CN106821377B - 一种分布式高抗扰肌电信号采集装置及方法 - Google Patents

一种分布式高抗扰肌电信号采集装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种分布式高抗扰肌电信号采集装置,包括稳压模块、前端陷波模块、模数转换模块、微处理器以及分布式数据传输模块;所述的前端陷波模块将采集的差分信号输出至模数转换模块,所述的模数转换模块通过SPI总线与微处理器连接,微处理器将处理后的信号输出给分布式数据传输模块,由分布式数据传输模块对外发送数据。采用分布式采集方式,采集系统体积小,可方便的固定在人体任意位置进行前端采集,应用灵活;采样通道数可随需要进行相应增减;采样速率高,且可调节,最高可达32Kbps;系统抗干扰能力强。

Description

一种分布式高抗扰肌电信号采集装置及方法
技术领域
本发明涉及肌电信号采集技术领域,尤其涉及一种分布式高抗扰肌电信号采集装置及方法。
背景技术
人体肌电信号的准确采集,对可靠获取人体运动意图并开展相关的诸如假肢等助力项目研究具有重要意义,但肌电信号幅值往往较小,很容易淹没在环境注入的噪声当中,对于信号精确采集产生了极大的影响,现有的肌电采集系统一般由前端放大电路、滤波电路以及模数转换电路以及数据传输电路组成,其体积往往较大,同时可采样通道数固定,无法根据实际需求进行实时灵活增减,而且采集速率往往较低,大大降低了其应用的灵活性。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种分布式高抗扰肌电信号采集装置及方法,该方法的发明目的在于在有效克服环境噪声干扰的同时,能够快速精确的采集肌电数据,同时采用分布式的采集方法有效减少了采集系统的体积,极大的增大了系统应用的灵活性。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
一种分布式高抗扰肌电信号采集装置,包括稳压模块、前端陷波模块、模数转换模块、微处理器以及分布式数据传输模块;所述的前端陷波模块将采集的差分信号输出至模数转换模块,所述的模数转换模块通过SPI总线与微处理器连接,微处理器将处理后的信号输出给分布式数据传输模块,由分布式数据传输模块对外发送数据。
进一步,所述前端陷波模块包括放大器INA333、运放OPA2111、电阻R1~R9、电容C1~C8;
INA333的1脚通过电阻R1与8脚相连,2脚连接电阻R2后作为差分正输入端,3脚连接电阻R3后作为差分负输入端,在2、3脚之间连接电容C2,4脚接-2.5V电源并通过电容C3接地,5脚直接接地,7脚接+2.5V电源并通过电容C1接地,6脚分别与电阻R6的一端、电容C7的一端连接,电阻R6的另一端分别与电阻R7的一端、电容C6的一端连接,电容C6的另一端分别与OPA2111的6脚、OPA2111的7脚、电阻R8的一端连接,电容C7的另一端、电阻R8的另一端均连接至电容C8的一端,电阻R7的另一端、电容C8的另一端均连接至OPA2111的3脚;OPA2111的1脚依次连接电阻R5、R4后接地,2脚通过电阻R4接地,4脚通过电容C5接地,4脚还接-2.5V电压,5脚通过滑动电阻R9与1脚相连后作为前端陷波模块的输出端;8脚通过电容C4接地,8脚还接+2.5V电压。
进一步,所述的模数转换模块包括ADS1298芯片及其外围电路;ADS1298芯片包括A1~A8、B1~B8、C1~C8、D1~D8、E1~E8、F1~F8、G1~G8、H1~H8共64个引脚;
H2分别与电阻R64的一端、电容C102的一端连接,电阻R64的另一端分别与电阻R63的一端、电容C101的一端连接,电阻R63的另一端作为正差分输入端,H1分别与电阻R66的一端、电容C104的一端连接,电阻R66的另一端分别与电阻R65的一端、电容C103的一端连接,电阻R65的另一端作为负差分输入端,负差分输入端接地;电容C101的另一端、电容C102的另一端、电容C103的另一端、电容C104的另一端均接地;
