CN214484502U - 一种移动脑机接口系统脑电采集模块及其封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种移动脑机接口系统脑电采集模块及其封装结构，其中模块包括滤波模块，用以将电信号进行过滤，放大电路模块，将经过滤波模块过滤后的电信号进行放大，模数转化电路模块，将放大后的电信号进行模数转换，得到数字信号。本实用新型将脑电采集电路集成在一个小的电路模块中，当用户将脑电信号接入模块输入口时，用户可直接读取经过放大滤波后的数字化脑电信号，无需再将精力放在脑电采集电路的设计验证上。一般的脑电采集部分电路设计，调试难度大，价格昂贵，本发明面向中低端市场，准确度相对较高，价格低廉，性价比更高，适用于低端电子玩具等对成本比较敏感的消费类电子市场。此外封装设备小巧并且标识清楚，使用方便。

Description

一种移动脑机接口系统脑电采集模块及其封装结构

技术领域

本实用新型属于人工智能技术领域，尤其涉及一种移动脑机接口系统脑电采集模块及其封装结构。

背景技术

脑电是大脑的生物放电现象，信号十分微弱，在几微伏至几十微伏之间，如此微弱的信号很难被人们采集到，且脑电信号的非平稳性，背景噪声强，易于受外界噪声干扰等特性使精确获得脑电信号成为难点，所需设计的脑电采集电路技术复杂，成本高昂。

而现有的采集模块的封装也存在标识不清楚，使用不方便的情况，因此，针对现有技术中的诸多问题，需要设计出一种全新的结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种小巧方便的移动脑机接口系统脑电采集模块及其封装结构。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种移动脑机接口系统脑电采集模块，包括

滤波模块，用以将电信号进行过滤，

放大电路模块，将经过滤波模块过滤后的电信号进行放大，

模数转化电路模块，将放大后的电信号进行模数转换，得到数字信号。

作为本实用新型的进一步改进，还包括寄存器，用以存储得到的数字信号，以及通信接口，用以将寄存器中的数据被用户读取。

作为本实用新型的进一步改进，所述滤波模块包括若干个RC低通滤波器。

作为本实用新型的进一步改进，所述模数转化电路模块为20位高精度模数转化器。

作为本实用新型的进一步改进，所述寄存器包括若干个32位寄存器。

本实用新型还提供了一种移动脑机接口系统脑电采集模块封装结构，包括封装壳体以及封装于封装壳体之内的且集成在PCB板上的移动脑机接口系统脑电采集模块。

作为本实用新型的进一步改进，所述封装壳体包括金属屏蔽罩。

作为本实用新型的进一步改进，所述移动脑机接口系统脑电采集模块的两边设置有若干用以标识模块输入输出管脚的第一缺口。

作为本实用新型的进一步改进，所述移动脑机接口系统脑电采集模块的顶边设置有用以标识其方向的第二缺口。

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型将脑电采集电路集成在一个小的电路模块中，当用户将脑电信号接入模块输入口时，用户可直接读取经过放大滤波后的数字化脑电信号，无需再将精力放在脑电采集电路的设计验证上。一般的脑电采集部分电路设计，调试难度大，价格昂贵，本发明面向中低端市场，准确度相对较高，价格低廉，性价比更高，适用于低端电子玩具等对成本比较敏感的消费类电子市场。此外封装设备小巧并且标识清楚，使用方便。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型移动脑机接口系统脑电采集模块示意图；

图2是本实用新型移动脑机接口系统脑电采集模块封装结构俯视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但该等实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

本实施方式中提供了一种移动脑机接口系统脑电采集模块，如图1，包括滤波模块1，用以将电信号进行过滤，

放大电路模块2，将经过滤波模块过滤后的电信号进行放大，

模数转化电路模块3，将放大后的电信号进行模数转换，得到数字信号。

寄存器4，用以存储得到的数字信号，以及通信接口5，用以将寄存器中的数据被用户读取。

所述滤波模块包括若干个RC低通滤波器，所述模数转化电路模块为20位高精度模数转化器，所述寄存器包括若干个32位寄存器。

因有用的脑电信号是低频信号，因此本实用新型先对输入的脑电信号进行低通滤波，将高频的干扰噪声滤除，而后选取一款性价比较高的实用电表测量芯片RN8209D，利用该芯片前半部分的放大电路和高精度模数转换电路，对处理后的脑电信号进行放大，模数转换，转换后的数字信号实时存入32位寄存器中，用户可直接读取该寄存器的值，并对读取到的脑电信号进行后续处理。

