一種基于腦電波的軌道車測速裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于速度監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于腦電波的軌道車測速裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 生物電現(xiàn)象是生命活動的基本特征之一，各種生物均有電活動的表現(xiàn)，腦電波就 是大腦皮層大量神經(jīng)元的突觸后電位總和的結(jié)果，腦電波同步節(jié)律的形成與皮層丘腦非特 異性投射系統(tǒng)的活動有關(guān)，現(xiàn)代科學(xué)研究已經(jīng)知道，人腦在不同狀態(tài)會產(chǎn)生不同的腦電波， 采集獲取這些信息并賦予應(yīng)用研究到實(shí)際有著重大的意義，例如在高速公路上監(jiān)測駕駛員 腦電波變化趨勢可有效判斷駕駛員是否長時(shí)間疲勞駕駛，可避免交通事故的發(fā)生；基于腦 電波的技術(shù)，目前在國內(nèi)正處于發(fā)展起步階段，相關(guān)的研究還比較少，腦電波監(jiān)測實(shí)驗(yàn)是一 個(gè)持續(xù)不間斷且長時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，為了拓展訓(xùn)練，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下研究腦電波控制小車速度 變化比較局限，且控制小車速度變化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)繁瑣，現(xiàn)有的腦電波的軌道車測速系統(tǒng)由腦 電波采集電路、PC機(jī)以及軌道車三大部分組成，體積龐大，不便于攜帶，并且對于小車速度 的判斷及小車目前所處位置局限于視覺直接追蹤，操作復(fù)雜，因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡 單、體積小、成本低、設(shè)計(jì)合理，能夠快速實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)追蹤軌道車行駛位置的基于腦電波的軌 道車測速裝置，通過采用美國NeuroSky公司推出一款的MindwaveMobile腦立方耳機(jī)采集 腦電波所處頻段，預(yù)處理后將該信號無線傳輸至被控制軌道車導(dǎo)軌驅(qū)動軌道車行駛，通過 多個(gè)速度傳感器采集軌道車不同位置的不同行駛速度，通過采集多個(gè)光電開關(guān)通斷信號控 制安裝在軌道一周的LED燈組亮滅，可準(zhǔn)確快速的看到軌道車的實(shí)時(shí)位置，并使用紅外對 管模塊和計(jì)數(shù)器記錄軌道車行駛的路程，通過手機(jī)監(jiān)測，靈活方便。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)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 腦電波的軌道車測速裝置，其設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，通過腦電波關(guān)注度控制軌道車行駛 快慢，并通過速度傳感器實(shí)時(shí)采集軌道車行駛實(shí)際速度且無線燈光實(shí)時(shí)追蹤軌道車行駛位 置，成本低，使用效果好，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于腦電波的軌道車 測速裝置，其特征在于：包括對軌道車操控者的腦電波信號進(jìn)行采集及預(yù)處理的腦電信號 獲取裝置、與所述腦電信號獲取裝置相接的手機(jī)、與所述手機(jī)相接且用于監(jiān)測被控制軌道 車行駛車速的測速終端、被控制軌道車的軌道、安裝在所述軌道兩側(cè)的紅外對管模塊以及 均勻布設(shè)在所述軌道上的多個(gè)速度傳感器、多個(gè)光電開關(guān)和多組LED燈組；所述測速終端 包括微控制器、電源面板DY1、以及與所述微控制器相接的計(jì)數(shù)器、存儲器、時(shí)鐘電路和與 所述手機(jī)無線通信的第一無線收發(fā)器，所述微控制器的輸出端接有對被控制軌道車驅(qū)動信 號放大且與所述電源面板DY1相接的信號放大電路，所述紅外對管模塊的輸出端、每個(gè)所 述速度傳感器的輸出端和每個(gè)所述光電開關(guān)的輸出端均與微控制器的輸入端相接，每組 所述LED燈組的輸入端均與微控制器的輸出端相接；所述軌道包括兩道平行布設(shè)的導(dǎo)軌， 兩道所述導(dǎo)軌分別與所述電源面板DY1的正電源輸出端C和所述電源面板DY1的負(fù)電源 輸出端Η相接，所述被控制軌道車的兩個(gè)車輪為導(dǎo)電車輪且二者分別與所述電源面板DY1 的正電源輸出端C和所述電源面板DY1的負(fù)電源輸出端Η相接；所述微控制器包括芯片 STC12C5A60S2。
