基于腦機(jī)接口的軌道車pwm控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種控制電路，尤其是涉及一種基于腦機(jī)接口的軌道車PWM控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，腦機(jī)接口技術(shù)在國內(nèi)正處于發(fā)展起步階段，相關(guān)的研宄還比較少。傳統(tǒng)的皮下腦波采集方法既復(fù)雜有不方便，因此很難推廣到其他領(lǐng)域。隨著人機(jī)接口技術(shù)的日益成熟，腦波采集技術(shù)也得到飛速發(fā)展。TGAM(ThinkGear AM)模塊是美國NeuroSky(神念科技)公司為大眾市場應(yīng)用所設(shè)計的腦波傳感器ASIC模塊，也稱TGAM腦電模塊。此TGAM(ThinkGear AM)模塊可以處理并輸出腦波頻率譜、腦電信號質(zhì)量、原始腦電波以及三個Neurosky的eSense參數(shù):專注度、放松度與眨眼偵測。TGAM(ThinkGear AM)模塊和人體的界面只需一個簡單的干接觸點，可很容易運用于玩具、視頻游戲和健康設(shè)備中，又由于能耗小，適合用在以電池供電的便攜式消費產(chǎn)品的應(yīng)用上。為使用操作簡便，美國NeuroSky公司推出一款的Mindwave Mobile腦立方耳機(jī)，它可以輸出腦電圖原始數(shù)據(jù)、8個波段的腦波能量值和2個生物反饋值，2個生物反饋值分別為專注度和放松度。
[0003]現(xiàn)如今，市面上出現(xiàn)大量的游戲軌道車(以下簡稱軌道車)，該軌道車是指在移動軌道上連接電源，正常情況下移動軌道上所連接電源的供電回路處于開路狀態(tài)，軌道車的兩個車輪作為所連接電源的供電回路中的兩個接線點，將軌道車放置于移動軌道上后，該供電回路閉合，軌道車開始運動。目前，對軌道車進(jìn)行控制時，一般都采用一個數(shù)據(jù)處理器輸出PWM控制信號到MOSFET管(用于放大和轉(zhuǎn)換電信號)的連接器以對軌道車的控制，MOSFET管與軌道車之間的接線較為復(fù)雜，其中MOSFET管的連接器為MOSFET管的驅(qū)動電路。實際使用時，上述軌道車的控制電路存在電路復(fù)雜、接線不便、使用效果較差等問題。另外，現(xiàn)如今所出現(xiàn)的基于腦機(jī)接口的小車驅(qū)動控制系統(tǒng)主要由腦波采集電路、PC機(jī)和小車驅(qū)動電路三大部分組成，體積較大，不便于攜帶，整體結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計均較為復(fù)雜。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于腦機(jī)接口的軌道車PWM控制電路，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、便于攜帶且操作簡便、使用效果好，能簡便對軌道車進(jìn)行啟?？刂?。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于腦機(jī)接口的軌道車PWM控制電路，其特征在于:包括對軌道車操控者的腦電信號進(jìn)行采集及預(yù)處理的腦電信號獲取裝置、對被控制軌道車進(jìn)行啟?？