一种SSVEP视觉刺激器的控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种SSVEP视觉刺激器的控制电路。本实用新型专利技术包括电源模块、主控模块、串口通信模块、开关模块、DAC数模转换模块、测试模块和点阵模块；电源模块给其他模块的供电；主控模块控制串口通信模块与PC端进行串口通信，控制DAC数模转换模块，控制开关模块；开关模块控制点阵模块的闪烁；DAC数模转换模块控制RGB‑LED点阵模块；测试模块指示主控模块的工作状态。本实用新型专利技术采用硬件方式实现刺激器。利用微处理器的定时器实现延时功能，频率更精确；采用4x4点阵，便携、刺激效果好，光源颜色可任意调节，选择更灵活，简化实验过程；操作过程简便，采用串口通信方式，通过上位机软件即可实现对光源的控制以及调节。

A control circuit for SSVEP visual stimulator

The utility model relates to a control circuit of a SSVEP visual stimulator. The utility model comprises a power supply module, main control module, serial communication module, DAC switch module, DAC module, test module and LCD module; the power module supplies power to the other module; the main control module to control the serial communication module and PC serial communication control DAC analog-to-digital conversion module, switch control module switch; the control module matrix module conversion module control RGB flash; LED dot matrix module DAC module test module; the main control module working state indicator. The utility model adopts the hardware mode to realize the stimulator. The delay function using microprocessor timer, the frequency is more accurate; the use of 4x4 dot matrix, portable, stimulating effect is good, light color can be adjusted, more flexible, simplify the experimental process; the operating process is simple, the use of serial communication, through the PC software that can realize the control of the light source and regulation.