E4接地,D3通过电容C51接AVSS电源端;C3分别与R8的一端、C31的一端连接,A3连接R8的另一端,B3连接电阻R6的一端,R6的另一端、C31的另一端连接在一起作为ECG_RL端;B4、A4、C6、A6、B6、A7连接在一起接AVDD电源端,B7端连接并联电容C52、C54后接AVSS电源端,D4、C5、A5、B5、A8、D5连接在一起后通过连接并联电容C59、C60接地,同时D4、C5、A5、B5、A8、D5连接在一起接AVSS电源端;C8、D8连接在一起接DVDD电源端,B8接地,C7、D7、H7均接地;D6、E8、F8、F7、G7、H8分别作为SPI_DRDY端、SPI_OUT端、SPI_CLK端、SPI_CS端、SPI_START端、SPI_IN端;G8接晶振3脚,晶振1脚与4脚接在一起后通过C77与晶振2脚连接,晶振2脚接地,晶振1、4脚均接DVDD电源,晶振1、4脚接在一起后通过电阻R50与G6相连,晶振1、4脚接在一起后通过电阻R51与G5相连,G6作为RESETB端,G5作为PWDNB端,G5通过电阻R58接地,H6连接电容C84后接AVSS电源端,H5连接电容C97接AVSS电源端,G3连接电容C92后接AVSS电源端,H3、H4间并联电容C82、C83,H4接AVSS电源端。在AVDD与AVSS间并联两电容C39、C40,在AVDD与地之间并联两电容C43、C44,在DVDD与地间并联两电容C45、C46;
SPI_CLK端、SPI_IN端、SPI_OUT端、SPI_DRDY端、SPI_CS端、RESETB端、PWDNB端、SPI_START端分别通过电阻R10、R13、R15、R16、R17、R18、R19、R26与微处理器的SCK_1端、MOST_1端、MISO_1端、XDRDY端、NSS_1端、XRESET端、XPWDN端、XSTART端连接,通过SPI协议将数据输出至微处理器。
进一步,所述ADS1298芯片为NFBGA封装的ADS1298RIZXGR、ADS1298RIZXGT、ADS1298CZXGT或ADS1298CZXGR芯片。
进一步,所述分布式数据传输模块采用ESP8266模块以WIFI传输方式传输数据。
进一步,所述分布式数据传输模块采用CAN总线传输方式。
进一步,所述DVDD、AVDD、AVSS电源电压分别为3.3V、+2.5V、-2.5V;所述稳压电路包括DVDD稳压部分与AVDD、AVSS稳压部分;
DVDD稳压部分结构为:包括TPS7A4701RGWR、电阻R6~R8、电容C2、C4~C8、旁路电容C9~C10;TPS7A4701RGWR的1脚、3脚、20脚接+4.2V电源,TPS7A4701RGWR的1脚、20脚还通过并联的C4、C5、C6、C9接地;7脚接地,8脚、11脚、12脚分别通过R6、R7、R8接地,13脚、15脚、16脚均通过并联的C7、C8、C10接地,并输出稳定的DVDD;14脚通过C2接地,17脚、18脚、19脚、2脚均直接接地;
AVDD、AVSS稳压部分结构为:包括TPS60403、TPS73201、TPS72301、电容C3、C11~C16、C20~C24、C31~C34,电阻R9~R10、R11、R13,带芯电感E1~E4。C11~C16、C20精度10%、耐压值为16V。