一种便携式、可穿戴脑电信号采集装置的制作方法

文档序号:23442812发布日期:2020-12-29 09:42阅读:127来源:国知局
一种便携式、可穿戴脑电信号采集装置的制作方法

本实用新型属于电子设备技术领域,由其涉及一种便携式、可穿戴脑电信号采集装置。



背景技术:

脑电信号采集器作为一种最常用的医疗仪器,在脑电图、失眠诊断、脑神经系统检测、脑科手术中意义极大。脑电信号采集装置主要由导联部分(电极)、脑电信号前端信号处理部分(复杂的前级放大滤波)、信号采集部分(高精度ad采集)及上位机ui界面组成,通过放大、滤波、采集、量化、编码及上传、分析,对患者的脑电信号进行异常分析、病理检测。

传统的脑电采集装置医疗器件多为进口,技术垄断、费用昂贵,没办法在其基础上进行及是的迭代升级,器件多为模拟电路,器件十分庞大,不易搬运及携带。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本实用新型提供了一种便携式、可穿戴脑电信号采集装置,旨在提高应用场景和结合物联网、分布式的电子医疗仪器,就目前物联网、分布式的电子设备设计要求,便携化的医疗仪器更能满足患者的健康需求,及时的诊断和治疗,有利于一些随机脑电异常信号的采集及诊断,通过可穿戴、便携化的设计约束,电路更加的小巧轻便,避免了传统脑电信号采集仪器在信号处理前端的不必要的处理电路,为医护人员带来了更准确和方便的数据来源方式。

本实用新型所提供的技术方案是:一种便携式、可穿戴脑电信号采集装置,包括脑电信号采集单元、信息传输蓝牙单元、信息接收蓝牙单元、锂电池供电单元、锂电池电量计单元、dc-dc升压单元、ldo线性稳压单元、锂电池充电单元、单片机控制单元以及oled显示单元;脑电信号采集单元、oled显示单元与单片机控制单元相连,锂电池供电单元与锂电池充电单元、锂电池电量计单元相连,锂电池充电单元与dc-dc升压单元相连接,dc-dc升压单元与ldo线性稳压单元相连接,ldo线性稳压单元与单片机控制单元、脑电信号采集单元、信息传输蓝牙单元相连接,信息传输蓝牙单元将信息发送至信息接收蓝牙单元,从而实现便携式、可穿戴脑电信号采集以及数据传输功能,对采集的脑电信号进行量化分析。

作为一种改进的方案,所述的一种便携式、可穿戴脑电信号采集装置还包括oled显示单元,用于信息显示和优化人机交互方案;

作为一种改进的方案,所述的一种便携式、可穿戴脑电信号采集装置还包括完整的电池管理控制方案;

作为一种改进的方案,所述的一种便携式、可穿戴脑电信号采集装置通过进行便携式、可穿戴的设计,大大减少了其前端信号处理电路。

所述的脑电信号采集单元及oled显示单元与单片机控制单元相连接,所述的单片机控制单元与信息传输蓝牙单元相连接,所述的信息传输蓝牙单元通过蓝牙协议与依附于上位机的信息接收蓝牙单元相通信,所述的ldo线性稳压单元分别给脑电信号采集单元、单片机控制单元、信息传输蓝牙单元进行供电,所述的锂电池供电单元与所述的锂电池电量计单元相连接,所述的锂电池电量计单元与锂电池充电单元相连接,所述的锂电池供电单元通过所述的锂电池充电单元与所述的dc-dc升压单元进行升压,所述的dc-dc升压单元与所述的ldo线性稳压单元相连接为其提供持续的电源。

