一种基于stm32单片机的耳声发射检测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗电子器械领域，尤其是一种基于STM32单片机的耳声发射检测仪。
【背景技术】
[0002]耳声发射(otoacoustic emiss1ns，0ΑΕ)是一种产生于耳蜗，经听骨链及鼓膜传导释放入外耳道的音频能量。耳声发射自1978年被发现以来，已被作为一种客观、无创而敏感的耳科临床检查项目及实验室研究手段。耳声发射的类型包括自发性耳声发射(spontaneous otoacoustic emiss1ns,SOAE)、刺激步页率耳声发身才(stimulus frequencyOAEs，SFOAEs)、电诱发耳声发射(electrical evoked otoacoustic,ΕΕ0ΑΕ)、瞬态声诱发性耳声发射(transient evoked otoacoustic emiss1ns，ΤΕ0ΑΕ)以及畸变产物耳声发射(distort1n products otoacoustic emiss1n，DP0AE)，其中临床常用的听力筛查和诊断类型是TEOAE和DPOAE。
[0003]目前已公布的耳声发射检测仪器专利主要有三种，但都一定局限性。第一种声发射检测仪器专利采用声卡作为刺激器和耳声采集器，并配有上位机，但由于其无法对声卡内部进行控制，只能使用声卡现成的播放和录音模式，需通过上位机产生和发送刺激声数据到声卡进行播放，传输线路过长，容易导致传输故障和刺激声失真，且这种结构中耳声刺激采集模块依赖于上位机的数据才能正常运行，不够方便且效率较低。第二种声发射检测仪器专利采用专业数据采集卡作为刺激器和耳声采集器，也配有上位机，这种结构通过专业数据采集卡内置的DSP芯片直接产生刺激声，但其刺激声的格式和种类少，结构复杂，使用不便，且需采用主要用于科研的专业数据采集卡，价格昂贵。以上这两种专利的声卡和专业数据采集卡都受制于制造商，维修、更新不方便，灵活性较低。第三种声发射检测仪器专利是CN 100401981C公布的结构，这种结构采用自主设计组装的采集卡，将播放刺激声、采集耳声、处理耳声数据放在同一个控制单元里，并通过存储器来存放刺激声，具备一定的使用价值，但在这种方式并未配有上位机，没有发挥PC机高速数据处理和操作便利的特性，导致该仪器难以应用于数据处理速度和实时性要求高的场合。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于:提供一种噪声弱、方便、效率高、全面、灵活和应用范围广的，基于STM32单片机的耳声发射检测仪。
[0005]本实用新型所采取的技术方案是:
[0006]—种基于STM32单片机的耳声发射检测仪，包括刺激采集双效卡、上位计算机和耳声探头，所述刺激采集双效卡包括STM32单片机主控电路、TF卡、音频电路、模数转换电路和USB通信电路，所述STM32单片机主控电路分别与TF卡和USB通信电路连接，所述STM32单片机主控电路的输出端与音频电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与STM3 2单片机主控电路的输入端连接，所述耳声探头分别连接音频电路的输出端和模数转换电路的输入端，所述USB通信电路与上位计算机连接。
[0007]进一步，所述刺激采集双效卡还包括电源电路和信号调理电路，所述信号调理电路设在耳声探头的输出端与模数转换电路的输入端之间，所述电源电路的输入端与上位计算机的输出端连接，所述电源电路的输出端分别与STM32单片机主控电路的输入端、模数转换电路的输入端、信号调理电路的输入端以及耳声探头的输入端连接。
[0008]进一步，所述上位计算机包括处理器、显示器、输入模块、打印模块、存储模块和通信模块，所述通信模块和存储模块均与处理器连接，所述通信模块还与USB通信电路连接，所述输入模块的输出端与处理器的输入端连接，所述处理器的输出端分别与显示器的输入端以及打印t旲块的输入端连接。
