專利名稱：一種用于測量反應延時的測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測量人體對外界剌激反應時間的測量裝置。
背景技術：
由于電腦極大的靈活性，在科學研究中，電腦被廣泛用于產生和控制對人體各種 剌激反應時間的測量。普通電腦鍵盤和鼠標可以用來測量實驗被試者對剌激的反應延時， 即感知到剌激到做出反應的時間。但是，由于所測得的時間是電腦程序檢測到鍵盤和鼠標 事件的時間，而不是被試者按下鍵盤和鼠標的時間。而現在的操作系統(tǒng)，如Windows, MAC, Li皿x等，都是多任務操作系統(tǒng)，從被試者到檢測之間的延遲取決于多種因素，包括鍵盤和 鼠標的機械特性和去抖引起的延遲、外設將事件送回操作系統(tǒng)的延遲、操作系統(tǒng)檢測到事 件的延遲等。這些延遲中，有些是相對固定的，可以進行校正；有些是隨機的，無法進行矯 正?？偟难舆t可能是幾毫秒，也可能是上百毫秒甚至更糟。這使的普通電腦外設測得的反 應時有很大的誤差，不能滿足高精度科學研究的需要。 目前，有些研究者設計了一些特殊的電腦外設試圖解決這個問題。例如美國 Empirisoft公司有——禾中產品http://www. empirisoft. com/directin. aspx，可以在lms內
將被試者按鍵事件送給電腦操作系統(tǒng)。但其后的工作原理與普通電腦鍵盤類似，因而不
能解決操作系統(tǒng)檢測事件所引起的延遲。美國Cedrus公司反應時測量儀http:〃www. cedrus. com/su卯ort/rb—series/的設計很好，有獨立的計時系統(tǒng)記錄按鍵時間，避免了操 作系統(tǒng)檢測事件的延遲。但其可靠性太差，仍然不能滿足高精度反應時測定的需要。相關的 領lj試禾口評論見網頁http://psychtoolbox. org/wikka. php wakka = PsychtoolboxNews。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現有技術的不足，設計開發(fā)出了一種測量精度高，能提供多種剌激信
號源的用于測量反應延時的測量裝置。 本發(fā)明是通過以下技術方案實現的 —種用于測量反應延時的測量裝置，包括有光敏傳感器、帶有定時器的單片機和 按鍵，按鍵的信號端與單片機信號端交互式連接，光敏傳感器的信號輸出端與單片機的信 號輸入端連接，所述的單片機為帶有晶體振蕩器，頻率高于100khz的單片機，電腦主機的 信號端與所述單片機信號端交互式連接。 —種用于測量反應延時的測量裝置，所述的單片機與電腦主機之間設有USB轉 UART接口模塊，所述的單片機信號端與USB轉UART接口模塊交互式連接，USB轉UART接口 模塊與電腦主機信號端交互式連接。 —種用于測量反應延時的測量裝置，所述單片機信號輸入端連接有整形電路模塊 或脈沖發(fā)生器。 本發(fā)明使用不低于100khz時鐘的單片機，可以實現精度高于8. 6us的精度，可以 有效的提高系統(tǒng)精度，是整個系統(tǒng)精度高于lms的保障。使用USB轉UART接口轉換模塊，
3可以使計算機編程更為簡單，并且可以在各種操作系統(tǒng)上進行跨平臺移植。本發(fā)明提供標 準的脈沖輸入接口 ，通過整形電路模塊或脈沖發(fā)生器可以提供更多種類剌激的脈沖信號， 實現全方位的感官剌激反應延時測試。


附圖為結構示意框圖。
具體實施例方式
實施例l
參見附圖所示。 本發(fā)明包括有光敏傳感器4、帶有定時器的單片機3和按鍵6，按鍵6的信號端與 單片機3信號端交互式連接，光敏傳感器4的信號輸出端與單片機3的信號輸入端連接，單 片機3為帶有晶體振蕩器，頻率高于100khz的單片機3，電腦主機1的信號端與USB轉UART 接口模塊2 —端信號端交互式連接，USB轉UART接口模塊2另一端信號端與單片機3信號 端交互式連接。 本發(fā)明裝置測試方法為首先是上電初始化，然后進行循環(huán)檢測是否有按鍵、光信 號、脈沖觸發(fā)信號和取時鐘指令事件發(fā)生，如果沒有則繼續(xù)檢測。否則，就取回反應時測量 儀的系統(tǒng)時間和事件類型，并把該事件信息，發(fā)送給電腦。定時器在系統(tǒng)上電時復位，設定 反應時測量儀的系統(tǒng)時間為0。當定時器溢出時，存儲器變量Time+l，從而實現一個精確的 時鐘，用以提供輸入事件的時間戳。電腦可以依據信號的類型很方便的使用公式T = 計算出反應時。其中T表示反應時；Tk表示按鍵定義的判斷時間戳，可以為按鍵的釋放或者 按下A表示剌激呈現的時間戳，可以為電腦的啟動信號，光敏探頭的光亮、光滅信號，也可 以其他設備傳來的觸發(fā)信號。例如我們要測量一個被試使用按鍵對光亮的做出反應的反 應時。該測量儀會記錄到光亮和按鍵按下的時間戳，并把相關的時間戳信息傳送給計算機。 計算機把這兩個時間的時間戳做減法，就可以得到反應時。
實施例2 用于測量反應延時的測量裝置，單片機3信號輸入端連接有整形電路模塊或脈沖 發(fā)生器5。整形電路模塊或脈沖發(fā)生器5用以提供觸覺和其它感知脈沖信號。這樣裝置可
以實現多方位的剌激反應時間測試。其余同實施例2。
實施例3 單片機3與電腦主機1之間通過數據線連接，其余同實施例1。
權利要求
一種用于測量反應延時的測量裝置，包括有光敏傳感器、帶有定時器的單片機和按鍵，按鍵的信號端與單片機信號端交互式連接，光敏傳感器的信號輸出端與單片機的信號輸入端連接，其特征在于所述的單片機為帶有晶體振蕩器，頻率高于100khz的單片機，電腦主機的信號端與所述單片機信號端交互式連接。
2. 根據權利要求1所述的一種用于測量反應延時的測量裝置，其特征在于所述的單片 機與電腦主機之間設有USB轉UART接口模塊，所述的單片機信號端與USB轉UART接口模 塊交互式連接，USB轉UART接口模塊與電腦主機信號端交互式連接。
3. 根據權利要求1或2所述的一種用于測量反應延時的測量裝置，其特征在于所述單 片機信號輸入端連接有整形電路模塊或脈沖發(fā)生器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于測量反應延時的測量裝置，包括有光敏傳感器、帶有定時器的單片機和按鍵，按鍵的信號端與單片機信號端交互式連接，光敏傳感器的信號輸出端與單片機的信號輸入端連接，所述的單片機為帶有晶體振蕩器，頻率高于100kHz的單片機，電腦主機的信號端與所述單片機信號端交互式連接。單片機與電腦主機之間設有USB轉UART接口模塊，單片機信號輸入端連接有整形電路模塊或脈沖發(fā)生器。本發(fā)明測量精度高，能提供多種刺激信號源，功能更全。
文檔編號A61B5/16GK101695448SQ200910184950
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月22日 優(yōu)先權日2009年10月22日
發(fā)明者周逸峰, 梁振 申請人:安徽醫(yī)科大學;