【摘要】：隨著社會(huì)的發(fā)展,人類對(duì)腦科學(xué)研究日益重視,科學(xué)家紛紛將21世紀(jì)稱為“腦的世紀(jì)”,渴望能夠盡快揭開腦的奧秘。近年來,雖然我國(guó)在該領(lǐng)域已取得部分成就,出現(xiàn)了幾款腦電采集設(shè)備,但其性能指標(biāo)和技術(shù)水平還遠(yuǎn)不如國(guó)外產(chǎn)品,并且核心部件主要依靠海外進(jìn)口,導(dǎo)致設(shè)備價(jià)格昂貴,限制國(guó)內(nèi)腦電研究,因此開發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的腦電采集設(shè)備具有重大實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。首先,分析了課題的研究背景、意義以及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,分析了腦電采集的工作機(jī)理,詳細(xì)探討了腦電信號(hào)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(jìn)而提出系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)方案。其次,在Altium Designer Release10開發(fā)環(huán)境下,分別對(duì)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(cè)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì);對(duì)本文替代分立元件所用的集成芯片ADS1298的外圍電路進(jìn)行搭建,包括模擬前端部分、右腿驅(qū)動(dòng)電路還有信號(hào)預(yù)處理部分。再次,在IAR Embedded Workbench開發(fā)環(huán)境下,分別對(duì)下位機(jī)STM32主程序、A/D轉(zhuǎn)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(jìn)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(jī)軟件的程序以及它的采集和存儲(chǔ)過程。最后,文中對(duì)設(shè)計(jì)的采集系統(tǒng)進(jìn)行了初步驗(yàn)證,包括按照數(shù)字腦電圖儀標(biāo)準(zhǔn)JJG1043-2008進(jìn)行了部分關(guān)鍵性能測(cè)試及按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9706.1進(jìn)行關(guān)鍵安全性測(cè)試,同時(shí)采用實(shí)驗(yàn)采集腦電信號(hào)驗(yàn)證系統(tǒng)可行性。測(cè)試結(jié)果說明本文設(shè)計(jì)的24導(dǎo)腦電采集系統(tǒng)性能指標(biāo)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(hào)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介腦電采集系統(tǒng)除了需要功能完備的硬件采集設(shè)備，，同時(shí)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(gè)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(zhǔn)。因此，在第 3 章中介紹基于硬件搭建的 24 導(dǎo)腦電采集系統(tǒng)之后，在第 4 章中將詳細(xì)介紹基于軟件編程的本課題腦電采集系統(tǒng)中關(guān)鍵的嵌入式內(nèi)部程序以及上位機(jī)軟件中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分的設(shè)計(jì)。由于本設(shè)計(jì)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(qiáng)大的編輯器，為使用者以及初學(xué)者提供了一個(gè)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(shè)計(jì)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(hào)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)下拉列表中選擇正確的串口設(shè)備，點(diǎn)擊“采集”按鈕，操作的成功提示。生成文件時(shí)，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(jìn)制文件，看。如圖 4-10 為上位機(jī)程序采集界面。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318;TP274.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2706565