一种基于脑电波的轨道车测速装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于速度监测技术领域，具体涉及一种基于脑电波的轨道车测速装 置。
【背景技术】
[0002] 生物电现象是生命活动的基本特征之一，各种生物均有电活动的表现，脑电波就 是大脑皮层大量神经元的突触后电位总和的结果，脑电波同步节律的形成与皮层丘脑非特 异性投射系统的活动有关，现代科学研究已经知道，人脑在不同状态会产生不同的脑电波， 采集获取这些信息并赋予应用研究到实际有着重大的意义，例如在高速公路上监测驾驶员 脑电波变化趋势可有效判断驾驶员是否长时间疲劳驾驶，可避免交通事故的发生；基于脑 电波的技术，目前在国内正处于发展起步阶段，相关的研究还比较少，脑电波监测实验是一 个持续不间断且长时间的实验，为了拓展训练，在实验室环境下研究脑电波控制小车速度 变化比较局限，且控制小车速度变化数据统计繁琐，现有的脑电波的轨道车测速系统由脑 电波采集电路、PC机以及轨道车三大部分组成，体积庞大，不便于携带，并且对于小车速度 的判断及小车目前所处位置局限于视觉直接追踪，操作复杂，因此，现如今缺少一种结构简 单、体积小、成本低、设计合理，能够快速实现实时追踪轨道车行驶位置的基于脑电波的轨 道车测速装置，通过采用美国NeuroSky公司推出一款的MindwaveMobile脑立方耳机采集 脑电波所处频段，预处理后将该信号无线传输至被控制轨道车导轨驱动轨道车行驶，通过 多个速度传感器采集轨道车不同位置的不同行驶速度，通过采集多个光电开关通断信号控 制安装在轨道一周的LED灯组亮灭，可准确快速的看到轨道车的实时位置，并使用红外对 管模块和计数器记录轨道车行驶的路程，通过手机监测，灵活方便。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于 脑电波的轨道车测速装置，其设计新颖合理，结构简单，通过脑电波关注度控制轨道车行驶 快慢，并通过速度传感器实时采集轨道车行驶实际速度且无线灯光实时追踪轨道车行驶位 置，成本低，使用效果好，实用性强，便于推广使用。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于脑电波的轨道车 测速装置，其特征在于：包括对轨道车操控者的脑电波信号进行采集及预处理的脑电信号 获取装置、与所述脑电信号获取装置相接的手机、与所述手机相接且用于监测被控制轨道 车行驶车速的测速终端、被控制轨道车的轨道、安装在所述轨道两侧的红外对管模块以及 均匀布设在所述轨道上的多个速度传感器、多个光电开关和多组LED灯组；所述测速终端 包括微控制器、电源面板DY1、以及与所述微控制器相接的计数器、存储器、时钟电路和与 所述手机无线通信的第一无线收发器，所述微控制器的输出端接有对被控制轨道车驱动信 号放大且与所述电源面板DY1相接的信号放大电路，所述红外对管模块的输出端、每个所 述速度传感器的输出端和每个所述光电开关的输出端均与微控制器的输入端相接，每组 所述LED灯组的输入端均与微控制器的输出端相接；所述轨道包括两道平行布设的导轨， 两道所述导轨分别与所述电源面板DY1的正电源输出端C和所述电源面板DY1的负电源 输出端Η相接，所述被控制轨道车的两个车轮为导电车轮且二者分别与所述电源面板DY1 的正电源输出端C和所述电源面板DY1的负电源输出端Η相接；所述微控制器包括芯片 STC12C5A60S2。
[0005] 上述的一种基于脑电波的轨道车测速装置，其特征在于：所述第一无线收发器为 蓝牙无线通信模块U4,所述蓝牙无线通信模块U4的ΤΧ管脚与芯片STC12C5A60S2的第10 管脚相接，蓝牙无线通信模块U4的RX管脚与芯片STC12C5A60S2的第11管脚相接。
[0006] 上述的一种基于脑电波的轨道车测速装置，其特征在于：所述红外对管模块包括 红外接收管SH13209和红外发射管LF5038,所述红外接收管SH13209的阳极经电阻R6与 5V电源输出端相接，所述红外发射管LF5038的阳极与电阻R7的一端和三极管Q2的基极的 连接端相接，三极管Q2的集电极分两路，一路经电阻R4与5V电源输出端相接，另一路与芯 片STC12C5A60S2的第2管脚相接；红外发射管LF5038的阴极与5V电源输出端相接，红外 接收管SFH3209的阴极、电阻R7的另一端和三极管Q2的发射极均接地。
[0007] 上述的一种基于脑电波的轨道车测速装置，其特征在于：每个所述速度传感器均 包括芯片Α1421，每个所述芯片Α1421的信号输出端均与芯片STC12C5A60S2相接。
[0008] 上述的一种基于脑电波的轨道车测速装置，其特征在于：每个所述光电开关均 包括光电开关Ε3JK-DS30M1，每个所述光电开关Ε3JK-DS30M1的信号输出端均与芯片 STC12C5A60S2相接。
[0009] 上述的一种基于脑电波的轨道车测速装置，其特征在于：所述脑电信号获取装置 包括MindwaveMobile脑立方耳机，所述MindwaveMobile脑立方耳机与手机之间以无线 方式进行通信。
[0010] 上述的一种基于脑电波的轨道车测速装置，其特征在于：还包括与Mindwave Mobile脑立方耳机相接的第二无线收发器，所述MindwaveMobile脑立方耳机通过第二无 线收发器与手机进行通信，所述第二无线收发器为蓝牙无线通信模块U3,所述蓝牙无线通 信模块U3的TX管脚和RX管脚均与MindwaveMobile脑立方耳机相接。
