一种生物信号记录分析系统的制作方法

本实用新型属于生物研究装置技术领域，具体涉及一种生物信号记录分析系统。

背景技术：

二十一世纪，人类从最开始对脑部一无所知的境地，随着各类研究的深入，已经发展到了在不同领域对脑部的研究都取得了一定突破。脑部分析的最基础要求便是采集到完整的、真实可靠的脑电信号，而一个功能完备的生物信号记录分析系统则是这项研究中不可或缺的一环。目前市面上存在的生物信号记录系统往往无法兼顾多功能的同时维持，缺乏兼容性和可塑性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种生物信号记录分析系统，实现主从一体式，兼顾多功能与高兼容，且具有可塑性。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种生物信号记录分析系统，包括电路板及均设在所述电路板上的usb口、mcu、磁藕隔离芯片、红外发射口、标记信号接入口、前端设备连接口和上位机电平信号接收口；

所述usb口，其连接所述mcu，用于向整个系统供电，以及实现mcu与上位机之间的通信；所述红外发射口，其连接所述mcu，用于发送遥控指令到前端记录设备；所述标记信号接入口，通过所述磁藕隔离芯片连接所述mcu，用于接收外部标记信号；所述前端设备连接口，其连接所述mcu，用于接收前端记录设备回传的记录脑电信号；所述上位机电平信号接收口，其连接所述mcu，用于接收上位机控制信号；所述mcu，其插接在所述电路板上，用于调度各接口信号传输、记录和上传信号，并能够按上位机控制信号执行记录操作，同时能够根据外部标记信号产生相应时间戳标记。

优选的，所述磁藕隔离芯片采用si8660bd-b-is芯片，其用于将所述标记信号接入口与系统电路电气隔离开。

优选的，所述红外发射口为hdr红外发射头。

优选的，所述标记信号接入口为db25接口。

优选的，所述前端设备连接口为usbtypec接口。

优选的，所述上位机电平信号接收口即为bnc接口。

本实用新型的有益效果是：本系统在通过上位机配置运行在主机模式时，可以通过红外发射口遥控前端采集设备，并通过前端设备连接口接收前端采集设备采集回的脑电信号，将该信号透传至上位机软件进行显示，与此同时，本系统还可以通过标记信号接入口引入外部标记信号，方便比较刺激接入时脑电信号的变化情况；在本系统通过上位机配置运行在从机模式时，本系统由上位机电平信号接收口接收到的电平信号的变化控制记录的开始、结束和暂停；本实用新型基本兼顾了多功能与高兼容两个方面，且具有很大的可塑性，能够满足实验人员绝大部分场合的应用。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型硬件结构示意图；

图2是本实用新型硬件原理连接结构示意图；

图3是本实用新型使用实例usb口电路示意图；

图4是本实用新型实用实例mcu插口电路示意图；

图5是本实用新型使用实例红外发射口电路示意图；

图6是本实用新型使用实例标记信号接入口电路示意图；

图7是本实用新型使用实例磁藕隔离芯片电路示意图；

图中标记为：1.usb口；2.mcu插口；3.磁藕隔离芯片；4.红外发射口；5.标记信号接入口；6.前端设备连接口；7.上位机电平信号接收口；8.电路板。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种生物信号记录分析系统，包括电路板8及均设在电路板8上的usb口1、mcu、磁藕隔离芯片3、红外发射口4、标记信号接入口5、前端设备连接口6和上位机电平信号接收口7。

具体的，如图3所示，usb口1即usb-a型口，其与mcu电气连接，用于向整个系统供电，以及实现mcu与pc端上位机的通信。

mcu即stm32l4r5qii6单片机，其通过对应针脚的插口插入本系统，如图1中电路板8设计mcu插口2，其用于负责系统所有设备的调度。(由于插入式的设计，本系统的mcu型号可以根据不同的使用场合进行切换，故在此处仅绘出了插口，如图4所示，并未绘制确定的mcu)，mcu通过插口的方式接入系统，在不同的使用场合可以更换不同算力的mcu，以提升整个系统的可塑性。

