[發明專利]USB接口多道生理信息采集系統

無效

• 申請號: 200810062577.X
• 申請日: 2008-06-24
• 公開（公告）號: CN101422357A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 陳正亮;張濤;劉曉暉;李江
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B19/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司
• 代理人: 徐關壽

技術領域

本發明涉及生理信息采集領域，尤其是一種USB接口多道生理信息采集系統。

背景技術

目前的生理信息采集系統多只能采集單通道生理信息且采用低速的串口通訊方式，參數設置功能不全。

發明內容

為了克服已有的生理信息采集系統只能單通道采集、速度慢、功能不全的不足，本發明提供一種能實現多通道采集、速度快、功能較為齊全的USB接口多道生理信息采集系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種USB接口多道生理信息采集系統，包括：信號發生和輸出電路，用于產生刺激人體的正弦激勵信號；基于串口信號采集電路，用于低速采集人體生理信息；電源電路，用于為整個系統提供電源；所述USB接口多道生理信息采集系統還包括：多通道輸入和調理電路，用于多通道采集人體生理信息，并對人體生理信息進行A/D轉換后輸出生理信息數據；基于USB高速信號采集電路，用于基于USB2.0和PC機進行高速數據通訊，采集生理信息數據。

進一步，所述生理信息采集系統還包括：人機界面，用于進行各類測量參數的設置，并實時在顯示屏上顯示。

所述的多通道輸入和調理電路包括用于接收外部信號的6個15芯DB-F接頭和6個20腳雙列JTAG接頭，以及用于切換通道的6個MAX306模擬開關組成多通道信號切換網絡。所述的6個15芯DB-F接頭和6個20腳雙列JTAG接頭按照左右平均分成2組，用戶可以選擇使用DB-F接頭或者JTAG接頭，每個接頭只使用16腳，其余4腳空閑，因而總共可以切換96路通道。系統通過EZ-USBFX2LP單片機或者PIC16C72單片機控制MAX306模擬開關以切換信號通道。獲取的信號輸入到A/D轉換芯片AD536或者輸入到高速A/D轉換芯片ADS803E。

所述的基于USB高速信號采集電路為采用12bit的ADS803E芯片，ADS803E芯片為12位，最大采樣頻率為5MHZ、并行高速A/D轉換器，工作電壓為5v，最大功耗135mw，轉換時間從200ns到100us；ADS803E芯片處理過的數據經過EZ-USBFX2LP控制器上傳到計算機。

所述的信號發生和輸出電路中，用ICL8038產生正弦波信號，并用3296電位器對正弦波信號的頻率和幅度進行調節，正弦波信號連同外部輸入1視頻頭IN1和外部輸入2音頻頭IN2、內部的DC12V、GND四個信號源，由跳線器手動5選1輸入到DG401，通過EZ-USBFX2LP單片機控制2選1向外輸出，輸出是兩個音頻頭。

所述基于串口信號采集電路中，采用單片機PIC16C72及A/D轉換芯片AD536對信號進行采集，通過RS232控制器MAX232上傳到計算機。

所述人機界面包括LCD、4個按鍵，4個信號指示器和1個電源指示器和1個蜂鳴器。可以設置的基本功能有：選擇要采集的通道，每個采集通道的采集時間。

所述電源電路采用外接DC+5V或者采用USB總線+5V供電，儀器內部經過LT1763CS8轉換成+3.3V對數字部分供電，經過IA0512KS模塊轉換成土12V與信號發生和輸出電路、多通道輸入和調理電路連接。

本發明的技術構思為：采集多通道生理信息且使用高速USB2.0通訊方式，另外液晶屏提供信息更豐富、顯示更直觀的人機界面，同時可修改多項參數。

本發明的有益效果主要表現在：1、它具有友好的人機交互界面，用戶可以進行測量參數的設置，并實時在LCD液晶屏上顯示；2、能產生正弦信號，接受音頻和視頻信號，輸出音頻信號；可切換近100路采集通道，高速采集信號，通過USB通訊或串口通訊傳輸到上位機。

附圖說明

圖1是本發明的結構原理框圖；

圖2是本發明的原理圖。

圖3是信號發生和輸出電路原理圖；

圖4和圖5是多通道輸入和調理電路原理圖；

圖6和圖7是基于USB高速信號采集電路原理圖；

圖8是基于串口信號采集電路原理圖；

圖9是人機界面；

圖10是電源電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。