在具体的应用时，脑电信号为100Hz一下的低频信号，其中所包含的高频信号为无用信号或噪声信号，需要滤除，因此脑电信号进入模块后第一步经过 RC低通滤波电路，将高频噪声信号滤除，所得到的信号为有用的脑电信号。人体与电路系统为两个独立的系统，需要构建一个公共的参考平面将两者联系起来，但人体脑电信号为微弱的模拟信号，而电路系统是高速的数字信号，若直接将两者的参考平面连接在一块，则人体参考平面会引入大量高频噪声，参考平面波动，导致采集到的脑电信号发生畸变，因此需要在人体地与电路系统地之间进行单点连接，使两者有一个共同的回流路径，电路系统中的高频干扰信号又不会轻易进入人体，这样保证了采集到的脑电信号是相对平稳，准确的。

经处理后的脑电信号仍是非常微弱的信号，电路系统无法识别出如此微弱的电信号，因此需要将采集到的微弱的脑电信号进行放大。所选取的芯片内部自带了可编程增益放大器即放大电路模块，通过指令可将脑电信号放大合适的倍数，经放大后的脑电信号是系统能够识别，处理的电信号，将放大后的脑电信号输入到 20位高精度模数转化电路模块进行模数转换，即可得到相应的数字信号，然后自动将转换后的数字信号实时存入32位寄存器中，用户可通过通信接口读取寄存器中的数据。

本实用新型还提供了一种移动脑机接口系统脑电采集模块封装结构，包括封装壳体6以及封装于封装壳体之内的且集成在PCB板上的移动脑机接口系统脑电采集模块7。

所述封装壳体6包括金属屏蔽罩，所述移动脑机接口系统脑电采集模块7 的两边设置有若干用以标识模块输入输出管脚的第一缺口8，所述移动脑机接口系统脑电采集模块的顶边设置有用以标识其方向的第二缺口9。

在具体设计过程中，第一缺口处的标识可以标明移动脑机接口系统脑电采集模块的信号输入接口以及信号输出的读取接口等，而第二缺口也提示使用者那边为输入，那边为输出，双重提示，确保使用的正确性，提供使用效率。

总体而言，本实用新型将脑电采集电路集成在一个小的电路模块中，当用户将脑电信号接入模块输入口时，用户可直接读取经过放大滤波后的数字化脑电信号，无需再将精力放在脑电采集电路的设计验证上。一般的脑电采集部分电路设计，调试难度大，价格昂贵，本发明面向中低端市场，准确度相对较高，价格低廉，性价比更高，适用于低端电子玩具等对成本比较敏感的消费类电子市场。

应当理解，尽管在本说明书一个或多个实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书一个或多个实施例，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例保护的范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种移动脑机接口系统脑电采集模块，其特征在于：包括

滤波模块，用以将电信号进行过滤，

放大电路模块，将经过滤波模块过滤后的电信号进行放大，

模数转化电路模块，将放大后的电信号进行模数转换，得到数字信号。

2.根据权利要求1所述的移动脑机接口系统脑电采集模块，其特征在于：还包括寄存器，用以存储得到的数字信号，以及通信接口，用以将寄存器中的数据被用户读取。

3.根据权利要求2所述的移动脑机接口系统脑电采集模块，其特征在于：所述滤波模块包括若干个RC低通滤波器。

4.根据权利要求2所述的移动脑机接口系统脑电采集模块，其特征在于：所述模数转化电路模块为20位高精度模数转化器。

5.根据权利要求2所述的移动脑机接口系统脑电采集模块，其特征在于：所述寄存器包括若干个32位寄存器。

6.一种移动脑机接口系统脑电采集模块封装结构，其特征在于：包括封装壳体以及封装于封装壳体之内的且集成在PCB板上的移动脑机接口系统脑电采集模块。

7.根据权利要求6所述的移动脑机接口系统脑电采集模块封装结构，其特征在于：所述封装壳体包括金属屏蔽罩。

8.根据权利要求6所述的移动脑机接口系统脑电采集模块封装结构，其特征在于：所述移动脑机接口系统脑电采集模块的两边设置有若干用以标识模块输入输出管脚的第一缺口。

9.根据权利要求6所述的移动脑机接口系统脑电采集模块封装结构，其特征在于：所述移动脑机接口系统脑电采集模块的顶边设置有用以标识其方向的第二缺口。

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