基于脑机接口的轨道车pwm控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种控制电路，尤其是涉及一种基于脑机接口的轨道车PWM控制电路。
【背景技术】
[0002]目前，脑机接口技术在国内正处于发展起步阶段，相关的研宄还比较少。传统的皮下脑波采集方法既复杂有不方便，因此很难推广到其他领域。随着人机接口技术的日益成熟，脑波采集技术也得到飞速发展。TGAM(ThinkGear AM)模块是美国NeuroSky(神念科技)公司为大众市场应用所设计的脑波传感器ASIC模块，也称TGAM脑电模块。此TGAM(ThinkGear AM)模块可以处理并输出脑波频率谱、脑电信号质量、原始脑电波以及三个Neurosky的eSense参数:专注度、放松度与眨眼侦测。TGAM(ThinkGear AM)模块和人体的界面只需一个简单的干接触点，可很容易运用于玩具、视频游戏和健康设备中，又由于能耗小，适合用在以电池供电的便携式消费产品的应用上。为使用操作简便，美国NeuroSky公司推出一款的Mindwave Mobile脑立方耳机，它可以输出脑电图原始数据、8个波段的脑波能量值和2个生物反馈值，2个生物反馈值分别为专注度和放松度。
[0003]现如今，市面上出现大量的游戏轨道车(以下简称轨道车)，该轨道车是指在移动轨道上连接电源，正常情况下移动轨道上所连接电源的供电回路处于开路状态，轨道车的两个车轮作为所连接电源的供电回路中的两个接线点，将轨道车放置于移动轨道上后，该供电回路闭合，轨道车开始运动。目前，对轨道车进行控制时，一般都采用一个数据处理器输出PWM控制信号到MOSFET管(用于放大和转换电信号)的连接器以对轨道车的控制，MOSFET管与轨道车之间的接线较为复杂，其中MOSFET管的连接器为MOSFET管的驱动电路。实际使用时，上述轨道车的控制电路存在电路复杂、接线不便、使用效果较差等问题。另外，现如今所出现的基于脑机接口的小车驱动控制系统主要由脑波采集电路、PC机和小车驱动电路三大部分组成，体积较大，不便于携带，整体结构和电路设计均较为复杂。
【实用新型内容】
[0004]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，提供一种基于脑机接口的轨道车PWM控制电路，其结构简单、设计合理、便于携带且操作简便、使用效果好，能简便对轨道车进行启停控制。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种基于脑机接口的轨道车PWM控制电路，其特征在于:包括对轨道车操控者的脑电信号进行采集及预处理的脑电信号获取装置、对被控制轨道车进行启停控制的PWM控制器和由PWM控制器进行控制的电子开关，所述电子开关串接在所述被控制轨道车与驱动电源之间连接的供电电路中，所述脑电信号获取装置与PWM控制器相接；所述电子开关为达林顿管TIP122，所述达林顿管TIP122的基极与PWM控制器相接且其发射极接地，所述达林顿管TIP122的集电极为负电源输出端；所述驱动电源为直流电源且其正极为正电源输出端，所述直流电源的负极接地；所述被控制轨道车的两个供电端分别与所述正电源输出端和所述负电源端相接；所述脑电信号获取装置为TGAM模块或Mindwave Mobile脑立方耳机，所述TGAM模块包括对轨道车操控者的脑电信号进行提取的脑电信号提取装置和对脑电信号提取装置所提取信号进行采样及预处理的脑电信号预处理装置，所述脑电信号预处理装置与脑电信号提取装置相接，所述脑电信号提取装置包括对轨道车操控者左侧或右侧额叶区的电位进行实时采样的第一脑电电极以及对轨道车操控者的耳部电位进行实时采样的第二脑电电极和第三脑电电极，所述第一脑电电极、第二脑电电极和第三脑电电极均与脑电信号预处理装置相接。
[0006]上述基于脑机接口的轨道车PWM控制电路，其特征是:所述被控制轨道车的轨道包括两道平行布设的导轨，两道所述导轨分别与正电源输出端和负电源输出端相接；所述被控制轨道车的两个车轮均为导电车轮且二者分别为所述被控制轨道车的两个供电端。
[0007]上述基于脑机接口的轨道车PWM控制电路，其特征是:所述PWM控制器为芯片STC89C52。
[0008]上述基于脑机接口的轨道车PWM控制电路，其特征是:所述芯片STC89C52的第32引脚经电阻RlO后与达林顿管TIP122的基极相接。
[0009]上述基于脑机接口的轨道车PWM控制电路，其特征是:所述脑电信号获取装置与PWM控制器之间以无线方式进行通信。
[0010]上述基于脑机接口的轨道车PWM控制电路，其特征是:还包括与PWM控制器相接的第二无线通信模块和与脑电信号获取装置相接的第一无线通信模块，PWM控制器通过第二无线通信模块和第一无线通信模块与脑电信号获取装置进行通信，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为蓝牙无线通信模块。
[0011]上述基于脑机接口的轨道车PWM控制电路，其特征是:还包括与PWM控制器相接的显示器。