如图5所示，红外发射口4即hdr红外发射头，其与mcu电气连接，用于遥控前端的记录设备。

如图6所示，标记信号接入口6即db25接口，其与mcu电气连接，用于接收外部传入的标记信号。

如图7所示，磁藕隔离芯片3即si8660bd-b-is芯片，其用于将标记信号接入口5与系统电路电气隔离开，防止标记信号接入口5的大幅度电压变化对系统电路造成破坏。

进一步的，前端设备连接口6即usbtypec接口，其与mcu电气连接，用于接收前端设备回传的记录信号，该接口正反插入都可以正常工作，方便实验人员进行操作。

上位机电平信号接收口7即bnc接口，其与mcu电气连接，用于在从机模式下接收上位机传递来的ttl信号。

如图1-图7所示，一种生物信号记录分析系统在使用过程中，可以根据不同的使用场合由对应的上位机控制软件配置成为主机模式或从机模式，在主机模式下，本系统由使用者决定记录的开始结束以及暂停，具体操作为：使用者将usb口1连接至电脑，系统通电，mcu尝试与上位机建立连接；在确立连接之后，mcu等待上位机发送指令，若收到开始记录的指令，便通过红外发射口4向前端记录设备发送对应指令，并从前端设备连接口6接收回传的数据，再将这些数据上传至上位机软件进行显示；如果标记信号接入口5传递来标记信号，mcu会在该信号产生的对应时间产生一个时间戳标记，方便实验人员知道该标记信号传入系统的时间，即记录外部刺激施加的时间点；

在从机模式下，本系统由上位机电平信号接收口接收到的电平信号的变化控制记录的开始、结束和暂停。

本实用新型设计实现了一种主从一体式生物信号记录分析系统。旨在完成多功能生物信号记录的同时维持一定的可兼容性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种生物信号记录分析系统，其特征在于，包括电路板及均设在所述电路板上的usb口、mcu、磁藕隔离芯片、红外发射口、标记信号接入口、前端设备连接口和上位机电平信号接收口；

所述usb口，其连接所述mcu，用于向整个系统供电，以及实现mcu与上位机之间的通信；所述红外发射口，其连接所述mcu，用于发送遥控指令到前端记录设备；所述标记信号接入口，通过所述磁藕隔离芯片连接所述mcu，用于接收外部标记信号；所述前端设备连接口，其连接所述mcu，用于接收前端记录设备回传的记录脑电信号；所述上位机电平信号接收口，其连接所述mcu，用于接收上位机控制信号；所述mcu，其插接在所述电路板上，用于调度各接口信号传输、记录和上传信号，并能够按上位机控制信号执行记录操作，同时能够根据外部标记信号产生相应时间戳标记。

2.根据权利要求1所述的一种生物信号记录分析系统，其特征在于，所述磁藕隔离芯片采用si8660bd-b-is芯片，其用于将所述标记信号接入口与系统电路电气隔离开。

3.根据权利要求1所述的一种生物信号记录分析系统，其特征在于，所述红外发射口为hdr红外发射头。

4.根据权利要求1所述的一种生物信号记录分析系统，其特征在于，所述标记信号接入口为db25接口。

5.根据权利要求1所述的一种生物信号记录分析系统，其特征在于，所述前端设备连接口为usbtypec接口。

6.根据权利要求1所述的一种生物信号记录分析系统，其特征在于，所述上位机电平信号接收口即为bnc接口。

技术总结
本实用新型提供一种生物信号记录分析系统，包括电路板及均设在所述电路板上的USB口、MCU、磁藕隔离芯片、红外发射口、标记信号接入口、前端设备连接口和上位机电平信号接收口；所述USB口用于向整个系统供电；所述红外发射口用于发送遥控指令到前端记录设备；所述标记信号接入口用于接收外部标记信号；所述前端设备连接口用于接收前端记录设备回传的记录脑电信号；所述上位机电平信号接收口用于接收上位机控制信号；所述MCU用于调度各接口信号传输、记录和上传信号，并能够按上位机控制信号执行记录操作，同时能够根据外部标记信号产生相应时间戳标记。本实用新型实现主从一体式，兼顾多功能与高兼容，且具有可塑性。

技术研发人员：杨曜宇;贡旭彬;江昭;管旭升
受保护的技术使用者：睿芯医疗科技(南京)有限公司
技术研发日：2020.10.15
技术公布日：2021.08.03