基于STM32的肌电信号采集装置.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201720103664.X (22)申请日 2017.01.24 (73)专利权人 徐州医科大学 地址 221004 江苏省徐州市铜山路209号 (72)发明人 王换换 臧昊 俞啸 吴响 (74)专利代理机构 北京盛凡智荣知识产权代理 有限公司 11616 代理人 晏荣府 (51)Int.Cl. A61B 5/0488(2006.01) (54)实用新型名称 基于STM32的肌电信号采集装置 (57)摘要 本实用新型提供一种基于STM32的肌电信号 采集装置。 本实用新型包括：

2、 STM32微处理器控制 模块、 前端调理电路、 4.3寸TFT液晶显示模块、 时 钟电路和蓝牙模块。 STM32微处理器控制模块与 前端调理电路、 4.3寸TFT液晶显示模块、 时钟电 路 和 蓝 牙 模 块 连 接 。处 理 器 为 芯 片 STM32F103VET6。 本实用新型采用STM32控制器作 为设备的控制核心， 对前端调理电路模块检测的 肌电信号数据进行提取与处理， 送至液晶显示模 块显示并可通过蓝牙通讯模块发射到具有蓝牙 通讯功能的装置中。 优点： 硬件电路简单、 成本 低， 提高肌电信号采集精确度。 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 CN 206910331 U 201

3、8.01.23 CN 206910331 U 1.一种基于STM32的肌电信号采集装置， 其特征在于： 包括STM32微处理器， STM32微处 理器连接有前端调理电路、 显示模块、 时钟电路和蓝牙模块； 所述前端调理电路包括仪表放 大器， 仪表放大器依次连接10Hz高通滤波、 500k低通滤波以及后级放大电路， 后级放大电 路与STM32微处理器连接。 2.根据权利要求1所述的基于STM32的肌电信号采集装置， 其特征在于： 所述STM32微处 理器采用STM32F103VET6芯片， 所述显示模块采用TJC4827T043_011R芯片， 所述蓝牙模块采 用BT1BCM芯片； 所述仪表放大

4、器采用INA128芯片。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 206910331 U 2 基于STM32的肌电信号采集装置 技术领域 0001 本实用新型涉及医疗装置领域， 具体是一种基于STM32的肌电信号采集装置。 背景技术 0002 肌电信号是浅层肌肉肌电信号和神经干上电活动在皮肤表面的综合效应， 其信号 特性取决于与运动相关的肌肉在收缩过程中的解剖和生理特性， 可以在一定程度上反映出 神经肌肉的活动状态， 能够提供与神经肌肉活动相关的重要信息。 肌电信号是直接来源于 人体自身的电信号， 具有自然、 直接的特点， 目前已用来进行肌肉运动、 肌肉损伤诊断、 康复 医学、 假肢控制等方

5、面的研究。 但肌电信号是一种微弱信号， 对其进行实时采集、 处理具有 一定的困难。 发明内容 0003 本实用新型提供一种STM32微处理器的肌电信号采集装置， 可以实时采集肌电信 号。 0004 本实用新型是以如下技术方案实现的： 一种基于STM32的肌电信号采集装置， 包括 STM32微处理器， STM32微处理器连接有前端调理电路、 显示模块、 时钟电路和蓝牙模块； 所 述前端调理电路包括仪表放大器， 仪表放大器依次连接10Hz高通滤波、 500k低通滤波以 及后级放大电路， 后级放大电路与STM32微处理器连接。 0005 优选的， 所述STM32微处理器采用STM32F103VET6

6、芯片， 所述显示模块采用 TJC4827T043_011R芯片， 所述蓝牙模块采用BT1BCM芯片； 所述仪表放大器采用INA128芯片。 0006 本实用新型的有益效果是： 将仪器内部STM32微处理器上经过处理后的肌电信号 通过显示模块显示并通过蓝牙通讯模块发射到具有蓝牙通讯功能的装置中， 使得医生不在 场的情况下， 患者可以自行进行肌电信号的检测， 医生通过这些接收装置看到检测信息并 对患者进行指导和建议； 电路简单， 成本低， 提高肌电信号采集精确度。 附图说明 0007 图1是本实用新型电路图。 具体实施方式 0008 下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。 0009 如图1所示

