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生物反馈系统——人体压力测量监视系统

2016/08/08
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压力测量系统简介:

     压力对引起疾病起着非常重要的作用,因此这已经造成了人们对各种形式的“自发”培训的兴趣不断增加,来作为一种放松的方式。不同类型的“生物反馈”电路也越来越受欢迎,这个想法是,某些生理功能如心跳、体温,大脑活动等,可以被监视并由被监测对象有意识的控制。这里所描述的电路通过监测皮肤电阻来测量被测对象的焦虑程度。

压力测量系统电路硬件

该电路的硬件主要包括两个主要部分,第一部分为开源硬件控制板,是由一个集成电路555组成,生成微控制器的输入信号。

第二板块围绕一个开源硬件套件R3线路板构建而成,用来输入由集成电路555生成的信号,操作该信号并将结果显示到两个与微控制器连接的七段显示器上。

软件

该软件是使用开源硬件1.0.5开发的,并全部用C语言编码。它也使用开源硬件提供的“频率计数器数据库,来演算输入信号。

数据库可以从以下链接下载:https://interface.khm.de/index.php/lab/experiments/arduino-frequency-counter-library/

编码中的函数及其属性描述如下:

设定

  • 此函数定义每个用作输入或输出的引脚的结构
  • 引脚2,3,4,6,7,8,9为输出配置,连接到七段显示器的引脚a,b,c,d,e,f,g。
  • 引脚10和11也是输出配置,连接到两个七段显示器的指定引脚
  • 引脚5为输入配置,连接到集成电路555的引脚3

回路

  •  这里我们使用“频率计数器”数据库的该函数来不断获取计数脉冲。
  •  每个计数脉冲值操作如下:
  • 当电线保持未接触,计数脉冲为500(使用微调器调整),于是该数值被视为零电平。也就是说任何低于或等于此数值的数值被视为压力为零。
  • 当电线被碰触,计数增加,该值不能超过11,000(当两条电线短路时获得最大值)。高于11,000则在显示器上显示99%,表示两个电线短路。
  • 根据两条电线短路后的最大值计算压力百分比。
  • 可以看到一个低于15%的数值,视为压力处于正常状态,高于15%则视为紧张状态。
  • 抓取数字(整数 X)
  •  此函数的论据是所显示的数位。
  • 此函数选择所显示的数字。

操作步骤:

集成电路1(LM555)是一个8脚接头的电子脉冲发生器,配有稳定的操作模式。当碰触电线时,输出端频率增加。电线E1和E2 之间的皮肤电阻发生变化,改变IC1(LM555)周围的振荡器的频率

振荡器的输出指向开源硬件套件R3电路板 (如电路示意图所示)的引脚5。在开源硬件“频率计数器”数据库计算输入信号的基础上,微控制器的软件计算压力百分比。这个压力百分比显示在两个连接到开源硬件套件R3电路板的共阴极七段显示器上。

  • 硬件设计.zip
    描述:原理图和PCB源文件,用designspark打开
  • 源代码.zip
    描述:源代码
  • 设计说明.zip
    描述:设计说明(中、英文)
  • BOM清单.zip
    描述:BOM清单

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