TPS60403的1脚分别与C13、C15、E2的一端相连,E2的另一端分别与C16的一端、-3.3V电压相连,C13、C15、C16的另一端均接地;2脚分别与C11、C12、E1的一端相连,E1的另一端分别与C14的一端、+3.3V电压相连,C11、C12、C14的另一端均接地;3脚通过C3与5脚相连;4脚接地;TPS73201的1脚、3脚与TPS60403的2脚相连,1脚、3脚还通过C20接地;2脚接地,5脚分别与R9的一端、C21的一端、C22的一端、E3的一端相连,E3的另一端分别与C23、C24的一端相连,E3的另一端还作为AVDD输出端,4脚分别与R9的另一端、R10的一端相连,R10的另一端接地,C21的另一端、C22的另一端、C23的另一端均接地;TPS72301的1脚接地,2脚、3脚分别与-3.3V电压、C31的一端相连,C31的另一端接地,5脚分别与R11的一端、C32的一端、C33的一端、E4的一端相连,E4的另一端分别与C34的一端、C24的另一端相连,E4的另一端还作为AVSS输出端,4脚分别与R11的另一端、R13的一端相连,R13的另一端接地,C32的另一端、C33的另一端、C34的另一端均接地。
本发明还提供了一种采用采集装置进行肌电信号采集的方法,包括以下步骤:
(1)前端陷波模块将一对差分肌电信号进行50Hz工频陷波处理,并无损放大100倍,然后传输给模数转换模块的输入端;
(2)模数转换模块对所输入的信号进行放大采集并转换为数字信号发送给微处理器;
(3)微处理器将一次采集的所有通道肌电数据分别进行滤波处理,并将处理后的数据进行打包处理,发送给分布式数据传输模块;
(4)分布式数据传输模块将接收到的数据转换对外发送。。
本发明有益效果如下:
1)采用分布式采集方式,采集系统体积小,可方便的固定在人体任意位置进行前端采集,应用灵活;
2)采样通道数可随需要进行相应增减;
3)采样速率高,且可调节,最高可达32Kbps;
4)通过软硬件滤波结合,系统抗干扰能力强。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为分布式高抗扰肌电采集装置的电路结构图;
图2为前端陷波模块的电路原理图;
图3为模数转换模块的电路原理图;
图4为微处理器的电路原理图;
图5为分布式数据传输模块WIFI传输的电路原理图;
图6为分布式数据传输模块CAN总线传输的电路原理图;
图7为稳压模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
本实施例提供一种分布式高抗扰肌电采集装置,具有如图1所示的结构,包括稳压模块、前端陷波模块a、前端陷波模块b、模数转换模块、微处理器以及分布式数据传输模块。所述的前端陷波模块a、前端陷波模块b的信号输出端分别与模数转换模块的差分输入端连接,所述的模数转换模块通过SPI总线与微处理器连接,所述的微处理器的信号输出端通过与分布式数据传输模块连接。所述稳压模块与前端陷波模块、模数转换模块、微处理器以及分布式数据传输模块的供电端口连接。
利用上述分布式高抗扰肌电采集装置能够实现人体肌电信号的准确采集,具体采集的方法包括以下步骤:
(1)前端陷波模块a将一对差分肌电信号进行进行50Hz工频陷波处理,并无损放大100倍,然后传输给模数转换模块的一组差分输入端,前端陷波模块b将另一对差分肌电信号进行进行50Hz工频陷波处理,并无损放大100倍,然后传输给模数转换模块的另一组差分输入端;
(2)模数转换模块对所采集的差分输入信号进行放大采集并转换为数字信号发送给微处理器;
(3)微处理器将一次采集的所有通道肌电数据分别进行滤波处理,并将处理后的数据进行打包处理,并发送给分布式数据传输模块;
(4)分布式数据传输模块将接收到的数据转换为WIFI信号对外发送。