[0012]上述基于脑机接口的轨道车PWM控制电路，其特征是:所述脑电信号预处理装置为美国NeuroSky公司研发的TGAM芯片。
[0013]上述基于脑机接口的轨道车PWM控制电路，其特征是:所述第一脑电电极的输出端接TGAM芯片的EEG引脚，第二脑电电极的输出端接TGAM芯片的REF引脚，第三脑电电极的输出端接TGAM芯片的EEG_GND引脚。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0015]1、电路简单、设计合理、接线方便且使用操作简便、使用效果好，能简便对轨道车进行启停控制，投入成本较低。
[0016]2,PWM控制器输出PWM信号对达林顿管TIP122进行控制，具体通过控制达林顿管TIP122的通断，实现轨道车的启停控制。所采用的达林顿管TIP122自身具有成本低、工作性能稳定、接线简单、实现方便等优点。
[0017]3、体积小，便于携带且接线简便。
[0018]4、能与现有的脑电信号获取装置与PWM控制器相配合，实现轨道车脑电波控制，并且使用操作简便，投入成本较低。
[0019]综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、便于携带且操作简便、使用效果好，能简便对轨道车进行启停控制。
[0020]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】
[0021]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0022]图2为本实用新型脑电信号获取装置的电路原理图。
[0023]图3为本实用新型PWM控制器、电子开关和第二无线通信模块的电路原理图。
[0024]附图标记说明:
[0025]I 一脑电彳目号获取装置；1-1 一脑电ig号提取装置；
[0026]1-11一第一脑电电极；1-12—第二脑电电极； 1-13—第二脑电电极；
[0027]1-2—脑电信号预处理装置；2—显示器；
[0028]3—PWM控制器；4一电子开关；5—轨道；
[0029]6—第二无线通信模块；7—第一无线通信模块。
【具体实施方式】
[0030]如图1、图2及图3所示，本实用新型包括对轨道车操控者的脑电信号进行采集及预处理的脑电信号获取装置1、对被控制轨道车进行启停控制的PWM控制器3和由PWM控制器3进行控制的电子开关4，所述电子开关4串接在所述被控制轨道车与驱动电源之间连接的供电电路中，所述脑电信号获取装置I与PWM控制器3相接。所述电子开关4为达林顿管TIP122，所述达林顿管TIP122的基极与PWM控制器3相接且其发射极接地，所述达林顿管TIP122的集电极为负电源输出端。所述驱动电源为直流电源且其正极为正电源输出端，所述直流电源的负极接地。所述被控制轨道车的两个供电端分别与所述正电源输出端和所述负电源端相接。所述脑电信号获取装置I为TGAM模块或Mindwave Mobile脑立方耳机。所述TGAM模块包括对轨道车操控者的脑电信号进行提取的脑电信号提取装置1-1和对脑电信号提取装置1-1所提取信号进行采样及预处理的脑电信号预处理装置1-2，所述脑电信号预处理装置1-2与脑电信号提取装置1-1相接，所述脑电信号提取装置1-1包括对轨道车操控者左侧或右侧额叶区的电位进行实时采样的第一脑电电极1-11以及对轨道车操控者的耳部电位进行实时采样的第二脑电电极1-12和第三脑电电极1-13，所述第一脑电电极1-11、第二脑电电极1-12和第三脑电电极1-13均与脑电信号预处理装置1-2相接。[0031 ] 本实施例中，所述脑电信号获取装置I与PWM控制器3之间以无线方式进行通信。
[0032]同时，本实用新型还包括与PWM控制器3相接的第二无线通信模块6和与脑电信号获取装置I相接的第一无线通信模块7，PWM控制器3通过第二无线通信模块6和第一无线通信模块7与脑电信号获取装置I进行通信，所述第一无线通信模块7和第二无线通信模块6均为蓝牙无线通信模块。
[0033]本实施例中，所述脑电信号获取装置I为TGAM模块。
[0034]现如今，美国NeuroSky公司已经研发出成品的TGAM模块，实际接线非常简便。
[0035]实际使用时，所述脑电信号获取装置I也可以为Mindwave Mobile脑立方耳机。当所述脑电信号获取装置I为Mindwave Mobile脑立方耳机时，所述第一无线通信模块7为Mindwave Mobile脑立方耳机自带的蓝牙无线通信模块。
[0036]所述Mindwave Mobile脑立方耳机为美国NeuroSky (中文名:神念科技)公司研发的脑立方耳机。所述脑立方耳机从被测试者的额头处采集脑电信号(也称脑波数据)，所述脑立方耳机包括脑电电极和与脑电电极相接的脑电采集芯片(如TGAM模块)。所述脑立方耳机能对所采集脑电信号进行去伪波、放大、FFT(快速傅里叶变换)等处理，并能对50Hz工频干扰信号进行滤除。同时，所述脑立方耳机还能根据当前所采集的脑电信号相应给出专注度和放松度的数值。因而，该脑立方耳机的功能完善，且使用操作简便。
[0037]如图2所示，所述脑电信号预处理