Разработка многоканального электроэнцефалографа

Курсовая работа, 19 Марта 2014, автор: пользователь скрыл имя

Краткое описание

Развитие медицины определяется прогрессом медико-биологических знаний и уровнем медицинской техники. Совершенствование методов диагностики и оказание помощи больным людям неотделимо от внедрения современных информационных технологий и создания высококачественной медицинской аппаратуры.
Одной из отраслей медицинской науки, которая занимается определением признаков болезни, устанавливает заключение о характере болезни и ее существе, является диагностика. Важнейший этап в лечении – правильная диагностика заболевания. Но как исследовать внутренние органы, не прибегая к хирургическим методам? С наибольшей достоверностью, возможно, сделать только с помощью средств информационно- измерительной техники.

Скачать полностью (202.30 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Прикрепленные файлы: 1 файл

Расчет и проектирование ЭЭГ.docx

— 215.85 Кб (Скачать документ)

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПАМЯТИ ДАННЫХ

Алгоритм программирования памяти данных следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0001 0001'.

2. Загрузить младший адрес памяти данных ($00 - $3F).

3. Загрузить младший байт данных

4. Подать отрицательный импульс на WR и подождать перевода RDY/BSY в 1.

Загрузка команды необходима только перед программированием первого байта.

ЧТЕНИЕ ПАМЯТИ ПРОГРАММ

Алгоритм чтения флэш памяти следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0000 0010'

2. Загрузить младший байт адреса ($00 - $FF)

3. Загрузить старший байт адреса ($00 - $01)

4. Установить OE в '0', BS в '0'. Теперь на выводах PB можно прочитать младший байт данных.

5. Установить BS в '1'. Теперь на выводах PB можно прочитать старший байт данных.

6. Установить OE в '1'.

Загрузка команды необходима только перед чтением первого байта.

ЧТЕНИЕ ПАМЯТИ ДАННЫХ

Алгоритм чтения памяти данных следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0000 0011'

2. Загрузить младший байт адреса ($00 - $3F)

3. Установить OE в '0', BS в '0'. Теперь на выводах PB можно прочитать байт данных.

4. Установить OE в '1'.

Загрузка команды необходима только перед чтением первого байта.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ БИТОВ КОНФИГУРАЦИИ

Алгоритм программирования битов конфигурации следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0100 0000'

2. Загрузить данные

Бит5=0 - программировать бит SPIEN, Бит5=1 - стереть бит SPIEN

Бит0=0 - программировать бит RCEN, Бит0=1 - стереть бит RCEN

3. Подать на WR отрицательный импульс и ждать перехода RDY/BSY в единицу.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ БИТОВ БЛОКИРОВКИ

Алгоритм программирования битов блокировки следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0010 0000'

2. Загрузить данные

Бит2=0 - программировать бит LB2

Бит1=0 - программировать бит LB1

3. Подать на WR отрицательный импульс и ждать перехода RDY/BSY в единицу.

Биты блокировки стираются только при стирании всей микросхемы.

ЧТЕНИЕ БИТОВ КОНФИГУРАЦИИ И БЛОКИРОВКИ

Алгоритм чтения битов блокировки и конфигурации следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0000 0100'

2. Установить OE в '0', BS в '1'. Теперь на выводах PB можно прочитать биты блокировки и конфигурации.

Бит7 - LB1 - '0' запрограммирован

Бит6 - LB2 - '0' запрограммирован

Бит5 - SPIEN - '0' запрограммирован

Бит0 - RCEN - '0' запрограммирован

3. Установить OE в '1'.

Выбор и обоснование усилителя

В качестве усилителя измерительный усилитель на трех операционных усилителях INA118

Рис.3 Схема измерительного усилителя INA118.

Основные характеристики

Смещение нуля Uсм = 50 мкВ, широкий диапазон напряжений питания (+/-1,35 ... +/-18 В) и входных напряжений (до+/-40 В), малый потребляемый ток – 0,35 мА и широкий диапазон коэффициентов усиления (1 – 10000), устанавливаемых одним внешним резистором.

Выбор и обоснование передатчика

В качестве передатчика можно выбрать Bluetooth-модуль WT41 Bluegiga

Основные характеристики

В состав аппаратной части входят трансивер, контроллер связи (baseband) и управляющее устройство, с помощью которого реализуются верхние уровни стека Bluetooth-протокола. WT41 содержит полностью законченную аппаратную часть и встроенное программное обеспечение (операционная система uCLinux, поддержка JAVA, профили и API, TCP/IP-стек и др). На плате модуля размещены:

базовый чип Bluetooth chip CSR BlueCore-04;

высокочастотный приемник с чувствительностью –90 дБ;

встроенный RISK;

память 8 Mбит RAM и 2 Mбит Flash;

кварцевый генератор 16 МГц;

малошумящий предварительный усилитель;

усилитель мощности;

радиочастотные фильтры;

антенный переключатель.

Флэш-память модуля предназначена для хранения протокола Bluetooth и прикладных программных блоков (Virtual Machine applications).

Основные внешние интерфейсы — UART (полная версия) и USB (full speed).

Интерфейс USB позволяет передавать данные со скоростью до 12 Мбит/с. Для работы с ним не требуется внешний USB-преобразователь. При работе с USB модуль WT41 действует как периферийное устройство, отвечающее, например, обычному ПК. При этом поддерживаются стандарты OHCI и UHCI. Необходимо подчеркнуть, что WT41 нельзя управлять с помощью ASCII-команд через USB-порт. Вариант с прошивкой iWRAP создавался именно для работы с RISC-процессором. Поэтому управление модулем в режиме iWRAP через USB-интерфейс невозможно в принципе.