前端陷波模块结构如图2所示,包括放大器INA333、运放OPA2111、电阻R1~R9、电容C1~C8;INA333的1脚通过电阻R1与8脚相连,2脚连接电阻R2后作为差分正输入端,3脚连接电阻R3后作为差分负输入端,在2、3脚之间连接电容C2,4脚接-2.5V电源并通过电容C3接地,5脚直接接地,7脚接+2.5V电源并通过电容C1接地,6脚分别与电阻R6的一端、电容C7的一端连接,电阻R6的另一端分别与电阻R7的一端、电容C6的一端连接,电容C6的另一端分别与OPA2111的6脚、OPA2111的7脚、电阻R8的一端连接,电容C7的另一端、电阻R8的另一端均连接至电容C8的一端,电阻R7的另一端、电容C8的另一端均连接至OPA2111的3脚;OPA2111的1脚依次连接电阻R5、R4后接地,2脚通过电阻R4接地,4脚通过电容C5接地,4脚还接-2.5V电压,5脚通过滑动电阻R9与1脚相连后作为前端陷波模块的输出端;8脚通过电容C4接地,8脚还接+2.5V电压。
电阻R1~R9的电阻值分别为5.23k、100、100、100、10K、5.34M、5.34M、2.67M、2.2K欧姆;电容C1~C8的电容值分别为0.1μf、0.1μf、0.1μf、0.1μf、0.1μf、1000pf、500pf、500pf。
前端陷波模块采用一次输入放大加高阶次定频陷波,有效滤除工频干扰。
如图3所示,模数转换模块包括ADS1298R及其外围电路。ADS1298R包括A1~A8、B1~B8、C1~C8、D1~D8、E1~E8、F1~F8、G1~G8、H1~H8共64个引脚;A1及A2、B1及B2、C1及C2、D1及D2、E1及E2、F1及F2、G1及G2、H1及H2为8对正负差分输入端,图3仅示意其中一路。也可采用同为NFBGA封装的ADS1298RIZXGT、ADS1298CZXGT、ADS1298CZXGR三种芯片代替。
H2分别与电阻R64的一端、电容C102的一端连接,电阻R64的另一端分别与电阻R63的一端、电容C101的一端连接,电阻R63的另一端作为正差分输入端,H1分别与电阻R66的一端、电容C104的一端连接,电阻R66的另一端分别与电阻R65的一端、电容C103的一端连接,电阻R65的另一端作为负差分输入端,负差分输入端接地;电容C101、电容C102、电容C103、电容C104的另一端均接地。E4接地,D3通过电容C51接AVSS电源端;
C3分别与R8的一端、C31的一端连接,A3连接R8的另一端,B3连接电阻R6的一端,R6的另一端、C31的另一端连接在一起作为ECG_RL端;B4、A4、C6、A6、B6、A7连接在一起接AVDD电源端,B7端连接并联电容C52、C54后接AVSS电源端,D4、C5、A5、B5、A8、D5连接在一起后通过连接并联电容C59、C60接地,同时D4、C5、A5、B5、A8、D5连接在一起接AVSS电源端;C8、D8连接在一起接DVDD电源端,B8接地,C7、D7、H7均接地;D6、E8、F8、F7、G7、H8分别作为SPI_DRDY端、SPI_OUT端、SPI_CLK端、SPI_CS端、SPI_START端、SPI_IN端;G8接晶振3脚,晶振1脚与4脚接在一起后通过C77与晶振2脚连接,晶振2脚接地,晶振1、4脚均接DVDD电源,晶振1、4脚接在一起后通过电阻R50与G6相连,晶振1、4脚接在一起后通过电阻R51与G5相连,G6作为RESETB端,G5作为PWDNB端,G5通过电阻R58接地,H6连接电容C84后接AVSS电源端,H5连接电容C97接AVSS电源端,G3连接电容C92后接AVSS电源端,H3、H4间并联电容C82、C83,H4接AVSS电源端。在AVDD与AVSS间并联两电容C39、C40,在AVDD与地之间并联两电容C43、C44,在DVDD与地间并联两电容C45、C46。SPI_CLK端、SPI_IN端、SPI_OUT端、SPI_DRDY端、SPI_CS端、RESETB端、PWDNB端、SPI_START端分别通过电阻R10、R13、R15、R16、R17、R18、R19、R26与微处理器的SCK_1端、MOST_1端、MISO_1端、XDRDY端、NSS_1端、XRESET端、XPWDN端、XSTART端连接,通过SPI协议将数据输出至微处理器。