本实用新型包括脑电信号采集单元,脑电信号采集单元包括采集ic为ads1299,外部参考ic为lm4140acm-1.0/nopb,所述采集硬件电路触点设有引脚dvdd、引脚avddx、引脚avssx、引脚vrefp、引脚vrefn、引脚clksel、引脚drdy、引脚dout、引脚sclk、引脚cs、引脚start、引脚reset、引脚pwdn、引脚din、引脚inxn、引脚inxp、引脚srb1、引脚vcap1、引脚vcap2、引脚vcap3、引脚vcap4、引脚reserved、引脚biasout、引脚biasinv以及引脚agnd,所述外部参考硬件电路触点设有引脚gnd、引脚vin、引脚en、引脚vref;本实用新型包括单片机控制单元,单片机控制单元包括主控ic为stm32f103c8t6,所述控制硬件电路触点设有引脚oscin、引脚oscout、引脚nrst、引脚vssa、引脚vdda、引脚i2c1_sda、引脚i2c1_scl、引脚i2c2_sda、引脚i2c2_scl、引脚swclk、引脚5v、引脚dvdd、引脚swdio、引脚usart1_rxd、引脚usart1_txd、引脚usart2_rxd、引脚usart2_txd、引脚pwdn、引脚reset、引脚start、引脚dady、引脚gnd、引脚pa1、引脚pb15、引脚pb14、引脚pb13、引脚pb12、引脚pb1、引脚pb0、引脚pa11、引脚pa12、引脚pa6、引脚pa5、引脚pa4、引脚pa7、引脚vss_1、引脚vss_2、引脚vdd_1、引脚vdd_2、引脚vdd_3、引脚boot0以及引脚boot1;

其中,所述脑电信号采集单元的采集硬件电路触点的引脚dvdd与0.1μf和1μf的电容并联,引脚avddx与0.1μf和1μf的电容并联,引脚avddx与ldo线性稳压单元的引脚avdd相连接,引脚reserved与引脚agnd相连接,引脚biasinv与1mω的电阻、1.5nf的电容连接,引脚biasout与1mω的电阻、1.5nf的电容另一端连接后再与电阻rp串联,引脚vcap1与100μf的电容相连接,引脚vcap2与1μf的电容相连接,引脚vcap3分别与1μf、0.1μf的电容相连接,引脚vcap4与1μf的电容相连接,与引脚vcap1、引脚vcap2、引脚vcap3、引脚vcap4相连接电容的另一端与引脚agnd相连接,引脚clksel与所述主控ic的引脚pa1相连接,引脚drdy、引脚pwdn、引脚reset、引脚start、引脚dout、引脚sclk、引脚cs、引脚din分别与主控ic的引脚pb0、引脚pb13、引脚pb12、引脚pb1、引脚pa6、引脚pa5、引脚pa4、引脚pa7相连接,引脚srb1与接线端子p5相连接,引脚inxn、引脚inxp、电阻rp的另一端、引脚srb1均通过接线端子p5与4.99kω的电阻和4.7nf的电容组成的低通滤波器相连接后,将接口分别引向接线端子p1与p3,所述采集ic的引脚vcrefp与10μf、0.1μf电容相连接,引脚vrefn与10μf、0.1μf电容的另一端相连接,引脚gnd、引脚agnd之间串联一个0ω的电阻,外部参考ic引脚en、引脚vin与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,引脚en、引脚vin与1μf的电容相连接,1μf电容另一端与引脚agnd相连接,引脚gnd与引脚agnd相连接,引脚vref与1μf的电容相连接,1μf电容的另一端与引脚agnd相连接,引脚vref与采集硬件电路触点引脚vrefp相连接;