[0005] 上述的一種基于腦電波的軌道車測速裝置，其特征在于：所述第一無線收發(fā)器為 藍(lán)牙無線通信模塊U4,所述藍(lán)牙無線通信模塊U4的ΤΧ管腳與芯片STC12C5A60S2的第10 管腳相接，藍(lán)牙無線通信模塊U4的RX管腳與芯片STC12C5A60S2的第11管腳相接。
[0006] 上述的一種基于腦電波的軌道車測速裝置，其特征在于：所述紅外對管模塊包括 紅外接收管SH13209和紅外發(fā)射管LF5038,所述紅外接收管SH13209的陽極經(jīng)電阻R6與 5V電源輸出端相接，所述紅外發(fā)射管LF5038的陽極與電阻R7的一端和三極管Q2的基極的 連接端相接，三極管Q2的集電極分兩路，一路經(jīng)電阻R4與5V電源輸出端相接，另一路與芯 片STC12C5A60S2的第2管腳相接；紅外發(fā)射管LF5038的陰極與5V電源輸出端相接，紅外 接收管SFH3209的陰極、電阻R7的另一端和三極管Q2的發(fā)射極均接地。
[0007] 上述的一種基于腦電波的軌道車測速裝置，其特征在于：每個(gè)所述速度傳感器均 包括芯片Α1421，每個(gè)所述芯片Α1421的信號輸出端均與芯片STC12C5A60S2相接。
[0008] 上述的一種基于腦電波的軌道車測速裝置，其特征在于：每個(gè)所述光電開關(guān)均 包括光電開關(guān)Ε3JK-DS30M1，每個(gè)所述光電開關(guān)Ε3JK-DS30M1的信號輸出端均與芯片 STC12C5A60S2相接。
[0009] 上述的一種基于腦電波的軌道車測速裝置，其特征在于：所述腦電信號獲取裝置 包括MindwaveMobile腦立方耳機(jī)，所述MindwaveMobile腦立方耳機(jī)與手機(jī)之間以無線 方式進(jìn)行通信。
[0010] 上述的一種基于腦電波的軌道車測速裝置，其特征在于：還包括與Mindwave Mobile腦立方耳機(jī)相接的第二無線收發(fā)器，所述MindwaveMobile腦立方耳機(jī)通過第二無 線收發(fā)器與手機(jī)進(jìn)行通信，所述第二無線收發(fā)器為藍(lán)牙無線通信模塊U3,所述藍(lán)牙無線通 信模塊U3的TX管腳和RX管腳均與MindwaveMobile腦立方耳機(jī)相接。
[0011] 上述的一種基于腦電波的軌道車測速裝置，其特征在于：所述信號放大電路包括 芯片DAC0832LCN和達(dá)林頓管TIP122,所述芯片DAC0832LCN的DI0管腳、DI1管腳、DI2管 腳、DI3管腳、DI4管腳、DI5管腳、DI6管腳和DI7管腳分別與芯片STC12C5A60S2的第39管 腳、第38管腳、第37管腳、第36管腳、第35管腳、第34管腳、第33管腳和第32管腳相接， 芯片DAC0832LCN的VCC管腳和ILE管腳均與電源面板DY1的正電源輸出端C相接，電源面 板DY1的正電源輸出端C與15V電源輸出端相接，芯片DAC0832LCN的VREF管腳與達(dá)林頓 管TIP122的第一極相接，達(dá)林頓管TIP122的第二極分兩路，一路經(jīng)電阻R3接地，另一路與 芯片DAC0832LCN的I0UT1管腳、元好管腳和又_管腳的連接端相接，達(dá)林頓管TIP122 的第三極與電源面板DY1的負(fù)電源輸出端Η相接。
[0012] 上述的一種基于腦電波的軌道車測速裝置，其特征在于：所述光電開關(guān)的個(gè)數(shù)與 所述LED燈組的組數(shù)相同。
[0013] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0014] 1、本實(shí)用新型通過MindwaveMobile腦立方耳機(jī)實(shí)時(shí)采集腦電波并預(yù)處理，無線 傳輸至手機(jī)查看，手機(jī)再無線傳輸至測速終端通過達(dá)林頓管信號放大，進(jìn)而驅(qū)動被控制軌 道車的兩個(gè)導(dǎo)電車輪轉(zhuǎn)動，電路簡單，便于推廣使用。
[0015] 2、本實(shí)用新型通過在軌道兩側(cè)安裝紅外對管模塊，當(dāng)軌道車行駛一周時(shí)穿過紅外 對管后計(jì)數(shù)器累計(jì)軌道車圈數(shù)，實(shí)時(shí)記錄軌道車行駛路程，可靠穩(wěn)定，使用效果好。