Порт SPI предназначен для отладки и программирования флэш-памяти и замены прошивки модуля. Модуль WT41 имеет шесть программируемых пользовательских вводов/выводов Programmable I/O. Он совместим с различными форматами, включая Long Frame Sync, Short Frame Sync, GCI, и может напрямую взаимодействовать с PCM-аудио-устройствами других фирм, например, Qualcomm MSM 3000/5000, OKI MSM7705, Motorola MC145481, Motorola MC145483, STW 5093, 5094.

Модуль WT41 предназначен для использования в следующих областях:

М2М;

медицинское оборудование;

индустриальные приборы учета и контроля;

беспроводное диагностическое оборудование;

торговое и рекламное оборудование;

стационарные и переносные компьютеры;

смартфоны.

Разработка алгоритма работы устройства.

Нет

Да

Вывод

В данном курсовом проекте было изучено электроэнцефалографическое исследование головного мозга, представляющее собой метод регистрации изменений разности потенциалов с поверхности головы, характеризующих биоэлектрическую активность различных участков мозга.

Достоинство этого метода состоит в том, что он абсолютно безболезненный, нет противопоказаний для снятия ЭЭГ, не доставляет дискомфорт человеку, не опасен занесением инфекции и т.д.

Применение новых технологий, в частности, усилителя INA118 и микроконтроллера фирмы ATMEL позволило значительно увеличить качество и точность снимаемой информации.

Обозначение			Наименование		Кол.	Прим.
AT90S1200			Микроконтроллер фирмы Atmel		1
INA118			Усилитель		1
WT41 Bluegiga			Bluetooth		1
























Изм	Лист	№ докум.	Подп	Дата

Разработка многоканального электроэнцефалографа

Краткое описание

Прикрепленные файлы: 1 файл

Расчет и проектирование ЭЭГ.docx

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПАМЯТИ ДАННЫХ

Алгоритм программирования памяти данных следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0001 0001'.

2. Загрузить младший адрес памяти данных ($00 - $3F).

3. Загрузить младший байт данных

4. Подать отрицательный импульс на WR и подождать перевода RDY/BSY в 1.

Загрузка команды необходима только перед программированием первого байта.

ЧТЕНИЕ ПАМЯТИ ПРОГРАММ

Алгоритм чтения флэш памяти следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0000 0010'

2. Загрузить младший байт адреса ($00 - $FF)

3. Загрузить старший байт адреса ($00 - $01)

4. Установить OE в '0', BS в '0'. Теперь на выводах PB можно прочитать младший байт данных.

5. Установить BS в '1'. Теперь на выводах PB можно прочитать старший байт данных.

6. Установить OE в '1'.

Загрузка команды необходима только перед чтением первого байта.

ЧТЕНИЕ ПАМЯТИ ДАННЫХ

Алгоритм чтения памяти данных следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0000 0011'

2. Загрузить младший байт адреса ($00 - $3F)

3. Установить OE в '0', BS в '0'. Теперь на выводах PB можно прочитать байт данных.

4. Установить OE в '1'.

Загрузка команды необходима только перед чтением первого байта.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ БИТОВ КОНФИГУРАЦИИ

Алгоритм программирования битов конфигурации следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0100 0000'

2. Загрузить данные

Бит5=0 - программировать бит SPIEN, Бит5=1 - стереть бит SPIEN

Бит0=0 - программировать бит RCEN, Бит0=1 - стереть бит RCEN

3. Подать на WR отрицательный импульс и ждать перехода RDY/BSY в единицу.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ БИТОВ БЛОКИРОВКИ

Алгоритм программирования битов блокировки следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0010 0000'

2. Загрузить данные

Бит2=0 - программировать бит LB2

Бит1=0 - программировать бит LB1

3. Подать на WR отрицательный импульс и ждать перехода RDY/BSY в единицу.

Биты блокировки стираются только при стирании всей микросхемы.

ЧТЕНИЕ БИТОВ КОНФИГУРАЦИИ И БЛОКИРОВКИ

Алгоритм чтения битов блокировки и конфигурации следующий (обратитесь к программированию памяти программ за описанием загрузки команды, адреса и данных):

1. Загрузить команду '0000 0100'

2. Установить OE в '0', BS в '1'. Теперь на выводах PB можно прочитать биты блокировки и конфигурации.

Бит7 - LB1 - '0' запрограммирован

Бит6 - LB2 - '0' запрограммирован

Бит5 - SPIEN - '0' запрограммирован

Бит0 - RCEN - '0' запрограммирован

3. Установить OE в '1'.

Выбор и обоснование усилителя

Рис.3 Схема измерительного усилителя INA118.

Основные характеристики

В качестве передатчика можно выбрать Bluetooth-модуль WT41 Bluegiga

Основные характеристики

базовый чип Bluetooth chip CSR BlueCore-04;

высокочастотный приемник с чувствительностью –90 дБ;

встроенный RISK;

память 8 Mбит RAM и 2 Mбит Flash;

кварцевый генератор 16 МГц;

малошумящий предварительный усилитель;

усилитель мощности;

радиочастотные фильтры;

антенный переключатель.

Флэш-память модуля предназначена для хранения протокола Bluetooth и прикладных программных блоков (Virtual Machine applications).

Основные внешние интерфейсы — UART (полная версия) и USB (full speed).

Модуль WT41 предназначен для использования в следующих областях:

М2М;

медицинское оборудование;

индустриальные приборы учета и контроля;

беспроводное диагностическое оборудование;

торговое и рекламное оборудование;

стационарные и переносные компьютеры;

смартфоны.

Разработка алгоритма работы устройства.

Нет

Да

Вывод

Применение новых технологий, в частности, усилителя INA118 и микроконтроллера фирмы ATMEL позволило значительно увеличить качество и точность снимаемой информации.