【技術實現步驟摘要】
本技術屬于傳感器檢測，具體涉及一種基于tgma與stm32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統。
技術介紹
1、隨著科學技術與工業化的迅速發展，現代社會的節奏逐漸加快，人與人之間的競爭也愈加激烈，工作壓力持續增加。科技進步導致社會發展的大方向發生了根本性變化，社會主流也由體力勞動向腦力勞動逐漸轉變。因此，腦疲勞成為一種普遍存在的現象。
2、腦疲勞所帶來的危害是巨大的：一方面，腦疲勞損害人們的身體健康，長時間的腦疲勞增加了人體患病的風險；另一方面，腦疲勞還會導致工作人員在執行任務時出現一系列注意力不集中、反應遲鈍、決策偏差等問題，從而增加了發生安全、造成人員傷亡的風險。因此，腦力疲勞檢測方法的研究已成為安全生產領域的一個重要課題，采取相應的緩解疲勞措施，避免過度使用大腦、減少工作失誤，對解決安全生產問題具有重要的現實意義。
3、傳統的腦力疲勞檢測基于32、64、128和256導聯的腦電圖儀，這些采集設備操作復雜、價格昂貴、實驗條件苛刻，導致腦力疲勞檢測的研究僅停留在實驗室研究階段。
技術實現思路
1、本技術的目的在于，針對現有技術存在的傳統多通道腦疲勞檢測儀器性價比低的缺陷，提出一種基于tgma與stm32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統。
2、為了達到以上目的，本技術提供一種基于tgma與stm32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：包括電源模塊、控制模塊、無線傳輸模塊、腦電采集模塊和音樂播放模塊，所述電源模塊分別連接控制模塊、無線傳輸模塊、腦電采集模
3、本技術通過腦電采集模塊對被試者進行腦電采集，利用藍牙將采集的數據傳輸到上位機進行處理和分析，上位機利用esp8266模塊將指令傳送給主控單片機，音樂播放電路進行工作，被試者通過聽音樂來緩解大腦疲勞。本技術具有成本低、體積小、易操作等優勢。
4、本技術進一步的采用如下技術方案：
5、優選地，所述控制模塊焊接在pcb電路板上，包括主控芯片、晶振電路和復位電路，所述晶振電路與主控芯片連接，晶振電路產生晶振信號作為主控芯片的時鐘驅動，所述主控芯片分別與無線傳輸模塊和音樂播放模塊連接，主控芯片對各模塊進行初始化后，接收并處理無線通信模塊的相關信息，對音樂播放模塊發出播放音樂的指令，所述復位電路與主控芯片連接，用于對單片機系統進行復位，復位電路在單片機系統上電或者發生異常時，能夠將單片機恢復到初始狀態，確保系統的可靠性與穩定性。
6、系統上電以后，單片機最小系統開始工作，對無線傳輸模塊以及音樂播放模塊進行初始化。復位電路的目的是，當最小系統工作異常情況下讓芯片處于初始上電狀態。主控芯片控制無線傳輸模塊esp8266和音樂播放模塊工作，需要對每一個模塊調用一個初始化函數，所以稱為對各模塊進行初始化。
7、優選地，所述主控芯片為stm32f103c8t6單片機，所述stm32f103c8t6單片機外圍設有晶振電路和復位電路，所述晶振電路由兩個晶振以及起振電容組成，所述復位電路由上拉電阻、按鍵以及濾波電容組成。
8、優選地，所述無線傳輸模塊焊接在pcb電路板上，所述無線傳輸模塊包括esp8266通信模塊和藍牙模塊，所述藍牙模塊分別與腦電采集模塊、上位機通訊連接，用于腦電采集模塊與上位機之間的數據傳輸，所述esp8266通信模塊分別與主控芯片、上位機通訊連接，實現上位機與主控芯片之間命令的收發。由于腦電采集系統與上位機之間已采用藍牙通信的方式進行數據傳輸，而上位機藍牙接口有限，因此考慮選用esp8266通信模塊來實時發送控制指令。
9、優選地，所述腦電采集模塊包括tgam模塊和干電極。
10、上述腦電采集模塊是基于tgat芯片所設計，集成了放大、濾波和模數轉換等功能。考慮到腦電信號是一種極其微弱且易受干擾的生物信號，同時考慮系統的成本與可靠性，本技術利用現有的腦電傳感模塊設計腦電采集電路。腦電采集模塊采用tgam模塊，它是神念科技面向大眾群體所開發的腦電波采集傳感器模塊，以tgat芯片為核心進行設計，集成了放大、濾波和模數轉換等功能。
11、優選地，所述音樂播放模塊包括mh3028m語音芯片、tf卡槽以及3.5mm雙聲道耳機接口。
12、上述音樂播放模塊是以語音芯片為核心進行設計，具體型號為mh3028m，是一款基于串口通信協議的語音芯片，通過簡單的串口指令即可實現音頻播放與調節等功能，使得被試者在聽完音樂之后腦疲勞能夠有所恢復。tf卡槽用于讀取已存儲音樂的內存卡，雙聲道耳機接口則作為音頻輸出設備。
13、優選地，所述電源模塊由電池組與電源轉換電路組成，所述電池組通過電源轉換電路分別連接控制模塊、無線傳輸模塊、腦電采集模塊以及音樂播放模塊。
14、上述結構中，電池組的電壓經過電源轉換電路降壓后，輸出端分別為控制模塊、無線傳輸模塊、腦電采集模塊以及音樂播放模塊提供所需的工作電壓。
15、優選地，所述電池組為外接鋰電池，所述電源轉換電路包括lm2596-5.0降壓芯片和ams117-3.3降壓芯片，所述lm2596-5.0降壓芯片的輸入端連接外接鋰電池，輸出端連接esp8266通信模塊和ams117-3.3降壓芯片的輸入端，所述ams117-3.3降壓芯片的輸出端分別連接主控芯片、tgat芯片、tf卡槽、mh3028m語音芯片。其中lm2596-5.0降壓芯片一方面為esp8266通信模塊提供+5v的工作電壓，另一方面連接ams117-3.3降壓芯片，進一步將+5v電壓轉換為3.3v電壓。
16、上述結構中，電源轉換電路分為兩部分，第一部分為12v降5v，所采用的降壓芯片為lm2596-5.0，其作用為根據輸入端電壓，經降壓后，產生一個穩定的+5v電壓；第二部分為+5降3.3v，所采用的降壓芯片為ams117-3.3，其將+5v轉換成3.3v為主控單片機和其它模塊提供低噪聲、低靜態的穩定工作電壓。