在采集肌电信号时,ECG_RL端与被采集人的右腿相连。模数转换模块采用多路差分输入、24位高精度模数转换,内部采用右腿驱动电路设计有效抑制人体共模信号。
微处理器电路结构如图4所示,采用STM32F405芯片实现。
分布式数据传输模块采用WIFI传输方式实现,电路结构如图5所示,插头P1为与微处理器的连接接口,分布式数据传输模块采用WIFI模块ESP8266将从微处理器中接收到的数据通过WIFI发送出去。
分布式数据传输模块也可采用CAN总线传输方式实现,电路图如图6所示,CAN1_TX、CAN1_RX与微处理器相连,通过输出插头输出数据。
本实施例中DVDD、AVDD、AVSS电源电压分别为3.3V、+2.5V、-2.5V。采用的稳压电路如图7所示,其分为DVDD稳压部分与AVDD、AVSS稳压部分,为前端陷波模块、模数转换模块、微处理器、分布式数据传输模块提供纹波很小的高品质的供电稳定电源。
DVDD稳压部分结构为:包括TPS7A4701RGWR、电阻R6~R8、电容C2、C4~C8、旁路电容C9~C10;TPS7A4701RGWR的1脚、3脚、20脚接+4.2V电源,TPS7A4701RGWR的1脚、20脚还通过并联的C4、C5、C6、C9接地;7脚接地,8脚、11脚、12脚分别通过R6、R7、R8接地,13脚、15脚、16脚均通过并联的C7、C8、C10接地,并输出稳定的DVDD;14脚通过C2接地,17脚、18脚、19脚、2脚均直接接地。
AVDD、AVSS稳压部分结构为:包括TPS60403、TPS73201、TPS72301、电容C3、C11~C16、C20~C24、C31~C34,电阻R9~R10、R11、R13,带芯电感E1~E4。C11~C16、C20精度10%、耐压值为16V。TPS60403的1脚分别与C13、C15、E2的一端相连,E2的另一端分别与C16的一端、-3.3V电压相连,C13、C15、C16的另一端均接地;2脚分别与C11、C12、E1的一端相连,E1的另一端分别与C14的一端、+3.3V电压相连,C11、C12、C14的另一端均接地;3脚通过C3与5脚相连;4脚接地。
TPS73201的1脚、3脚与TPS60403的2脚相连,1脚、3脚还通过C20接地;2脚接地,5脚分别与R9的一端、C21的一端、C22的一端、E3的一端相连,E3的另一端分别与C23、C24的一端相连,E3的另一端还作为AVDD输出端,4脚分别与R9的另一端、R10的一端相连,R10的另一端接地,C21的另一端、C22的另一端、C23的另一端均接地。
TPS72301的1脚接地,2脚、3脚分别与-3.3V电压、C31的一端相连,C31的另一端接地,5脚分别与R11的一端、C32的一端、C33的一端、E4的一端相连,E4的另一端分别与C34的一端、C24的另一端相连,E4的另一端还作为AVSS输出端,4脚分别与R11的另一端、R13的一端相连,R13的另一端接地,C32的另一端、C33的另一端、C34的另一端均接地。
本发明具有如下优点:
1)采用分布式采集方式,采集系统体积小,可方便的固定在人体任意位置进行前端采集,应用灵活;
2)采样通道数可随需要进行相应增减;
3)采样速率高,且可调节,最高可达32Kbps;
4)通过软硬件滤波结合,系统抗干扰能力强。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种分布式高抗扰肌电信号采集装置,其特征在于:包括前端陷波模块、模数转换模块、微处理器以及分布式数据传输模块;所述的前端陷波模块将采集的差分信号输出至模数转换模块,所述的模数转换模块通过SPI总线与微处理器连接,微处理器将处理后的信号输出给分布式数据传输模块,由分布式数据传输模块对外发送数据;