刂频腜WM控制器和由PWM控制器進(jìn)行控制的電子開關(guān)，所述電子開關(guān)串接在所述被控制軌道車與驅(qū)動電源之間連接的供電電路中，所述腦電信號獲取裝置與PWM控制器相接；所述電子開關(guān)為達(dá)林頓管TIP122，所述達(dá)林頓管TIP122的基極與PWM控制器相接且其發(fā)射極接地，所述達(dá)林頓管TIP122的集電極為負(fù)電源輸出端；所述驅(qū)動電源為直流電源且其正極為正電源輸出端，所述直流電源的負(fù)極接地；所述被控制軌道車的兩個供電端分別與所述正電源輸出端和所述負(fù)電源端相接；所述腦電信號獲取裝置為TGAM模塊或Mindwave Mobile腦立方耳機(jī)，所述TGAM模塊包括對軌道車操控者的腦電信號進(jìn)行提取的腦電信號提取裝置和對腦電信號提取裝置所提取信號進(jìn)行采樣及預(yù)處理的腦電信號預(yù)處理裝置，所述腦電信號預(yù)處理裝置與腦電信號提取裝置相接，所述腦電信號提取裝置包括對軌道車操控者左側(cè)或右側(cè)額葉區(qū)的電位進(jìn)行實時采樣的第一腦電電極以及對軌道車操控者的耳部電位進(jìn)行實時采樣的第二腦電電極和第三腦電電極，所述第一腦電電極、第二腦電電極和第三腦電電極均與腦電信號預(yù)處理裝置相接。
[0006]上述基于腦機(jī)接口的軌道車PWM控制電路，其特征是:所述被控制軌道車的軌道包括兩道平行布設(shè)的導(dǎo)軌，兩道所述導(dǎo)軌分別與正電源輸出端和負(fù)電源輸出端相接；所述被控制軌道車的兩個車輪均為導(dǎo)電車輪且二者分別為所述被控制軌道車的兩個供電端。
[0007]上述基于腦機(jī)接口的軌道車PWM控制電路，其特征是:所述PWM控制器為芯片STC89C52。
[0008]上述基于腦機(jī)接口的軌道車PWM控制電路，其特征是:所述芯片STC89C52的第32引腳經(jīng)電阻RlO后與達(dá)林頓管TIP122的基極相接。
[0009]上述基于腦機(jī)接口的軌道車PWM控制電路，其特征是:所述腦電信號獲取裝置與PWM控制器之間以無線方式進(jìn)行通信。
[0010]上述基于腦機(jī)接口的軌道車PWM控制電路，其特征是:還包括與PWM控制器相接的第二無線通信模塊和與腦電信號獲取裝置相接的第一無線通信模塊，PWM控制器通過第二無線通信模塊和第一無線通信模塊與腦電信號獲取裝置進(jìn)行通信，所述第一無線通信模塊和第二無線通信模塊均為藍(lán)牙無線通信模塊。
[0011]上述基于腦機(jī)接口的軌道車PWM控制電路，其特征是:還包括與PWM控制器相接的顯示器。
[0012]上述基于腦機(jī)接口的軌道車PWM控制電路，其特征是:所述腦電信號預(yù)處理裝置為美國NeuroSky公司研發(fā)的TGAM芯片。
[0013]上述基于腦機(jī)接口的軌道車PWM控制電路，其特征是:所述第一腦電電極的輸出端接TGAM芯片的EEG引腳，第二腦電電極的輸出端接TGAM芯片的REF引腳，第三腦電電極的輸出端接TGAM芯片的EEG_GND引腳。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0015]1、電路簡單、設(shè)計合理、接線方便且使用操作簡便、使用效果好，能簡便對軌道車進(jìn)行啟?？刂疲度氤杀据^低。
[0016]2,PWM控制器輸出PWM信號對達(dá)林頓管TIP122進(jìn)行控制，具體通過控制達(dá)林頓管TIP122的通斷，實現(xiàn)軌道車的啟停控制。所采用的達(dá)林頓管TIP122自身具有成本低、工作性能穩(wěn)定、接線簡單、實現(xiàn)方便等優(yōu)點。
[0017]3、體積小，便于攜帶且接線簡便。
[0018]4、能與現(xiàn)有的腦電信號獲取裝置與PWM控制器相配合，實現(xiàn)軌道車腦電波控制，并且使用操作簡便，投入成本較低。
[0019]綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、便于攜帶且操作簡便、使用效果好，能簡便對軌道車進(jìn)行啟?？刂?。
[0020]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0022]圖2為本實用新型腦電信號獲取裝置的電路原理圖。
[0023]圖3為本實用新型PWM控制器、電子開關(guān)和第二無線通信模塊的電路原理圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:
