一种基于stm32单片机的耳声发射检测仪的制作方法_2

文档序号:10427622阅读:来源:国知局
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STM32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。
[0027]参照图1,进一步作为优选的实施方式,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。
[0028]参照图2,进一步作为优选的实施方式,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模块的输入端连接。
[0029]参照图3,进一步作为优选的实施方式,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。
[0030]参照图4,进一步作为优选的实施方式,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。
[0031 ]进一步作为优选的实施方式,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。
[0032]参照图5,进一步作为优选的实施方式,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。
[0033]参照图6,进一步作为优选的实施方式,所述音频电路由PCM1770音频芯片和外围电路组成,所述PCMl770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。
[0034]参照图7和8,进一步作为优选的实施方式,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。
[0035]参照图9,进一步作为优选的实施方式,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。
[0036]下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0037]实施例一
[0038]参见图1,本实用新型的整个耳声发射检测仪由三大部分组成:上位计算机、刺激采集双效卡和耳声探头。参见图2,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。其中,通信模块,用于与刺激采集双效卡进行通信,以向刺激采集双效卡发送刺激声播放控制数据或接收刺激采集双效卡采集的耳声数据。通信模块带有两个或两个以上USB接口。输入模块,用于输入病人的信息或刺激声播放控制数据。处理器,用于根据采集的耳声数据或输入的刺激声播放控制数据进行数据处理,以触发相应的控制信号。存储模块,用于根据处理器触发的控制信号存储处理后的耳声数据或输入模块输入的数据。显示模块,用于根据处理器触发的控制信号显示处理后的耳声数据或输入模块输入的数据。打印模块,用于根据处理器触发的控制信号打印处理后的耳声数据或输入模块输入的数据。而耳声探头内包含两个高灵敏度微型扬声器和一个三线驻极体传声器,分别通过相应的信号和电源连线与刺激采集双效卡相连。
[0039]其中,刺激采集双效卡内包含电源电路、STM32单片机主控电路、USB通信电路、TF卡、模数转换电路、信号调理电路和音频电路。下面对这几个部分电路的【具体实施方式】进行详细介绍。
[0040] 刺激采集双效卡主控核心的STM32单片机主控电路为单片机STM32F103ZET6构成的最小控制系统。其中,单片机STM32F103ZET6为32位单片机,它包含112个通用I/O口,512KB FLASH存储空间,64KB SRAM,3个SPI(与I2S共用两个)接口,5个串行接口,I个SD1接口,最高工作频率可达72MHz;晶振的频率为8MHz和12MHz;外围电容采用晶振起振电容。[0041 ] 参见图3,USB通信电路由CH340芯片和周围元件组成,采用CH340 USB转串口芯片既能保留串口容易控制的特性,也能兼容目前流行的U S B接口。如图3所示,C H 3 4 O芯片与STM32单片机主控电路的USARTl接口连接。
[0042]TF卡主要用于引出STM32单片机主控电路的SD1接口,配合TF卡插槽来使用,以存储刺激声数据。本实用新型的TF卡为目前非常流行的移动存储设备,体积小,更换灵活。
[0043]参见图4,电源电路的供电模块由三个主要芯片DCR010505、TPS60403和TPS72216及其外围元件组成,其中,DCR010505芯片为IW的隔离式DC/DC转换单元,用于将上位计算机的+5V电压隔离引入刺激采集双效卡,既能供电也能起到保护和屏蔽作用。TPS60403芯片为反向电荷栗,用于把隔离式DC/DC转换单元输出+5 V转为-5V,连同隔离式DC/DC转换单元输出的+ 5V电压一起供给信号调理电路、模数转换电路和STM32单片机主控电路。TPS72216芯片为降压单元,用于将+5V转换为1.6V输出,以为耳声探头的驻极体传声器供电。
[0044]参见图4,电源电路的参考电压模块主要由LM4140芯片和0PA350芯片及其外围元件组成,LM4140芯片输出的基准+1.024V电压经0PA350运算放大器后缓冲输出至模数转换电路。
[0045]信号调理电路为耳声采集的前置处理电路,与耳声探头的耳声通路连接,包括两极放大电路和滤波电路。
[0046]参见图5,耳声信号非常微弱,需经两级放大电路才能达到模数转换的要求,这两级放大均可由INA128芯片及其周围元件组成,第一级放大电路放大后经过滤波再进行第二级放大电路放大,第一级放大电路的放大倍数为100,第二级放大电路的放大倍数为1000。INA128芯片可灵活地通过调节外接的管脚电阻达到所需的放大倍数。
[0047]参见图5,滤波电路包括高通滤波电路和低通滤波电路。其中,高通滤波电路或低通滤波可由两个运放及其外围电路组成,可以达到四阶的滤波效果,截止频率通过外围电容、电阻来改变,
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