所述前端陷波模块包括放大器INA333、运放OPA2111、电阻R1~R9、电容C1~C8;
INA333的1脚通过电阻R1与8脚相连,2脚连接电阻R2后作为正差分输入端,3脚连接电阻R3后作为负差分输入端,在2、3脚之间连接电容C2,4脚接-2.5V电源并通过电容C3接地,5脚直接接地,7脚接+2.5V电源并通过电容C1接地,6脚分别与电阻R6的一端、电容C7的一端连接,电阻R6的另一端分别与电阻R7的一端、电容C6的一端连接,电容C6的另一端分别与OPA2111的6脚、OPA2111的7脚、电阻R8的一端连接,电容C7的另一端、电阻R8的另一端均连接至电容C8的一端,电阻R7的另一端、电容C8的另一端均连接至OPA2111的3脚;OPA2111的1脚依次连接电阻R5、R4后接地,2脚通过电阻R4接地,4脚通过电容C5接地,4脚还接-2.5V电压,5脚通过滑动电阻R9与1脚相连后作为前端陷波模块的输出端;8脚通过电容C4接地,8脚还接+2.5V电压。
2.根据权利要求1所述的采集装置,其特征在于:所述的模数转换模块包括ADS1298芯片及其外围电路;ADS1298芯片包括A1~A8、B1~B8、C1~C8、D1~D8、E1~E8、F1~F8、G1~G8、H1~H8共64个引脚;
H2分别与电阻R64的一端、电容C102的一端连接,电阻R64的另一端分别与电阻R63的一端、电容C101的一端连接,电阻R63的另一端作为正差分输入端,H1分别与电阻R66的一端、电容C104的一端连接,电阻R66的另一端分别与电阻R65的一端、电容C103的一端连接,电阻R65的另一端作为负差分输入端,负差分输入端接地;电容C101的另一端、电容C102的另一端、电容C103的另一端、电容C104的另一端均接地;
E4接地,D3通过电容C51接AVSS电源端;C3分别与R8的一端、C31的一端连接,A3连接R8的另一端,B3连接电阻R6的一端,R6的另一端、C31的另一端连接在一起作为ECG_RL端;B4、A4、C6、A6、B6、A7连接在一起接AVDD电源端,B7端连接并联电容C52、C54后接AVSS电源端,D4、C5、A5、B5、A8、D5连接在一起后通过连接并联电容C59、C60接地,同时D4、C5、A5、B5、A8、D5连接在一起接AVSS电源端;C8、D8连接在一起接DVDD电源端,B8接地,C7、D7、H7均接地;D6、E8、F8、F7、G7、H8分别作为SPI_DRDY端、SPI_OUT端、SPI_CLK端、SPI_CS端、SPI_START端、SPI_IN端;G8接晶振3脚,晶振1脚与4脚接在一起后通过C77与晶振2脚连接,晶振2脚接地,晶振1、4脚均接DVDD电源,晶振1、4脚接在一起后通过电阻R50与G6相连,晶振1、4脚接在一起后通过电阻R51与G5相连,G6作为RESETB端,G5作为PWDNB端,G5通过电阻R58接地,H6连接电容C84后接AVSS电源端,H5连接电容C97接AVSS电源端,G3连接电容C92后接AVSS电源端,H3、H4间并联电容C82、C83,H4接AVSS电源端; 在AVDD与AVSS间并联两电容C39、C40,在AVDD与地之间并联两电容C43、C44,在DVDD与地间并联两电容C45、C46;
SPI_CLK端、SPI_IN端、SPI_OUT端、SPI_DRDY端、SPI_CS端、RESETB端、PWDNB端、SPI_START端分别通过电阻R10、R13、R15、R16、R17、R18、R19、R26与微处理器的SCK_1端、MOST_1端、MISO_1端、XDRDY端、NSS_1端、XRESET端、XPWDN端、XSTART端连接,通过SPI协议将数据输出至微处理器。
