基于腦機接口的智能照明系統(tǒng)研究.pdf

1、腦機接口（Brain—Computer Interface，BCI）系統(tǒng)是近年來許多學科的研究熱點，不同于傳統(tǒng)大腦信息輸出通道，它是一種全新的人機交互方式，通過它大腦能夠直接與外界進行交互。本文主要研究了一種利用腦機接口技術實現(xiàn)的智能照明系統(tǒng)，最終目的是可以直接傳達人體大腦中的思維任務用以控制照明，這對于眾多腦部功能健全但存在部分身體機能缺陷的人來說，會極大的改善他們的生活質量，方便他們的日常生活，并且能夠節(jié)約社會資源，所以本文存在重要

2、研究價值。
　　實現(xiàn)腦機接口的核心是找到一種能夠代表大腦思維的特征信號，而腦電信號正符合這一要求。國內外基于不同種類腦電信號的腦機接口研究已獲得了很多研究成果，本文使用的是其中的視覺誘發(fā)電位作為目標信號。視覺誘發(fā)電位因其無需用戶長期訓練，可以被動接受的特點，非常適合本文系統(tǒng)的要求，為此本文首先設計了電勢采集系統(tǒng)用以從用戶頭部表皮收集腦電信號。腦電信號十分微弱，并且容易被噪聲干擾，想要采集微弱的腦電信號，使用放大器放大信號在所難免，

3、針對腦電信號特點，本文選用儀表放大器AD620作為整個采集系統(tǒng)的放大核心，并使用獨創(chuàng)的左耳驅動電路改善信號，放大后的信號經(jīng)過濾波器以及二級放大的處理之后，直接輸入到控制核心的AD轉換模塊中去。本文選用STM32103作為整個系統(tǒng)的控制核心，STM32103擁有12位精度的AD轉換模塊，它優(yōu)良的性能以及較小的體積，能夠滿足系統(tǒng)的要求。在無線傳輸部分，使用的是ZIGBEE技術，節(jié)點芯片為CC2530，實現(xiàn)了串口透傳的功能，能夠在節(jié)點間穩(wěn)定可

4、靠的傳輸控制信息，最終完成了無線打開照明器的功能。另外，本文使用C＃語言編寫了一款上位機軟件，用以對用戶進行開關燈視覺刺激，并能將采集到的腦電信號以二進制格式保存于上位機中，以便后續(xù)分析，該軟件特別針對視覺誘發(fā)電位實驗設計了多種功能，包括刺激時長、頻率、累加平均等，可以根據(jù)不同的受試者的受試反饋靈活改變試驗參數(shù)，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)視覺電位刺激與瞬態(tài)視覺電位刺激間的切換，以期有更好的實驗效果。
　　腦電信號被記錄下以后，其中存在這很大的噪聲，