD620 儀表放大器
3.3 中間級(jí)
3.3.1 高通負(fù)反饋濾波器
3.3.2 主放大器
3.4 后置級(jí)
3.4.1 低通濾波器
3.4.2 后置放大器
3.5 反饋級(jí)
3.6 電源電路
3.7 ARM 介紹
3.8 STM32 處理器
3.9 ARM 核心電路設(shè)計(jì)
3.9.1 電源電路
3.9.2 系統(tǒng)時(shí)鐘電路
3.9.3 液晶顯示電路
3.9.4 SD 卡電路
3.9.5 調(diào)試電路
3.10 系統(tǒng)總體電路
3.11 本章小結(jié)
第4章 軟件設(shè)計(jì)
4.1 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介
4.2 UCOS-II 在STM32 上的移植
4.2.1 UCOS-II 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.2.2 UCOS-II 的任務(wù)
4.2.3 UCOS-II 的移植工作
4.3 配置程序
4.3.1 系統(tǒng)時(shí)鐘的監(jiān)控
4.3.2 時(shí)鐘的配置
4.3.3 配置外設(shè)端口
4.4 關(guān)鍵程序的設(shè)計(jì)
4.4.1 模塊分析和任務(wù)劃分
4.4.2 終端任務(wù)
4.4.3 監(jiān)控任務(wù)
4.4.4 采樣任務(wù)
4.5 FAT32 文件系統(tǒng)的移植
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]腦電EEG信號(hào)的分析方法[J]. 黃小娜,石硯. 甘肅科技. 2010(09)
[2]腦電信號(hào)中肌電偽差的實(shí)時(shí)去除方法研究[J]. 高軍峰,鄭崇勛,王沛. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[3]腦電地形圖臨床應(yīng)用淺析[J]. 馬偉紅,劉雅麗. 中外醫(yī)療. 2009(32)
[4]基于STM32的便攜式心電圖儀設(shè)計(jì)[J]. 武利珍,張文超,程春榮. 電子器件. 2009(05)
[5]STM32F10x在應(yīng)用中編程的實(shí)現(xiàn)方法[J]. 陳峰峰,胡毅,許艷. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2009(09)
[6]基于STM32F103的高壓防爆開關(guān)保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王崇林,唐會(huì)祥,侯坤,金小強(qiáng),崔鵬飛,范迪鵬. 煤礦安全. 2009(01)
[7]腦電非線性動(dòng)力學(xué)快速分析與癲癇腦電分析[J]. 邵晨曦,童松桃. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2008(03)
[8]SD卡在PIC系列微控制器系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 張凱臨,姚玉玲,劉金濤. 微計(jì)算機(jī)信息. 2008(23)
[9]基于SD卡的動(dòng)態(tài)心電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的研究[J]. 陸為民. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2008(04)
[10]Secure Digital Card及其與AT89C51SND1C的接口設(shè)計(jì)[J]. 楊明極,李媛,孫繼禹. 信息技術(shù). 2008(03)
碩士論文
[1]便攜式冷卻系統(tǒng)無(wú)紙記錄儀的設(shè)計(jì)[D]. 沈德峰.大連理工大學(xué) 2009
[2]基于DSP的數(shù)據(jù)采集處理及顯示系統(tǒng)[D]. 孟祥儒.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[3]物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制[D]. 徐方甫.吉林大學(xué) 2009
[4]具有SD/MMC接口的智能卡的實(shí)時(shí)操作方法的研究和應(yīng)用[D]. 沈雅娜.北京郵電大學(xué) 2007
[5]掌上電腦SD卡接口技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李錫武.華中科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3690103
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