GD32 MCU开发板Workshop报告_脑电波采集-GD32 MCU开发板Workshop报告_脑电波采集.pdf

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1.2V TPU Sw <AHB2: Fmax= 72MHz N GPIO Parts A, B, c,F PORAPDR ARM Cortex-23 Prccess Fmx:了2MH2 AkN SRAM Controller -> SRAM Flash Flash Pma. 12MHE Memory r Controller Memory HXTAL 4-327H2 GP DMA AHB1:Fmax = 72MHz 5che IRCBM 33 8MHz AFR Ic APR CRC I AHR I1 APR‖Ks Bridge 2 Bridge1‖ Coner 28MHz IRC-OK Pwe的Lo2v 40HHz 三X∏ K-Y PMU FWDGT 12-bt SAR ADC ADC WWDGT USARTO KHX RTC SPIOn12s0 K 12c0 2 555 conf CMP U5AHI1 d TIMERO Ky SPI1 KyTIMER5 IMER14 r TIMER2 IMER15 TIMER1 TIMER16 KA 三、方案介绍+方案系统框图 本方案基于GD32F350 Cortex-M4内核的MCU为主控,脑电波采集前端山三个干 电极组成,为了保证脑电信号采集的准确性,采集到的信号通过较短屏蔽线进行传 输,并需要进行前级处理之后才能发送到云端进行数据处理。首先需要对采集到的信 号进行前级放大,使其达到伏的量级,为后级信号处理做好准备;由于存在50z的 工频干扰,因此还需采用陷波电路进行滤波;滤波完成后,通过ADC转化为数字信 号,再通过WFi模块发送到云端。本系统选用T公司产的适用于EEG和生物电势 测量的低噪声24位模数转换器。该心片内部集成了可编程放大器以及24位高精度 ADC,使用方便,可通过SPI协议直接与MCU处理器通信。同时,该芯片还具有通 过引线功能检测电极接触是否良好的能力,且具有多种蒙太奇配置。在本产品中,由 于采用参考蒙太奇配冒方式,电极是相对于单个参考电极测量,并且该蒙太奇还可以 计算出在连续蒙太奇中测量得到的波形,方法是找出相对于同一电极测量的两个电极 波形之间的差异。 脑电波采集硬件组成 AVSS 0. Clue Bias Electrcde AVDD 斗As 名区E1DNDD AVSS poy d GPIO3 DVDD 2 CACc DOUT[42 lluf oluf oIuf DAISY IN IN+\ SCLK DGND START 13 IN3 CLK RESET Election匚 GND DGND 14 即即 0.1u2 Reference electr C10 AVSS 电极 ADS1299 Wi-Fi模 块 云平台 电源模块 四、照片示例和功能的实现 ADS129兼容串行外设接口(SPI)的串行接口,SPI是 Motorola公司推出的一种同步串行接 ∏技术,是·种高速的,全双L,同步的通信总线。ADS1299通过SPI串行通信协议与MCU完 成数据交互并发送至云平台,其数据交互过程一般遵循以下步骤: 1)主机启动发送过程,片选指定从机,送出时钟脉冲信号;主移位寄存器的数据通过 SDO移入到从移位寄存器,同时从移位寄存器中的数据通过SDI移入到主移位寄存器中。 (2)8/16个时钟脉冲过后,时钟停顿,主栘位寄存器中的8/16位数据全部移人到从栘位寄 存器中,随即又被自动装入从接收缓冲器中,从机接收缓冲器满标志位和中断标志位置 (3)同理,从移位寄存器中的8位数据全部移入到上寄存器中,随即又被自动装入到上接收 缓冲器中,主接收缓冲器满标志位和中断标志位置“1 (4)主CPU检测到主接收缓冲器的满标志位或者中断标志位置1后,读取接收缓冲器中的 数据。同样,从CPU检测到从接收缓冲器满标忐位或中断标忐位置1后,读取接收缓冲器中的数 据。 软件流程如下 开始 等待采集数据请 采集原始ADC数 据 诵过TcP/P协议 传输至云服务器 结束 实验图片和视频 五、代码分享

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