7、， 一种基于STM32的肌电信号采集装置， 包括STM32微处理器， 用于采集 人体肌电信号的前端调理电路， 用于显示前端调理电路采集数据的显示模块， 为STM32微处 理器提供稳定低速和高速时钟源的时钟电路， 用于将检测到的信息传送到具有蓝牙通讯功 能装置中的蓝牙模块， 用于指示STM32微的工作模式与工作状态的指示灯以及晶振/复位模 块发送复位指令或响应按键事件的按键模块， 当为STM32微处理器上电后， 主控程序读取启 动参数， 完成各个模块的初始化。 说 明 书 1/2 页 3 CN 206910331 U 3 0010 本实施例中， STM32微处理器采用STM32F103VET6芯

8、片， STM32F103VET6芯片的PA9、 PA10引脚与32.768KHZ的晶振Y1相连， 然后通过两个10pF电容并联接地； PB0、 PB1高速外部 引脚与8MHZ晶振Y2相连然后通过两个22pF电容并联接地； STM32F103VET6芯片的复位电路 是将NRST引脚通过100nF电容连接并接地； STM32F103VET6芯片的启动方式是将BOOT0脚通 过电阻一端接至3.3V电源， 另一端通过跳线接口JP1选择， VCC引脚与3.3V电源相连； 晶振 Y1、 Y2分别为STM32微处理器提供稳定低速和高速时钟源。 0011 前端调理电路采取两级放大的设计来提升整个电路的信噪比，

9、 前级放大器采用高 共模抑制比、 高输入阻抗， 低输入偏置的仪表放大器。 表面肌一端作为右腿驱动去除人体的 共模信号干扰以提高采集的精度， 其余两端作为信号输入端， 经仪表放大器INA128前级放 大， 前级放大的增益倍数为11倍， 在经过10Hz高通滤波、 500k低通滤波以及后级放大电路 将模拟信号输出给STM32微处理器的PC13端口进行处理。 0012 显示模块采用TJC4827T043_011R芯片， 采用5V电源直接供电。 TJC4827T043_011R 芯片的LCD-RES脚、 LCD-CS脚、 LCD-RS脚、 OE脚、 SPI1-SPI8脚、 NC0-NC5脚、 D0-D1

10、2脚对应连接 STM32F103VET6芯片的PA4脚、 PB3脚、 PA7脚、 PC2脚、 PD0-PD12脚、 PE3-PE10脚、 PB8-PB14脚， TJC4827T043_011R芯片VCC引脚连接到5V电压上， GND引脚接地。 0013 蓝牙模块采用BT1BCM芯片， BT1BCM芯片的TX脚和RX脚分别连接STM32F103VET6芯 片的PB10脚和PB9脚， 用于传输两者之间的信号。 BT1BCM芯片的STATE脚连接STM32F103VET6 芯片的PB11， 用于传输蓝牙芯片与移动终端的通信状态； BT1BCM芯片的LED脚连接指示灯， LED脚和指示灯之间还连接有2

11、k电阻器， 以降压。 BT1BCM芯片的KEY脚连接按键S1， 按键S1 另一端连接， 接3.3V电压， BT1BCM芯片的KEY脚的公共端还通过电阻R1连接到地， 以进行分 流。 0014 工作过程： 患者将电极正负接线的两端顺着肌肉纤维的方向放置， 固定好电极线， 利用表面电极检测表面肌电信号， 经过前端调理电路滤波、 放大后， 送到STM32微程序控制 器进行计算分析， 得到患者的肌电信号信息， 通过显示模块的显示屏显示， 并通过蓝牙模块 将上述信息发送到具有蓝牙功能的手机、 计算机等装置上， 进行接收处理。 说 明 书 2/2 页 4 CN 206910331 U 4 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 5 CN 206910331 U 5