其中,所述单片机控制单元的控制硬件电路触点的引脚oscin、引脚oscout分别与1mω的电阻、8mhz的晶振两端相连接,8mhz的晶振两端分别与20pf的电容相连接,20pf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚nrst与10kω的电阻、1μf电容、按键开关相连接,10kω电阻的另一端与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,1μf电容、按键开关的另一端与引脚gnd相连接,引脚vssa、引脚vdda分别与10nf、1μf的电容相连接,ldo线性稳压单元的引脚avdd与引脚vdda相连接,引脚vssa与引脚gnd相连接,引脚boot1与10kω的电阻相连接,10kω电阻的另一端与接线端子p8相连接,引脚boot0与10kω的电阻相连接,10kω电阻的另一端与接线端子p8相连接,引脚vss_1与引脚gnd相连接,引脚vdd_1、引脚vdd_2、引脚vdd_3均与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,引脚vss_2与引脚5v相连接,引脚pb15、引脚pb14分别与10kω的电阻相连接,两个10kω电阻的另一端分别与两个led1、led2相连接,led1、led2的另一端接到ldo线性稳压单元的引脚dvdd,引脚i2c2_sda、引脚i2c2_scl、引脚dvdd、引脚gnd与接线端子p9相连接,引脚usart2_rxd、引脚usart2_txd、引脚gnd、ldo线性稳压单元的引脚dvdd与接线端子p10相连接,引脚pa11与10kω的电阻相连接,电阻的另一端与usb接线端子相连接,引脚pa12与两个10kω的电阻相连接,其中一个10kω电阻的另一端与usb接线端子相连接,另一个10kω电阻的另一端与usb接线端子的avdd+5v相连接,ldo线性稳压单元的引脚dvdd、引脚swdio、引脚swclk、引脚gnd与接线端子p11相连接,ldo线性稳压单元的引脚dvdd与引脚gnd用1μf的电容相连,主控ic的引脚i2c2_sda、引脚i2c2_scl、ldo线性稳压单元的引脚dvdd和引脚gnd与接线端子p9相连接,接线端子p9用于与oled显示单元相连接,主控ic的引脚usart2_rxd、引脚usart2_txd、引脚gnd和ldo线性稳压单元的引脚dvdd与接线端子p10相连接,接线端子p10用于与信息传输蓝牙单元相连接。

本实用新型包括锂电池充电单元,锂电池充电单元包括锂电池充电ic为bq2100dbvr,充电硬件电路触点设有引脚ts、引脚out、引脚chg、引脚vin、引脚gnd、引脚iset,引脚ts与103atntc热敏电阻相连接,引脚chg与1.5kω的电阻相连接,103atntc热敏电阻和1.5kω电阻的另一端与led3相连接,led3的另一端与引脚gnd相连接,引脚iset与1kω的电阻相连接,1kω电阻的另一端与引脚gnd相连接,引脚vin与1μf的电容相连接,1μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚vin与usb接线端子的avdd+5v相连接,接线端子j6与引脚gnd的接线端子相连接,引脚out与1μf的电容相连接,1μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out分别与50mω的电阻、1μf的电容、100μf的电容相连接。

本实用新型包括锂电池电量计单元,锂电池电量计单元包括锂电池电量计ic和锂电池电量计硬件电路触点;锂电池电量计ic为ltc2944,锂电池电量计硬件电路触点设有引脚sense+、引脚sense-、引脚gnd、引脚scl、引脚sda、引脚alcc,引脚sense+、引脚sense-与50mω的电阻两端相连接,引脚sense+再与1μf的电容相连接,1μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚sense+与所述锂电池充电ic的引脚out相连接,引脚sense-与接线端子j4相连接,j4接线端子作为锂电池接线端的正极,锂电池电量计ic引脚scl与主控ic引脚i2c1_scl相连接,主控ic引脚i2c1_scl与2kω的电阻相连接,2kω电阻的另一端与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,引脚sda与主控ic引脚i2c1_sda相连接,主控ic引脚i2c1_sda与2kω的电阻相连接,2kω电阻的另一端与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,引脚alcc与led4、2kω的电阻相连接,2kω电阻的另一端与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,led4的另一端与10kω的电阻相连接,10kω电阻的另一端与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接。

本实用新型包括dc-dc升压单元,dc-dc升压单元包括升压ic和升压硬件电路触点;升压ic为sy7069,升压硬件电路触点设有引脚lx、引脚in、引脚en、引脚gnd、引脚fb、引脚out,引脚lx与3.3μh的电感相连接,3.3μh的电感的另一端与锂电池充电ic的引脚out相连接,引脚in、引脚en与1μf的电容及3.3μh的电感的另一端相连接,1μf电容的另一端与引脚gnd相连接,3.3μh的电感的另一端与22μf的电容和100μf的电容相连接,22μf的电容和100μf的电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚fb、引脚out与470kω的电阻相连接,引脚fb与150kω的电阻相连接,150kω电阻的另一端与引脚gnd相连接,引脚out与22μf的电容相连接,22μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out与10kω的电阻相连接,10kω电阻的另一端与led5相连接,led5的另一端与引脚gnd相连接,引脚out与ldo线性稳压单元的5v-5v线性稳压ictps7350的引脚in相连接。