17、優選地，所述上位機包括stm32f103系列微控制器和基于matlab?gui設計的數據傳輸界面。
18、本技術采用以cortex-m3內核的stm32f103系列微控制器，該微控制器運行速度快，數據處理能力強，并有豐富的外設通訊模塊，可滿足本技術數據處理的需求。
19、與現有技術相比，本技術的有益效果如下：相較于傳統的多通道腦電采集設備，本技術具有便攜性、無線連接、實時檢測等功能。
20、便攜性：本技術體積小、易操作，可以隨身攜帶，這使得使用者可以在不同的環境中實時監測腦電活動，例如家庭、辦公室或者運動場等；
21、無線連接：本技術采用無線傳輸技術，使得數據傳輸更加方便。使用者無需擔心傳統設備可能帶來的線纜本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于TGMA與STM32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：包括電源模塊、控制模塊、無線傳輸模塊、腦電采集模塊和音樂播放模塊，所述電源模塊分別連接控制模塊、無線傳輸模塊、腦電采集模塊以及音樂播放模塊，所述控制模塊的信號接收端通過無線傳輸模塊連接上位機，所述上位機通過無線傳輸模塊連接腦電采集模塊，所述控制模塊的信號輸出端通過無線傳輸模塊連接音樂播放模塊。
2.根據權利要求1所述一種基于TGMA與STM32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：所述控制模塊焊接在PCB電路板上，包括主控芯片、晶振電路和復位電路，所述晶振電路與主控芯片連接，所述主控芯片分別與無線傳輸模塊和音樂播放模塊連接，所述復位電路與主控芯片連接。
3.根據權利要求2所述一種基于TGMA與STM32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：所述主控芯片為STM32F103C8T6單片機，所述STM32F103C8T6單片機外圍設有晶振電路和復位電路，所述晶振電路由兩個晶振以及起振電容組成，所述復位電路由上拉電阻、按鍵以及濾波電容組成。
4.根據權利要求1所述一種基
5.根據權利要求1所述一種基于TGMA與STM32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：所述腦電采集模塊包括TGAM模塊和干電極。
6.根據權利要求1所述一種基于TGMA與STM32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：所述音樂播放模塊包括MH3028M語音芯片、TF卡槽以及3.5mm雙聲道耳機接口。
7.根據權利要求1所述一種基于TGMA與STM32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：所述電源模塊由電池組與電源轉換電路組成，所述電池組通過電源轉換電路分別連接控制模塊、無線傳輸模塊、腦電采集模塊以及音樂播放模塊。
8.根據權利要求7所述一種基于TGMA與STM32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：所述電池組為外接鋰電池，所述電源轉換電路包括LM2596-5.0降壓芯片和AMS117-3.3降壓芯片，所述LM2596-5.0降壓芯片的輸入端連接外接鋰電池，輸出端連接ESP8266通信模塊和AMS117-3.3降壓芯片的輸入端，所述AMS117-3.3降壓芯片的輸出端分別連接主控芯片、TF卡槽、TGAT模塊、MH3028M語音芯片。
9.根據權利要求1所述一種基于TGMA與STM32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：所述上位機包括STM32F103系列微控制器和基于matlab?GUI設計的數據傳輸界面。
...【技術特征摘要】
1.一種基于tgma與stm32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：包括電源模塊、控制模塊、無線傳輸模塊、腦電采集模塊和音樂播放模塊，所述電源模塊分別連接控制模塊、無線傳輸模塊、腦電采集模塊以及音樂播放模塊，所述控制模塊的信號接收端通過無線傳輸模塊連接上位機，所述上位機通過無線傳輸模塊連接腦電采集模塊，所述控制模塊的信號輸出端通過無線傳輸模塊連接音樂播放模塊。
2.根據權利要求1所述一種基于tgma與stm32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：所述控制模塊焊接在pcb電路板上，包括主控芯片、晶振電路和復位電路，所述晶振電路與主控芯片連接，所述主控芯片分別與無線傳輸模塊和音樂播放模塊連接，所述復位電路與主控芯片連接。
3.根據權利要求2所述一種基于tgma與stm32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：所述主控芯片為stm32f103c8t6單片機，所述stm32f103c8t6單片機外圍設有晶振電路和復位電路，所述晶振電路由兩個晶振以及起振電容組成，所述復位電路由上拉電阻、按鍵以及濾波電容組成。
4.根據權利要求1所述一種基于tgma與stm32單片機的腦疲勞檢測與恢復系統，其特征在于：所述無線傳輸模塊焊接在pcb電路板上，所述無線傳輸模塊包括esp8266通信模塊和藍牙模塊，所述藍牙模塊分別與腦電采集模塊、上位機通訊連接，所述esp8266通信模塊分別與主控...
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