12通道生物監測儀的使用說明

日期：2022-08-13 07:42

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摘要：

12通道生物監測儀是一種小型設備，可以測量由人體或器官（心臟，大腦，肌肉，眼睛）產生的非常微弱的電信號（幅度只有幾微伏）。Biomonitor通過藍牙將測量的信號發送到PC或手機。它*初是為PalCom項目（丹麥奧爾胡斯大學）設計的，后來還用于腦機接口的研究。

生物監測器中的所有電路均在3.3V電壓下運行。為了使用一個1.5V電池或1.2V NiCd / NiMH電池DC / DC轉換器為生物監測器供電。生物監測器的模擬和數字部分具有獨立的電源（VA和VD）。為了使放大器正常工作，使用ADC參考電壓形成虛擬地（VREF）。

生物信號放大器

微弱的生物電信號被三級差分放大器放大和濾波。它的**級包含精密儀表放大器INA118 / INA126。來自測量輸入（CH +和CH-）的共模電壓被緩沖，然后由參比電極驅動器使用。下一階段是通過槽RC高通濾波器連接的，以去除直流分量。后**由帶通濾波器組成，其*高截止頻率約為60Hz，因此建議使用200Hz的采樣頻率以避免混疊。

參比電極驅動器

來自兩個通道的共模電壓用于驅動參比電極。即使儀表放大器的CMRR不足，它也可以使測量輸入上的共模電壓降至*低，從而減少測量信號中的干線干擾。

藍牙模塊

為了無線傳輸所有數據，使用了Bluegiga的WRAP THOR模塊。它是具有藍牙堆棧和ASCII接口固件的完整藍牙無線電，這使得藍牙堆棧對于應用程序是不可見的。該模塊通過UART端口與微控制器通信。所有藍牙操作（例如搜索設備，建立和釋放連接等）均通過發送簡單命令（例如INQUIRY，CALL）來完成。建立連接后，將按照有線串行連接的方式發送和接收數據。

中央處理器

生物監控器由8位RISC微控制器ATmega8L控制。它配備了8kB的FLASH程序存儲器，1kB的SRAM，UART，帶有內部2.56V參考電壓的8通道10位ADC和SPI串行接口，可輕松上傳新固件。ADC的輸入0和1（引腳ADC0和ADC1）連接到差分放大器。ADC（ADC6）的通道6用于測量電池狀態。電源單元使用引腳AREF上可用的內部基準電壓。藍牙模塊連接到微控制器的UART引腳（RXD和TXD）和PD2引腳（BT模塊的RESET_IN）。PD3引腳（INT1）連接到用戶按鈕。擴展板/編程器連接器上提供SPI引腳，RESET，ADC2至ADC5和一些I / O引腳。 CPU使用外部7.3728MHz晶體諧振器來正確生成UART的標準傳輸頻率（例如115200bits / s）。

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