本实用新型包括ldo线性稳压单元,ldo线性稳压单元包括5v-5v线性稳压单元、5v-3v3线性稳压单元;5v-5v线性稳压单元包括5v-5v线性稳压ic和5v-5v线性稳压硬件电路触点,5v-5v线性稳压ic为tps7350,5v-5v线性稳压硬件电路触点设有引脚gnd、引脚in、引脚ed、引脚reset、引脚sense/fb、引脚out,引脚gnd与引脚ed相连接,引脚in与10μf的电容相连接,10μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out、引脚sense/fb与采集ic的引脚avddx、10μf的电容相连接,10μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out、引脚sense/fb与接线端子j3引脚avdd相连接;

所述的5v-3v3线性稳压单元包括5v-3v3线性稳压ic和5v-3v3线性稳压硬件电路触点,5v-3v3线性稳压ic为ams1117-3v3,5v-3v3线性稳压硬件电路触点设有引脚in、引脚out、引脚dvdd、引脚gnd,引脚in与5v-5v线性稳压ic的引脚out相连接,引脚in与100nf、10μf的电容相连接,100nf、10μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out与100nf、10μf的电容相连接,100nf、10μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out与接线端子j5引脚dvdd相连接。

在本实用新型中,脑电信号采集装置包括采集脑电信号的脑电信号采集单元、用于对采集到的信号进行量化编码的单片机控制单元,将编码的脑电信号进行发送的信息传输蓝牙单元,对信号进行接收的信息接收蓝牙单元,为系统提供电源的锂电池供电单元,监测锂电池供电单元电量的锂电池电量计单元,为锂电池供电单元充电的锂电池充电单元,将锂电池供电单元电压进行升压的dc-dc升压单元,升压之后再进行稳压的ldo线性稳压单元,ldo线性稳压单元再为整个系统进行供电,对基本信息进行显示的oled显示单元;通过放大、滤波、采集、量化、编码及上传、分析,对患者的脑电信号进行异常分析、病理检测,为医护人员提供便利。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型提供的一种便携式、可穿戴脑电信号采集装置的结构示意图;

图2是本实用新型提供的脑电信号采集单元的电路示意图;

图3是本实用新型提供的脑电信号采集单元的滤波及基准电路示意图;

图4是本实用新型提供的单片机控制单元的电路示意图;

图5是本实用新型提供的单片机控制单元的最小系统电路示意图;

图6是本实用新型提供的锂电池电量计单元、dc-dc升压单元、ldo线性稳压单元、锂电池充电单元的电路示意图;

其中,1、oled显示单元2、脑电信号采集单元3、单片机控制单元4、信息传输蓝牙单元5、信息接收蓝牙单元6、ldo线性稳压单元7、锂电池电量计单元8、dc-dc升压单元9、锂电池充电单元10、锂电池供电单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的、技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

图1所示,实用新型提供的脑电信号采集单元结构示意图,为了方便说明,图中仅给出了与本实用新型实施例相关的部分。

用于电池电量显示及人际交互的基础窗口的oled显示单元1;脑电信号采集器包括用于脑电信号采集单元2;用于系统的控制及信号处理的单片机控制单元3;用于与上位机进行通信的信息传输蓝牙单元4;用于上位机的信息接收蓝牙单元5;用于给系统供电的ldo线性稳压单元6;用于对锂电池电量进行监测的锂电池电量计单元7;用于对锂电池电压进行升压的dc-dc升压单元8;用于给锂电池进行锂电池充电单元9,用于为系统提供电能的锂电池供电单元10。

所述的脑电信号采集单元及oled显示单元与单片机控制单元相连接,所述的单片机控制单元与信息传输蓝牙单元相连接,所述的信息传输蓝牙单元通过蓝牙协议与依附于上位机的信息接收蓝牙单元相通信,所述的ldo线性稳压单元分别给脑电信号采集单元、单片机控制单元、信息传输蓝牙单元进行供电,所述的锂电池供电单元与所述的锂电池电量计单元相连接,所述的锂电池电量计单元与锂电池充电单元相连接,所述的锂电池供电单元通过所述的锂电池充电单元与所述的dc-dc升压单元进行升压,所述的dc-dc升压单元与所述的ldo线性稳压单元相连接为其提供持续的电源。