3.根据权利要求2所述的采集装置,其特征在于:所述ADS1298芯片为NFBGA封装的ADS1298RIZXGR、ADS1298RIZXGT、ADS1298CZXGT或ADS1298CZXGR芯片。
4.根据权利要求1或3所述的采集装置,其特征在于:所述分布式数据传输模块采用ESP8266模块以WIFI传输方式传输数据。
5.根据权利要求1或3所述的采集装置,其特征在于:所述分布式数据传输模块采用CAN总线传输方式。
6.根据权利要求2所述的采集装置,其特征在于:所述DVDD、AVDD、AVSS电源电压分别为3.3V、+2.5V、-2.5V;所述采集装置还包括与前端陷波模块、模数转换模块、分布式数据传输模块相连的稳压模块,该稳压模块为各模块提供所需的稳定的3.3V、+2.5V、-2.5V电压。
7.根据根据权利要求6所述的采集装置,其特征在于:所述稳压电路包括DVDD稳压部分与AVDD、AVSS稳压部分;
DVDD稳压部分包括TPS7A4701RGWR、电阻R6~R8、电容C2、C4~C8、旁路电容C9~C10;TPS7A4701RGWR的1脚、3脚、20脚接+4.2V电源,TPS7A4701RGWR的1脚、20脚还通过并联的C4、C5、C6、C9接地;7脚接地,8脚、11脚、12脚分别通过R6、R7、R8接地,13脚、15脚、16脚均通过并联的C7、C8、C10接地,并输出稳定的DVDD;14脚通过C2接地,17脚、18脚、19脚、2脚均直接接地;
AVDD、AVSS稳压部分包括TPS60403、TPS73201、TPS72301、电容C3、C11~C16、C20~C24、C31~C34,电阻R9~R10、R11、R13,带芯电感E1~E4;
TPS60403的1脚分别与C13的一端、C15的一端、E2的一端相连,E2的另一端分别与C16的一端、-3.3V电压相连,C13的另一端、C15 的另一端、C16的另一端均接地;2脚分别与C11的一端、C12的一端、E1的一端相连,E1的另一端分别与C14的一端、+3.3V电压相连,C11的另一端、C12的另一端、C14的另一端均接地;3脚通过C3与5脚相连;4脚接地;
TPS73201的1脚、3脚与TPS60403的2脚相连,1脚、3脚还通过C20接地;2脚接地,5脚分别与R9的一端、C21的一端、C22的一端、E3的一端相连,E3的另一端分别与C23的一端、C24的一端相连,E3的另一端还作为AVDD输出端,4脚分别与R9的另一端、R10的一端相连,R10的另一端接地,C21的另一端、C22的另一端、C23的另一端均接地;
TPS72301的1脚接地,2脚、3脚分别与-3.3V电压、C31的一端相连,C31的另一端接地,5脚分别与R11的一端、C32的一端、C33的一端、E4的一端相连,E4的另一端分别与C34的一端、C24的另一端相连,E4的另一端还作为AVSS输出端,4脚分别与R11的另一端、R13的一端相连,R13的另一端接地,C32的另一端、C33的另一端、C34的另一端均接地。
8.一种采用权利要求1-7之一采集装置的肌电信号采集方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)前端陷波模块将一对差分肌电信号进行50Hz工频陷波处理,并无损放大100倍,然后传输给模数转换模块的输入端;
(2)模数转换模块对所输入的信号进行放大采集并转换为数字信号发送给微处理器;
(3)微处理器将一次采集的所有通道肌电数据分别进行滤波处理,并将处理后的数据进行打包处理,发送给分布式数据传输模块;
(4)分布式数据传输模块将接收到的数据转换对外发送。
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