[0009]进一步，所述USB通信电路由CH340芯片和外围电路组成，所述CH340芯片与STM32单片机主控电路的UART接口连接，所述CH340芯片还与上位计算机连接。
[0010]进一步，所述电源电路包括供电模块和参考电压模块，所述供电模块包括隔离式DC/DC转换单元、反向电荷栗和降压单元，所述参考电压模块包括基准电源和运算放大器，所述上位计算机的输出端与隔离式DC/DC转换单元的输入端连接，所述隔离式DC/DC转换单元的输出端分别与反向电荷栗的输入端、降压单元的输入端、信号调理电路的输入端、模数转换电路的输入端以及STM32单片机主控电路的输入端连接，所述反向电荷栗的输出端分别与信号调理电路的输入端以及模数转换电路的输入端连接，所述基准电源的输出端通过运算放大器跟随稳压后进而与模数转换电路的参考电压输入端连接。
[0011]进一步，所述隔离式DC/DC转换单元采用DCR010505芯片，所述反向电荷栗采用TPS60403芯片，所述降压单元采用TPS72216芯片，所述基准电源采用LM4140芯片;所述运算放大器采用0PA350芯片。
[0012]进一步，所述信号调理电路包括第一级放大电路、高通滤波电路、低通滤波电路和第二级放大电路，所述耳声探头的输出端依次通过第一级放大电路、高通滤波电路、低通滤波电路和第二级放大电路进而与模数转换电路的输入端连接。
[0013]进一步，所述音频电路由PCM1770音频芯片和外围电路组成，所述PCM1770音频芯片的控制口与STM32单片机主控电路的SPI接口连接，所述PCM1770音频芯片的音频输入口与STM32单片机主控电路的I2S接口连接，所述PCM1770音频芯片的输出端还与耳声探头的输入端连接。
[0014]进一步，所述模数转换电路包括ADS1271芯片和0PA1632芯片，所述0PA1632芯片的输入端与耳声探头的输出端连接，所述0PA1632芯片的输出端与ADS1271芯片的输入端连接，所述ADS1271芯片与STM32单片机主控电路的SPI接口连接。
[0015]进一步，所述耳声探头包括两个扬声器和一个三线驻极体传声器，所述扬声器的输入端通过信号线与音频电路的输出端连接，所述三线驻极体传声器的输出端通过信号线与信号调理电路的所述扬声器的输入端通过信号线与音频电路的输出端连接，所述三线驻极体传声器的输出端通过信号线与信号调理电路的输入端连接，所述三线驻极体传声器的电源线与电源电路的输出端连接。
[0016]本实用新型的有益效果是:刺激采集双效卡包括STM32单片机主控电路和TF卡，采用了价格相对便宜、技术成熟的STM32单片机作为刺激采集双效卡的主控芯片，控制单独的模数转换电路和音频电路，与专业数据采集器卡和声卡相比，维修、更新方便，灵活性较高；通过TF卡来存放刺激声数据，供刺激采集双效卡重复播放，与声卡采用上位机传输刺激声的方案相比，可以节省传输带宽，减少传输故障和失真，噪声弱且效率高;设有上位计算机，充分发挥了 PC机高速数据处理和操作便利的特性，可以应用于数据处理速度和实时性要求高的场合，更加全面和应用范围更广。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型一种基于STM32单片机的耳声发射检测仪的整体结构图；
[0018]图2为本实用新型上位计算机的结构框图；
[0019]图3为本实用新型USB通信电路的电路原理图；
[0020]图4为本实用新型电源电路的结构框图；
[0021 ]图5为本实用新型信号调理电路的结构框图；
[0022]图6为本实用新型音频电路的电路原理图；
[0023]图7为本实用新型0PA1632芯片的电路原理图；
[0024]图8为本实用新型ADS1271芯片的电路原理图；
[0025]图9为本实用新型耳声探头的结构框图。
【具体实施方式】
[0026]参照图1，一种基于STM32单片机的耳声发射检测仪，包括刺激采集双效卡、上