所述脑电信号采集单元包括采集ic为ads1299,外部参考ic为lm4140acm-1.0/nopb,所述采集硬件电路触点设有引脚dvdd、引脚avddx、引脚avssx、引脚vrefp、引脚vrefn、引脚clksel、引脚drdy、引脚dout、引脚sclk、引脚cs、引脚start、引脚reset、引脚pwdn、引脚din、引脚inxn、引脚inxp、引脚srb1、引脚vcap1、引脚vcap2、引脚vcap3、引脚vcap4、引脚reserved、引脚biasout、引脚biasinv以及引脚agnd,所述外部参考硬件电路触点设有引脚gnd、引脚vin、引脚en、引脚vref;

其中,所述脑电信号采集单元的采集硬件电路触点的引脚dvdd与0.1μf和1μf的电容并联,引脚avddx与0.1μf和1μf的电容并联,引脚avddx与ldo线性稳压单元的引脚avdd相连接,引脚reserved与引脚agnd相连接,引脚biasinv与1mω的电阻、1.5nf的电容连接,引脚biasout与1mω的电阻、1.5nf的电容另一端连接后再与电阻rp串联,引脚vcap1与100μf的电容相连接,引脚vcap2与1μf的电容相连接,引脚vcap3分别与1μf、0.1μf的电容相连接,引脚vcap4与1μf的电容相连接,与引脚vcap1、引脚vcap2、引脚vcap3、引脚vcap4相连接电容的另一端与引脚agnd相连接,引脚clksel与所述主控ic的引脚pa1相连接,引脚drdy、引脚pwdn、引脚reset、引脚start、引脚dout、引脚sclk、引脚cs、引脚din分别与主控ic的引脚pb0、引脚pb13、引脚pb12、引脚pb1、引脚pa6、引脚pa5、引脚pa4、引脚pa7相连接,引脚srb1与接线端子p5相连接,引脚inxn、引脚inxp、电阻rp的另一端、引脚srb1均通过接线端子p5与4.99kω的电阻和4.7nf的电容组成的低通滤波器相连接后,将接口分别引向接线端子p1与p3,所述采集ic的引脚vcrefp与10μf、0.1μf电容相连接,引脚vrefn与10μf、0.1μf电容的另一端相连接,引脚gnd、引脚agnd之间串6一个0ω的电阻,外部参考ic引脚en、引脚vin与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,引脚en、引脚vin与1μf的电容相连接,1μf电容另一端与引脚agnd相连接,引脚gnd与引脚agnd相连接,引脚vref与1μf的电容相连接,1μf电容的另一端与引脚agnd相连接,引脚vref与采集硬件电路触点引脚vrefp相连接;

