Arduino新型脑电仪设计+电脑号(3)

对此课题的研究,个人方面,大大增加了我对脑电方面的认知,在研究的过程中掌握了大量的研究方法,遇到问题之后,我会想更多的方法去解决问题,在


对此课题的研究,个人方面,大大增加了我对脑电方面的认知,在研究的过程中掌握了大量的研究方法,遇到问题之后,我会想更多的方法去解决问题,在各个方面得到了提升。功能方面有助于科学的发展,可以为临床和医学研究提供更多的参考资料,能让更多的人花更少的钱来认识脑电这方面的知识并用上脑电仪来辅助疾病的治疗,保障人们的身心健康和提升人们生活质量,从而促进经济和社会的和谐发展。

1.4 脑电仪的研究现状

1.5 本文主要内容结构

本文的内容总共分为六章,具体每章的内容工作安排如下:

第一章:绪论。首先论述了本课题研究的背景、内容、目的和意义,并介绍了脑电仪的研究现状,并对本课题的主要工作进行介绍。

第二章:脑电基础理论及设计方案。主要介绍了脑电基本理论,介绍了脑电信号的理论基础,并根据其特点分析了信号采集的要求,并考虑到采集中可能出现的干扰,并把脑电仪和同类仪器心电仪做了一个对比。

第三章:硬件设计。对开发板和对传感器的介绍和选择,并对电路原理做了相关讲解,详细介绍了其主要功能。

第四章:软件设计。介绍开发环境并对单片机程序和上位机程序进行编写,以实现各个模块的功能。

第五章:实验调试。先对各个模块进行逐一调试,然后把线路连接好,再整体性能调试,对存在的问题进行分析解决。

第六章:做了一个总结,对本文的回顾,对设计的总结,给自己带来的好处。

2 脑电基础理论和设计方案

2.1 脑电波

脑电波就是大脑生理过程中产生的电波。在十九世纪,神经学领域的进展非常大,而脑电的发现就是在那个时期被发现并开始走入人们的视野。在十九世纪初,首先研究脑电方面的是几个俄罗斯的研究人员。直到1875年,英国的一位年轻的生理学教授Caton通过一次偶然的实验发现,在褪去毛发的兔子身上和猴子的身上有微软的电流产生,并发现这些电流,通过外部的刺激,电流的速度也不一样,这主要取决动物自身的精神状态,经过此次的实验研究,他通过总结分析然后发表了一篇关于此次发现的论文《脑的电流》[2]。1888年,波兰的神经生理学家通过实验并成功的追踪到动物大脑的电流连续流动的迹象,通过给予外部的刺激,比如强光、大的噪声、对其各种各样的精神恐吓下,电波反而消失了,这就表明了此电流电波的发生和它本身的呼吸与外部的刺激都没有关系的自发性电位活动。到1924年,德国的一位精神病学家伯杰博士,他首先在人头皮上植入了一个电极,通过电极的放置,他观察并记录了其发出的各种电波,并且于1929年发表了一篇关于脑电波的论文。

通过前人的实验总结,脑电大致被分为两部分,一个是自发脑电,一个是诱发脑电。自发脑电,顾名思义,就是在没有外部刺激下比如光、声音、气味等因素的干扰下在一个环境好的检测环境下的自发产生的一种电位变化。第二种就是在这些外部干扰因素存在的情况下产生的电位变化。脑电信号获取后并不直观,所以有了脑电图一说,脑电图就是对人脑头皮电位波动的记录,并以波形图的形式显示出来。人的大脑中存在非常多的神经细胞,这些细胞的活动会就会产生微弱的电流。为了记录并分析这些脑电波,人们通常会使用一定的仪器来记录这种电压变化来帮助理解大脑的活动。一般的做法是将主电极放置在头皮上面,并添加另一个附加电极,这样两个电极之间就会产生一定的电位差,经过相应的仪器调理后,就可以检测到电压的变化,大脑记录的电压随着时间而变化,将这些数据通过软件处理绘制成波形图。 脑电图能反映出很多病理信息,对于脑电波形的分类一般按频带分