[0011] 上述的一种基于脑电波的轨道车测速装置，其特征在于：所述信号放大电路包括 芯片DAC0832LCN和达林顿管TIP122,所述芯片DAC0832LCN的DI0管脚、DI1管脚、DI2管 脚、DI3管脚、DI4管脚、DI5管脚、DI6管脚和DI7管脚分别与芯片STC12C5A60S2的第39管 脚、第38管脚、第37管脚、第36管脚、第35管脚、第34管脚、第33管脚和第32管脚相接， 芯片DAC0832LCN的VCC管脚和ILE管脚均与电源面板DY1的正电源输出端C相接，电源面 板DY1的正电源输出端C与15V电源输出端相接，芯片DAC0832LCN的VREF管脚与达林顿 管TIP122的第一极相接，达林顿管TIP122的第二极分两路，一路经电阻R3接地，另一路与 芯片DAC0832LCN的I0UT1管脚、元好管脚和又_管脚的连接端相接，达林顿管TIP122 的第三极与电源面板DY1的负电源输出端Η相接。
[0012] 上述的一种基于脑电波的轨道车测速装置，其特征在于：所述光电开关的个数与 所述LED灯组的组数相同。
[0013] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
[0014] 1、本实用新型通过MindwaveMobile脑立方耳机实时采集脑电波并预处理，无线 传输至手机查看，手机再无线传输至测速终端通过达林顿管信号放大，进而驱动被控制轨 道车的两个导电车轮转动，电路简单，便于推广使用。
[0015] 2、本实用新型通过在轨道两侧安装红外对管模块，当轨道车行驶一周时穿过红外 对管后计数器累计轨道车圈数，实时记录轨道车行驶路程，可靠稳定，使用效果好。
[0016] 3、本实用新型通过在轨道一周均匀安装多个速度传感器、多个光电开关以及与光 电开关数目相同且对应的LED灯组，当轨道车行驶中穿过一个光电开关时，微控制器驱动 该对应的LED灯组闪亮，其他的LED灯组灭，操作者可通过灯光实时追踪轨道车行驶位置， 效果直观，操作简单，且速度传感器可将一周行驶状态采集后存储至存储器中，供后续数据 参考。
[0017] 4、本实用新型设计新颖合理，体积小，操作灵活，可根据轨道大小灵活安装光电传 感器和LED灯组数据，精度高，成本低，实用性强，便于推广使用。
[0018] 综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，通过脑电波关注度控制轨道车行 驶快慢，并通过速度传感器实时采集轨道车行驶实际速度且无线灯光实时追踪轨道车行驶 位置，成本低，使用效果好，实用性强，便于推广使用。
[0019] 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型的电路原理框图。
[0021] 图2为本实用新型第二无线收发器的电路原理图。
[0022] 图3为本实用新型微控制器的电路原理图。
[0023] 图4为本实用新型信号放大电路的电路原理图。
[0024] 图5为本实用新型轨道与电源面板DY1的电路连接关系示意图。
[0025] 图6为本实用新型第一无线收发器的电路原理图。
[0026]图7为本实用新型红外对管模块的电路原理图。
[0027] 附图标记说明：
[0028]1-脑电信号获取装置；2-第一无线收发器；3-手机；
[0029] 4-第二无线收发器； 5-微控制器； 7-红外对管模块；
[0030] 8-计数器； 9 一速度传感器； 10-光电开关；
[0031] 11 一信号放大电路； 12-存储器； 13-时钟电路；
[0032] 14-LE：D灯组。
【具体实施方式】
[0033] 如图1、图3和图5所示，本实用新型包括对轨道车操控者的脑电波信号进行采集 及预处理的脑电信号获取装置1、与所述脑电信号获取装置1相接的手机3、与所述手机3 相接且用于监测被控制轨道车行驶车速的测速终端、被控制轨道车的轨道、安装在所述轨 道两侧的红外对管模块7以及均匀布设在所述轨道上的多个速度传感器9、多个光电开关 10和多组LED灯组14;所述测速终端包括微控制器5、电源面板DY1、以及与所述微控制器 5相接的计数器8、存储器12、时钟电路13和与所述手机3无线通信的第一无线收发器2， 所述微控制器5的输出端接有对被控制轨道车驱动信号放大且与所述电源面板DY1相接的 信号放大电路11，所述红外对管模块7的输出端、每个所述速度传感器9的输出端和每个所 述光电开关10的输出端均与微控制器5的输入端相接，每组所述LED灯组14的输入端均 与微控制器5的输出端相接；所述轨道包括两道平行布设的导轨，两道所述导轨分别与所 述电源面板DY1的正电源输出端C和所述电源面板DY1的负电源输出端Η相接，所述被控 制轨道车的两个车轮为导电车轮且二者分别与所述电源面板DY1的正电源输出端C和所述 电源面板DY1的负电源输出端Η相接；所述微控制器5包括芯片STC12C5A60S2。
[0034] 实际使用中，两道平行布设的导轨为环形轨道，且环形轨道包括一个内侧轨道和 外侧轨道；所述电源面板DY1中的负电源输出端Η接地。
[0035] 实际接线中，对于所述内侧轨道而言，所述外侧轨道的一个导轨通过导线接所述 电源面板DY1的负电源输出端Η，所述内侧轨道经电阻R