[0016] 3、本實(shí)用新型通過在軌道一周均勻安裝多個(gè)速度傳感器、多個(gè)光電開關(guān)以及與光 電開關(guān)數(shù)目相同且對應(yīng)的LED燈組，當(dāng)軌道車行駛中穿過一個(gè)光電開關(guān)時(shí)，微控制器驅(qū)動 該對應(yīng)的LED燈組閃亮，其他的LED燈組滅，操作者可通過燈光實(shí)時(shí)追蹤軌道車行駛位置， 效果直觀，操作簡單，且速度傳感器可將一周行駛狀態(tài)采集后存儲至存儲器中，供后續(xù)數(shù)據(jù) 參考。
[0017] 4、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎合理，體積小，操作靈活，可根據(jù)軌道大小靈活安裝光電傳 感器和LED燈組數(shù)據(jù)，精度高，成本低，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0018] 綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，通過腦電波關(guān)注度控制軌道車行 駛快慢，并通過速度傳感器實(shí)時(shí)采集軌道車行駛實(shí)際速度且無線燈光實(shí)時(shí)追蹤軌道車行駛 位置，成本低，使用效果好，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0019] 下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0021] 圖2為本實(shí)用新型第二無線收發(fā)器的電路原理圖。
[0022] 圖3為本實(shí)用新型微控制器的電路原理圖。
[0023] 圖4為本實(shí)用新型信號放大電路的電路原理圖。
[0024] 圖5為本實(shí)用新型軌道與電源面板DY1的電路連接關(guān)系示意圖。
[0025] 圖6為本實(shí)用新型第一無線收發(fā)器的電路原理圖。
[0026]圖7為本實(shí)用新型紅外對管模塊的電路原理圖。
[0027] 附圖標(biāo)記說明：
[0028]1-腦電信號獲取裝置；2-第一無線收發(fā)器；3-手機(jī)；
[0029] 4-第二無線收發(fā)器； 5-微控制器； 7-紅外對管模塊；
[0030] 8-計(jì)數(shù)器； 9 一速度傳感器； 10-光電開關(guān)；
[0031] 11 一信號放大電路； 12-存儲器； 13-時(shí)鐘電路；
[0032] 14-LE：D燈組。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 如圖1、圖3和圖5所示，本實(shí)用新型包括對軌道車操控者的腦電波信號進(jìn)行采集 及預(yù)處理的腦電信號獲取裝置1、與所述腦電信號獲取裝置1相接的手機(jī)3、與所述手機(jī)3 相接且用于監(jiān)測被控制軌道車行駛車速的測速終端、被控制軌道車的軌道、安裝在所述軌 道兩側(cè)的紅外對管模塊7以及均勻布設(shè)在所述軌道上的多個(gè)速度傳感器9、多個(gè)光電開關(guān) 10和多組LED燈組14;所述測速終端包括微控制器5、電源面板DY1、以及與所述微控制器 5相接的計(jì)數(shù)器8、存儲器12、時(shí)鐘電路13和與所述手機(jī)3無線通信的第一無線收發(fā)器2， 所述微控制器5的輸出端接有對被控制軌道車驅(qū)動信號放大且與所述電源面板DY1相接的 信號放大電路11，所述紅外對管模塊7的輸出端、每個(gè)所述速度傳感器9的輸出端和每個(gè)所 述光電開關(guān)10的輸出端均與微控制器5的輸入端相接，每組所述LED燈組14的輸入端均 與微控制器5的輸出端相接；所述軌道包括兩道平行布設(shè)的導(dǎo)軌，兩道所述導(dǎo)軌分別與所 述電源面板DY1的正電源輸出端C和所述電源面板DY1的負(fù)電源輸出端Η相接，所述被控 制軌道車的兩個(gè)車輪為導(dǎo)電車輪且二者分別與所述電源面板DY1的正電源輸出端C和所述 電源面板DY1的負(fù)電源輸出端Η相接；所述微控制器5包括芯片STC12C5A60S2。
[0034] 實(shí)際使用中，兩道平行布設(shè)的導(dǎo)軌為環(huán)形軌道，且環(huán)形軌道包括一個(gè)內(nèi)側(cè)軌道和 外側(cè)軌道；所述電源面板DY1中的負(fù)電源輸出端Η接地。
[0035] 實(shí)際接線中，對于所述內(nèi)側(cè)軌道而言，所述外側(cè)軌道的一個(gè)導(dǎo)軌通過導(dǎo)線接所述 電源面板DY1的負(fù)電源輸出端Η，所述內(nèi)側(cè)軌道經(jīng)電阻R