[0025]I 一腦電彳目號獲取裝置；1-1 一腦電ig號提取裝置；
[0026]1-11一第一腦電電極；1-12—第二腦電電極； 1-13—第二腦電電極；
[0027]1-2—腦電信號預(yù)處理裝置；2—顯示器；
[0028]3—PWM控制器；4一電子開關(guān)；5—軌道；
[0029]6—第二無線通信模塊；7—第一無線通信模塊。
【具體實施方式】
[0030]如圖1、圖2及圖3所示，本實用新型包括對軌道車操控者的腦電信號進(jìn)行采集及預(yù)處理的腦電信號獲取裝置1、對被控制軌道車進(jìn)行啟?？刂频腜WM控制器3和由PWM控制器3進(jìn)行控制的電子開關(guān)4，所述電子開關(guān)4串接在所述被控制軌道車與驅(qū)動電源之間連接的供電電路中，所述腦電信號獲取裝置I與PWM控制器3相接。所述電子開關(guān)4為達(dá)林頓管TIP122，所述達(dá)林頓管TIP122的基極與PWM控制器3相接且其發(fā)射極接地，所述達(dá)林頓管TIP122的集電極為負(fù)電源輸出端。所述驅(qū)動電源為直流電源且其正極為正電源輸出端，所述直流電源的負(fù)極接地。所述被控制軌道車的兩個供電端分別與所述正電源輸出端和所述負(fù)電源端相接。所述腦電信號獲取裝置I為TGAM模塊或Mindwave Mobile腦立方耳機(jī)。所述TGAM模塊包括對軌道車操控者的腦電信號進(jìn)行提取的腦電信號提取裝置1-1和對腦電信號提取裝置1-1所提取信號進(jìn)行采樣及預(yù)處理的腦電信號預(yù)處理裝置1-2，所述腦電信號預(yù)處理裝置1-2與腦電信號提取裝置1-1相接，所述腦電信號提取裝置1-1包括對軌道車操控者左側(cè)或右側(cè)額葉區(qū)的電位進(jìn)行實時采樣的第一腦電電極1-11以及對軌道車操控者的耳部電位進(jìn)行實時采樣的第二腦電電極1-12和第三腦電電極1-13，所述第一腦電電極1-11、第二腦電電極1-12和第三腦電電極1-13均與腦電信號預(yù)處理裝置1-2相接。[0031 ] 本實施例中，所述腦電信號獲取裝置I與PWM控制器3之間以無線方式進(jìn)行通信。
[0032]同時，本實用新型還包括與PWM控制器3相接的第二無線通信模塊6和與腦電信號獲取裝置I相接的第一無線通信模塊7，PWM控制器3通過第二無線通信模塊6和第一無線通信模塊7與腦電信號獲取裝置I進(jìn)行通信，所述第一無線通信模塊7和第二無線通信模塊6均為藍(lán)牙無線通信模塊。
[0033]本實施例中，所述腦電信號獲取裝置I為TGAM模塊。
[0034]現(xiàn)如今，美國NeuroSky公司已經(jīng)研發(fā)出成品的TGAM模塊，實際接線非常簡便。
[0035]實際使用時，所述腦電信號獲取裝置I也可以為Mindwave Mobile腦立方耳機(jī)。當(dāng)所述腦電信號獲取裝置I為Mindwave Mobile腦立方耳機(jī)時，所述第一無線通信模塊7為Mindwave Mobile腦立方耳機(jī)自帶的藍(lán)牙無線通信模塊。
[0036]所述Mindwave Mobile腦立方耳機(jī)為美國NeuroSky (中文名:神念科技)公司研發(fā)的腦立方耳機(jī)。所述腦立方耳機(jī)從被測試者的額頭處采集腦電信號(也稱腦波數(shù)據(jù))，所述腦立方耳機(jī)包括腦電電極和與腦電電極相接的腦電采集芯片(如TGAM模塊)。所述腦立方耳機(jī)能對所采集腦電信號進(jìn)行去偽波、放大、FFT(快速傅里葉變換)等處理，并能對50Hz工頻干擾信號進(jìn)行濾除。同時，所述腦立方耳機(jī)還能根據(jù)當(dāng)前所采集的腦電信號相應(yīng)給出專注度和放松度的數(shù)值。因而，該腦立方耳機(jī)的功能完善，且使用操作簡便。
[0037]如圖2所示，所述腦電信號預(yù)處理