基于ARM7和USB的表面肌電信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始從事表面肌電信號(hào)（sEMG）的研究，并將其廣泛地應(yīng)用于肌肉生理、肌肉代謝、康復(fù)醫(yī)學(xué)及體育運(yùn)動(dòng)等方面的研究和神經(jīng)肌肉疾病診斷。因?yàn)閟EMG為控制假肢運(yùn)動(dòng)的研究提供一個(gè)安全、非侵入的控制方式，所以使得其迅速成為研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。與此同時(shí)，由于生物電信號(hào)的微弱性，怎樣有效獲取sEMG也是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的研究。因此，研制出一種性?xún)r(jià)比高、方便實(shí)用、性能穩(wěn)定的sEMG數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有重

2、要意義。
　　 本文采用ARM7和USB技術(shù)研制出一種應(yīng)用于sEMG采集實(shí)驗(yàn)的高精度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為下位機(jī)和上位機(jī)兩大部分。下位機(jī)包括基于ARM7和USB的采集電路的設(shè)計(jì)調(diào)試，以及固件程序的開(kāi)發(fā)；上位機(jī)包括基于WDM的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)和基于LabWindows/CVI的應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)。該系統(tǒng)應(yīng)用ARM7處理器、USB總線、虛擬儀器等先進(jìn)技術(shù)，具有性?xún)r(jià)比高、支持熱插拔、方便易用、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，可對(duì)sEMG進(jìn)行

3、實(shí)時(shí)采集。
　　 本文首先在對(duì)sEMG深入研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的方案的設(shè)計(jì)，包括主要芯片選型、硬件接口電路、固件程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以及應(yīng)用軟件等；然后對(duì)系統(tǒng)所用關(guān)鍵技術(shù)，如ARM、USB協(xié)議、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、虛擬儀器和WDM技術(shù)進(jìn)行了概述；最后介紹了怎樣設(shè)計(jì)、調(diào)試軟硬件、驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用程序，給出了系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果。本文研制的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)現(xiàn)已應(yīng)用于華中科技大學(xué)控制科學(xué)與工程系生物信息控制研究室的表面肌電信號(hào)采集實(shí)驗(yàn)中，并