揭开脑电波的秘密,使用我们的尖端EEG技术。
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硬件概览
它是如何工作的?
EEG Click基于INA114,这是一款由Burr Brown®(德州仪器旗下专注于高性能模拟和混合信号IC的部门)生产的精密仪器放大器(IA)。该IC提供低噪声、激光修剪的偏移电压和良好的共模抑制比。它使用单个电阻来设置增益,增益可以轻松设置高达10,000倍。在此Click板上,INA114 IA的增益设置约为12倍。此外,信号的进一步放大和滤波由Microchip的四通道运算放大器MCP609完成,因此最终增益因子约为7800倍。如此高的放大倍数对于放大大脑活动期间产生的微弱电压是必要的。为了微调放大
倍数,一个多圈精密电位器允许设置中间放大阶段的增益在10到100倍之间。由于“脑波”可以是正的也可以是负的,EEG Click使用虚拟接地,电位为2.048V。这也有助于减少来自公共接地的噪声,提高读数的质量。放大的脑活动信号可在mikroBUS™的AN引脚上获得,允许主机MCU进行采样。EEG测量应理想地在电气隔离的房间中进行,因为任何电磁干扰(EMI)都可能破坏测量数据。然而,INA114提供了一些EMI保护,因为它具有出色的共模抑制比(CMRR),允许它成功地取消大部分感应干扰。此Click板
使用3电极设置,可以通过Click板上的3.5mm插孔连接。尽管使用镀银氯电极可以获得最佳效果,但任何电极都可以使用。EEG使用DRL电极放置方案:两个电极放置在耳后,第三个电极放置在前额。DRL电极(在前额)有助于消除公共电压,而另外两个电极连接到INA114 IA的差分输入。完整的信号路径很好地保护了电压尖峰和瞬变,这些可能由于人体接触产生的静电放电(ESD)而出现,因此有一组ESD抑制二极管和TVS二极管,防止敏感的IA和运算放大器在其输出端被ESD事件损坏。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F446RE MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
131072
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
该库包含EEG Click驱动程序的 API。
关键功能:
eeg_read_an_pin_value
- 该函数读取AN引脚的AD转换结果eeg_read_an_pin_voltage
- 该函数读取AN引脚的AD转换结果并将其转换为相应的电压水平
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief EEG Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of EEG Click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes Click board.
*
* ## Application Task
* Reads ADC value and sends results on serial plotter every 5 ms.
*
* @author Jelena Milosavljevic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "eeg.h"
static eeg_t eeg; /**< EEG Click driver object. */
static log_t logger; /**< Logger object. */
uint32_t time = 0;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
eeg_cfg_t eeg_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
log_printf( &logger, " ----------------------------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, " ***EEG click*** \r\n" );
log_printf( &logger, "----------------------------------------------\r\n" );
Delay_ms( 2000 );
// Click initialization.
eeg_cfg_setup( &eeg_cfg );
EEG_MAP_MIKROBUS( eeg_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( ADC_ERROR == eeg_init( &eeg, &eeg_cfg ) ){
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint16_t eeg_an_value = 0;
if ( eeg_read_an_pin_value( &eeg, &eeg_an_value ) != ADC_ERROR ) {
log_printf( &logger, " %u,%lu\r\n", eeg_an_value, time );
Delay_ms( 5 );
time += 5;
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; ) {
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END