一款便携式脑电无线采集系统的设计
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摘要：设计了一种基于单片机、无线芯片nRF24L01和TFT液晶显示屏的便携式脑电无线采集系统，系统控制器采用STC12C5A60S2单片机。发送端的单片机对预处理后的脑电信号进行采集和存储，通过nRF24L01芯片进行无线传输，接收端单片机再将信号波形送至液晶显示屏显示并进行进一步的分析。该系统不需要采用PC机，因此具有体积小、轻便、功耗低等特点。 0 引言 脑电信号EEG(Electroencephalogram) 是一种微弱的低频生理信号。它由脑部神经活动产生的自发性电位活动， 含有非常丰富的大脑活动信息， 通过对脑电信号进行记录，可为脑疾病的诊断提供数据分析和依据。癫痫是由大脑异常放电引起的，是一种慢性疾病和综合病症，以脑部神经元过度放电所致的突然出现和短暂的中枢神经系统功能失常为特征[1]。目前通过脑电图检查发现的痫样放电，仍是癫痫病诊断和癫痫灶定位的主要客观依据。 由于受条件的限制， 人体癫痫脑电数据的样本收集比较困难， 而且数据易受外界环境和患者运动的干扰。目前一些便携式脑电采集仪的思路大多是采集的脑电信号经过前置放大， 通过无线模块传输传递给PC 机， 在PC 机中进行处理与存储等工作， 而PC 机端多采用台式机在Windows 系统下运行。这种系统处理数据能力好、性能稳定、可长时间记录。但是整个系统一般都需要外接电源， 体积比较庞大， 一般是放置在专业机构和医院中使用， 没有真正实现便携使用， 相对一些医疗资源不足的贫困山区， 这种难以便携移动的医疗设备导致这些地区的基本医疗需求无法得到满足。 因此， 怎样使脑电采集仪在使用时更加灵活和方便， 开始得到了广泛关注。设计一款体积小、功耗低、能够真正便携使用的脑电信号采集仪具有重要的实际意义和应用价值。 1 便携式脑电无线采集系统总体结构 本文提出基于STC12C5A60S2 单片机、无线芯片nRF24L01 、真彩液晶显示器TFT6448BS-5.7 的脑电信号无线采集系统。其中发送端的STC12C5A60S2 单片机负责数据采集与预处理， nRF24L01 模块负责数据收发传输， 接收端STC12C5A60S2 单片机将接收到的数据通过液晶显示器TFT6448BS - 5.7 进行波形显示。具体系统组成如图1 所示。根据便携式脑电采集系统的应用特点要求尽量地减少其体积和重量，实现真正的便携。 图1 系统功能框图 1.1 脑电信号的前端采集 |