所述单片机控制单元包括主控ic为stm32f103c8t6,所述控制硬件电路触点设有引脚oscin、引脚oscout、引脚nrst、引脚vssa、引脚vdda、引脚i2c1_sda、引脚i2c1_scl、引脚i2c2_sda、引脚i2c2_scl、引脚swclk、引脚5v、引脚dvdd、引脚swdio、引脚usart1_rxd、引脚usart1_txd、引脚usart2_rxd、引脚usart2_txd、引脚pwdn、引脚reset、引脚start、引脚dady、引脚gnd、引脚pa1、引脚pb15、引脚pb14、引脚pb13、引脚pb12、引脚pb1、引脚pb0、引脚pa11、引脚pa12、引脚pa6、引脚pa5、引脚pa4、引脚pa7、引脚vss_1、引脚vss_2、引脚vdd_1、引脚vdd_2、引脚vdd_3、引脚boot0以及引脚boot1;单片机控制单元的控制硬件电路触点的引脚oscin、引脚oscout分别与1mω的电阻、8mhz的晶振两端相连接,8mhz的晶振两端分别与20pf的电容相连接,20pf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚nrst与10kω的电阻、1μf电容、按键开关相连接,10kω电阻的另一端与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,1μf电容、按键开关的另一端与引脚gnd相连接,引脚vssa、引脚vdda分别与10nf、1μf的电容相连接,ldo线性稳压单元的引脚avdd与引脚vdda相连接,引脚vssa与引脚gnd相连接,引脚boot1与10kω的电阻相连接,10kω电阻的另一端与接线端子p8相连接,引脚boot0与10kω的电阻相连接,10kω电阻的另一端与接线端子p8相连接,引脚vss_1与引脚gnd相连接,引脚vdd_1、引脚vdd_2、引脚vdd_3均与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,引脚vss_2与引脚5v相连接,引脚pb15、引脚pb14分别与10kω的电阻相连接,两个10kω电阻的另一端分别与两个led1、led2相连接,led1、led2的另一端接到ldo线性稳压单元的引脚dvdd,引脚i2c2_sda、引脚i2c2_scl、引脚dvdd、引脚gnd与接线端子p9相连接,引脚usart2_rxd、引脚usart2_txd、引脚gnd、ldo线性稳压单元的引脚dvdd与接线端子p10相连接,引脚pa11与10kω的电阻相连接,电阻的另一端与usb接线端子相连接,引脚pa12与两个10kω的电阻相连接,其中一个10kω电阻的另一端与usb接线端子相连接,另一个10kω电阻的另一端与usb接线端子的avdd+5v相连接,ldo线性稳压单元的引脚dvdd、引脚swdio、引脚swclk、引脚gnd与接线端子p11相连接,ldo线性稳压单元的引脚dvdd与引脚gnd用1μf的电容相连,主控ic的引脚i2c2_sda、引脚i2c2_scl、ldo线性稳压单元的引脚dvdd和引脚gnd与接线端子p9相连接,接线端子p9用于与oled显示单元相连接,主控ic的引脚usart2_rxd、引脚usart2_txd、引脚gnd和ldo线性稳压单元的引脚dvdd与接线端子p10相连接,接线端子p10用于与信息传输蓝牙单元相连接。

所述锂电池充电单元包括锂电池充电ic和充电硬件电路触点;其中,锂电池充电单元包括锂电池充电ic为bq2100dbvr,充电硬件电路触点设有引脚ts、引脚out、引脚chg、引脚vin、引脚gnd、引脚iset,引脚ts与103atntc热敏电阻相连接,引脚chg与1.5kω的电阻相连接,103atntc热敏电阻和1.5kω电阻的另一端与led3相连接,led3的另一端与引脚gnd相连接,引脚iset与1kω的电阻相连接,1kω电阻的另一端与引脚gnd相连接,引脚vin与1μf的电容相连接,1μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚vin与usb接线端子的avdd+5v相连接,接线端子j6与引脚gnd的接线端子相连接,引脚out与1μf的电容相连接,1μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out分别与50mω的电阻、1μf的电容、100μf的电容相连接。

所述锂电池电量计单元包括锂电池电量计ic和锂电池电量计硬件电路触点;其中,锂电池电量计ic为ltc2944,锂电池电量计硬件电路触点设有引脚sense+、引脚sense-、引脚gnd、引脚scl、引脚sda、引脚alcc,引脚sense+、引脚sense-与50mω的电阻两端相连接,引脚sense+再与1μf的电容相连接,1μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚sense+与所述锂电池充电ic的引脚out相连接,引脚sense-与接线端子j4相连接,j4接线端子作为锂电池接线端的正极,锂电池电量计ic引脚scl与主控ic引脚i2c1_scl相连接,主控ic引脚i2c1_scl与2kω的电阻相连接,2kω电阻的另一端与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,引脚sda与主控ic引脚i2c1_sda相连接,主控ic引脚i2c1_sda与2kω的电阻相连接,2kω电阻的另一端与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,引脚alcc与led4、2kω的电阻相连接,2kω电阻的另一端与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接,led4的另一端与10kω的电阻相连接,10kω电阻的另一端与ldo线性稳压单元的引脚dvdd相连接。

