基于stm32的便携式脑电信号采集处理系统设计

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1、第24卷第3期天津职业技术师范大学学报V01．24No．32014年9月JOURNALOFTIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGYANDEDUCATIONSep．2014基于STM32的便携式脑电信号采集处理系统设计赵丽，刘泽华，邢潇(天津职业技术师范大学天津市信息传感与智能控制重点实验室，天津300222)摘要：为实现脑电信号的实时采集和显示，设计了一个基于STM32f103的便携式脑电信号采集处理系统。该系统通过无线模块接收经过放大处理后的数字脑电信号，通过微处理器STM32f103内置的FIR滤波、功率谱估计等算法对脑电信号进行处理，将采集到的数据存储

2、到SD卡里，最后通过触屏控制系统在TFT屏上显示出清晰、稳定的脑电信号。该系统具有体积小、功耗低、抗干扰能力强和便于携带等特点。关键词：脑电信号；无线模块；微处理器：便携式中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：2095—0926(2014)03—0001—04AcquisitionandprocessingsystembasedonSTM32portableEEGZHAOLi，LIUZe-hua，XINGXiao(TianjinKeyLaboratoryofInformationSensingandIntelligentControl，TianjinUnive~ity

3、ofTechnologyandEducation，Tianjin300222，China)Abstract：Toachievereal—timecollectionanddisplayofEEG，AportableEEGsignalacquisitionandprocessingsystemhasbeendesignedbasedonSTM32f103．ThesystemreceivesthedigitalsignalsoftheamplifiedEEGthroughthewirelessmodule，processesEEGthroughbuild-inFIRfilteri

4、ngandpowerspectrumestimationalgorithminthemicroprocessorSTM32f103．storesdatacollectedontotheSDcardanddisplaysaclearandsteadyEEGontheTFvI’screenthroughtouch—screencontrolsystem．Thewholesystemisfeaturedbysmallsize，lowpowerconsumption，stronganti-jammingcapacityanditspotability．Keywords：EEG；wir

5、elessmodule；microprocessor；portable脑电信号EEG是大脑神经产生的一种电位活动，目前脑电信号采集系统的现状，结合脑电信号采集的含有大量丰富的脑活动信息【l_，是诊断脑部疾病的主特点，本文设计了一种可实时采集和显示的便携式脑要依据，也是目前脑机接口研究的主要信号来源。人体电信号采集系统。本设计将txC／OS—II操作系统移植脑电信号由于幅值微弱，常淹没在各种背景噪声中嘲，到STM32微处理器上，通过触屏界面切换实现在微处因此需要专门的生物电传感放大采集装置来获取。传理器上对信号进行FIR滤波和快速傅里叶变换等算统脑电信号采集设备体积较庞大，功耗

6、高，成本高，而法处理，将采集到的脑电信号存储到STM32处理器所且数据传输大多采用有线方式，不便于脑电信号的配的SD卡里。整个系统体积小、功耗低，无线传送稳实时获取。因此，研究便携式的脑电信号采集设备无定，抗干扰能力强。论对理论研究还是病人的实时监护都有重要意义。目前已经有很多研究机构推出了无线便携式脑电采集1系统总体方案系统，他们所采用的方法是脑电前置放大器，经过无线模块将采集的脑电数据传输到PC机上进行处理，整个系统主要包括脑电信号的采集、数据的无线信号处理在PC机上进行，没有完全脱离上位机。针对传输和数据处理3部分，如图1所示。微电极采集到收稿日期：2014—07—10

7、基金项目：国家自然科学基金项目(61178081)；天津职业技术师范大学科研发展基金项目(KJY11-10)作者简介：赵丽(1962一)，女，教授，博士，硕士生导师，研究方向为生物医学工程．第3期赵丽，等：基于STM32的便携式脑电信号采集处理系统设计·3·X一。PA3连接内部中断，用于检测触摸屏是否有触摸拟。在KeiluVision4集成开发环境里用c语言编写所动作。PAl、PA2是2个A／D转换通道，分别连接Y+和需的程序，经组建调试完成之后，将程序烧写到主控x+，用于计算触摸点的x和Y坐标。触摸屏