穿戴式脑电采集系统的设计与开发

简介：
本项目致力于设计并开发一款便携、高效的穿戴式脑电采集系统，旨在实现对大脑活动的实时监测和分析。此系统的应用前景广阔，适用于医疗健康、人机交互等领域。 本段落首先分析脑电信号的特性，并据此确定了脑电采集系统的功能需求和技术指标。接着对系统进行了整体设计，包括关键元器件的选择及其理论分析。该系统分为下位机和上位机两部分。 在硬件方面，下位机（即脑电采集板）的关键元器件如下：前置放大器采用AD8422、A/D转换器选用ADS1298、主控单片机为STM32、USB隔离芯片使用ADuM4160以及蓝牙串口模块选择HC-06。 下位机的工作原理是这样的：脑电信号由电极导出后送入采集板，信号经过前置放大器放大处理后再通过A/D转换器将其转换成数字信号；主控单片机会利用SPI总线读取这些数据，并与蓝牙串口接收的脑电诱发同步信号一起打包；最后将打包的数据通过USB总线发送至上位机。为了确保采集过程中人体的安全，采用了ADuM4160 USB隔离芯片来实现上下位机之间的电气隔离。 在下位机软件的设计中，利用了DMA、USB端点双缓冲以及USB块传输技术以达到高速通信的效果。上位机的开发工作则是在LabVIEW平台上进行的，并使用NI-VISA工具包及其中的相关函数库实现了与下位机间的USB通信功能；此外，该软件还具备波形显示和数据存储的功能。 最后，在本段落中对整个系统进行了测试。