所述dc-dc升压单元包括升压ic和升压硬件电路触点;其中,升压ic为sy7069,升压硬件电路触点设有引脚lx、引脚in、引脚en、引脚gnd、引脚fb、引脚out,引脚lx与3.3μh的电感相连接,3.3μh的电感的另一端与锂电池充电ic的引脚out相连接,引脚in、引脚en与1μf的电容及3.3μh的电感的另一端相连接,1μf电容的另一端与引脚gnd相连接,3.3μh的电感的另一端与22μf的电容和100μf的电容相连接,22μf的电容和100μf的电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚fb、引脚out与470kω的电阻相连接,引脚fb与150kω的电阻相连接,150kω电阻的另一端与引脚gnd相连接,引脚out与22μf的电容相连接,22μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out与10kω的电阻相连接,10kω电阻的另一端与led5相连接,led5的另一端与引脚gnd相连接,引脚out与ldo线性稳压单元的5v-5v线性稳压ictps7350的引脚in相连接。

所述的5v-5v线性稳压单元包括5v-5v线性稳压ic和5v-5v线性稳压硬件电路触点,5v-5v线性稳压ic为tps7350,5v-5v线性稳压硬件电路触点设有引脚gnd、引脚in、引脚ed、引脚reset、引脚sense/fb、引脚out,引脚gnd与引脚ed相连接,引脚in与10μf的电容相连接,10μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out、引脚sense/fb与采集ic的引脚avddx、10μf的电容相连接,10μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out、引脚sense/fb与接线端子j3引脚avdd相连接;

所述的5v-3v3线性稳压单元包括5v-3v3线性稳压ic和5v-3v3线性稳压硬件电路触点,5v-3v3线性稳压ic为ams1117-3v3,5v-3v3线性稳压硬件电路触点设有引脚in、引脚out、引脚dvdd、引脚gnd,引脚in与5v-5v线性稳压ic的引脚out相连接,引脚in与100nf、10μf的电容相连接,100nf、10μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out与100nf、10μf的电容相连接,100nf、10μf电容的另一端与引脚gnd相连接,引脚out与接线端子j5引脚dvdd相连接。

其中,单片机ic通过spi协议与ads1299进行通信,ads1299前端将模拟信号转化成数字信号,根据采样定理的采样、量化、编码,通过计算将采集到的信号量以数字形式输出,单片机内还对采集到的信号进行了数字信号处理,通过数字低通滤波器算法,对信号进行优化;单片机还通过程序提供了多种协议接口,如usart、i2c,为功能拓展和二次开发提供了条件;高精度模拟数字转换器ads1299是一个24-bit的高精度模拟数字转换ic,本设计将其参考电压通过高精度ldo线性稳压ic控制在1.024v,使其对微弱型号的分辨率大大提高,使其更加精确的采集和分析脑电信号数据;单片机通过oled显示器将锂电池的电量信息及脑电信号采集器的工作状态实时的进行显示,使其为基础人机交互提供了有效合理的提示。

在本实用新型中,在本设计中,首先对stm32f103c8t6单片机3系统进行初始化;再对ads1299脑电信号采集单元2、oled显示单元1、信息传输蓝牙单元4进行初始化和配置,使信号采集进入实时采集状态。主程序通过i2c协议与锂电池电量计单元进行信息传递,将电池的使用情况实时的显示在oled显示单元上。

在本实用新型中,脑电信号采集单元2与单片机控制单元3相连接,所述的单片机控制单元3与信息传输蓝牙单元4相连接,所述的信息传输蓝牙单元4通过蓝牙协议与依附于上位机的信息接收蓝牙单元5相通信,所述的ldo线性稳压单元6分别与脑电信号采集单元2、单片机控制单元3、信息传输蓝牙单元4相连接为其进行供电,所述的锂电池供电单元10与所述的锂电池电量计单元7相连接,所述的锂电池电量计单元10与锂电池充电单元9相连接,所述的锂电池充电单元9经过所述的锂电池充电单元与所述的dc-dc升压单元8进行升压,所述的dc-dc升压单元8与所述的ldo线性稳压单元6相连接为其提供持续的电源。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

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