【技术实现步骤摘要】
一种SSVEP视觉刺激器的控制电路
本技术属于嵌入式
，具体涉及一种SSVEP视觉刺激器的控制电路。
技术介绍
SSVEP(稳态视觉诱发电位，Steady-StateVisualEvokedPotentials)是指当受到一个固定频率的视觉刺激的时候，人的大脑视觉皮层会产生一个连续的与刺激频率有关(刺激频率的基频或倍频处)的响应。当今脑电研究领域里，SSVEP采用的视觉刺激范式多为基于LCD液晶屏的方式，该方式存在受刷新频率影响、闪烁频率准确率以及光源颜色受限等缺点，无形中增加了实验的误差，影响到了实验的结果。本方案提出了一种基于硬件的刺激方式，利用微处理器(MCU)的定时器控制闪烁频率，精确度更高；采用RGB-LED点阵代替液晶屏，使得实验更便捷；频率范围更广泛，利用串口通信即可控制刺激器的开光状态以及频率、颜色等指标，大大简化了实验的复杂性，提高了实验的准确性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种SSVEP视觉刺激器的控制电路。本技术包括电源模块、主控模块、串口通信模块、开关模块、DAC数模转换模块、测试模块和RGB-LED点阵模块；所述的电源模块给其他模块的供电；主控模块控制串口通信模块与PC端进行串口通信，通过I2C总线通信控制DAC数模转换模块的各个输出端电压值，控制开关模块的开闭；开关模块控制RGB-LED点阵模块的闪烁；DAC数模转换模块控制RGB-LED点阵模块；测试模块指示主控模块的工作状态；所述的主控模块包括主控芯片U1、五脚排插P2、第八电容C8和第九电容C9；第九电容为极性电容；主控芯片U1采用Microchip公司的PIC16F1615芯片；主控芯片U1的电源脚接电源模块的VCC电源输出端；主控芯片U1的接地脚接地；五脚插排P2的1脚接主控芯片U1的12脚；P2的2脚接主控芯片U1的13脚；五脚排插P2的接地脚接地；P2的电源脚接电源模块的VCC电源输出端；P2的5脚接主控芯片U1的4脚；第八电容C8一端与第九电容C9的正极连接后接电源模块的VCC电源输出端，第八电容C8的另一端与第九电容C9的负极连接后接地；所述的串口通信模块包括通信芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一发光二极管D1、第三电容C3、第四电容C4和USB串口J2；通信芯片U2选用Siliconlabs公司的CP2102芯片；通信芯片U2的8脚、7脚、第三电容C3的一端与第四电容C4的一端连接后接电源模块的VCC电源输出端；通信芯片U2的26脚接主控芯片U1的6脚；通信芯片U2的25脚接主控芯片U1的5脚；通信芯片U2的4脚连接USB串口J2的3脚；第二芯片U2的5脚连接USB串口J2的2脚；USB串口J2的电源脚接电源模块的VCC电源输出端；USB串口J2的4脚接地；通信芯片U2的9脚通过第一电阻R1接电源模块的VCC电源输出端；通信芯片U2的6脚连接电源模块的3.3V电源输出端；通信芯片U2的接地脚接地；第二电阻R2的一端连接通信芯片U2的11脚，第二电阻R2的另一端连接第一发光二极管D1的阳极；第一发光二极管D1的阴极接地；第三电容C3的另一端与第四电容C4的另一端连接后接地；所述的开关模块包括开关芯片U4、第十电容C10、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第一三极管Q1、第一排插P1；开关芯片U4采用SGMICRO公司的SGM3157YC6/TR；开关芯片U4的1脚接电源模块的VCC电源输出端；开关芯片U4的2脚、3脚连接后接地GND；开关芯片U4的6脚连接主控芯片U1的11脚；开关芯片U4的4脚连接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端接第一三极管Q1的基极；第十四电阻R14一端接第一插排P1的4脚，另一端接第一三极管Q1的发射极；第一三极管Q1的集电极接地；第十电容C10的一端与开关芯片U4的5脚连接后电源模块的VCC电源输出端，第十电容C10的另一端接地；所述的DAC数模转换模块包括模数转换芯片U5、第十一电容C11、第十二电容C12、第四电阻R4、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17和第三发光二极管D3；模数转换芯片采用Microchip公司的MCP4728；模数转换芯片U5的电源脚、第十一电容C11的一端、第十二电容R12一端、第九电阻R9的一端、第十电阻R10的一端和第十一电阻R11的一端连接后接电源模块的VCC电源输出端；第十一电容C11的另一端、第十二电容R12的另一端和模数转换芯片U5的接地脚连接后接地；模数转换芯片U5的4脚接地，模数转换芯片U5的2脚与第九电阻R9的另一端连接后接主控芯片U1的3脚，模数转换芯片U5的3脚与第十电阻R10的另一端连接后接主控芯片U1的7脚，模数转换芯片U5的5脚与第十一电阻R11的另一端连接后接连接主控芯片U1的8脚；模数转换芯片U5的6脚通过第十五电阻R15接开关模块中第一插排P1的1脚；模数转换芯片U5的7脚通过第十六电阻R16接开关模块中第一插排P1的2脚；模数转换芯片U5的8脚通过第十七电阻R17接开关模块中第一插排P1的3脚；模数转换芯片U5的9脚连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端连接第三发光二极管D3的阳极；第三发光二极管D3的阴极接地；所述的RGB-LED点阵模块包括第三排插P3、第一RGB-LEDL1、第二RGB-LEDL2、第三RGB-LEDL3、第四RGB-LEDL4、第五RGB-LEDL5、第六RGB-LEDL6、第七RGB-LEDL7、第八RGB-LEDL8、第九RGB-LEDL9、第十RGB-LEDL10、第十一RGB-LEDL11、第十二RGB-LEDL12、第十三RGB-LEDL13、第十四RGB-LEDL14、第十五RGB-LEDL15、第十六RGB-LEDL16；第三插排P3的1脚接L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L14、L15、L16的1脚；P3的2脚接L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L14、L15、L16的4脚；P3的3脚接L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L14、L15、L16的3脚；P3的4脚接L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L14、L15、L16的2脚。所述的电源模块包括电压转换芯片U3、USB电源J1、第一电容C1、第二电容C2、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第三电阻R3、第八电阻R8、第十二电阻R12、电源指示发光二极管power和第二发光二极管D2；电压转换芯片采用TI公司的LM1117DTX-3.3；电压转换芯片U3的输入脚和第五电容C5的一端连接后接VCC电源输出端；电压转换芯片U3的接地脚、第五电容C5的另一端接地；电压转换芯片U3的输出脚、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端与第三电阻R3的一端连接后作为电源模块的3.3V电源输出端，第三电阻R3的另一端接发光二极管D2的正极；第六电容C6的另一端、第七电容C7的另一端、发光二极管D2的负极接地；U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SSVEP视觉刺激器的控制电路，包括电源模块、主控模块、串口通信模块、开关模块、DAC数模转换模块、测试模块和RGB‑LED点阵模块；其特征在于：所述的电源模块给其他模块的供电；主控模块控制串口通信模块与PC端进行串口通信，通过I2C总线通信控制DAC数模转换模块的各个输出端电压值，控制开关模块的开闭；开关模块控制RGB‑LED点阵模块的闪烁；DAC数模转换模块控制RGB‑LED点阵模块；测试模块指示主控模块的工作状态；所述的主控模块包括主控芯片U1、五脚排插P2、第八电容C8和第九电容C9；第九电容为极性电容；主控芯片U1采用Microchip公司的PIC16F1615芯片；主控芯片U1的电源脚接电源模块的VCC电源输出端；主控芯片U1的接地脚接地；五脚插排P2的1脚接主控芯片U1的12脚；P2的2脚接主控芯片U1的13脚；五脚排插P2的接地脚接地；P2的电源脚接电源模块的VCC电源输出端；P2的5脚接主控芯片U1的4脚；第八电容C8一端与第九电容C9的正极连接后接电源模块的VCC电源输出端，第八电容C8的另一端与第九电容C9的负极连接后接地；所述的串口通信模块包括通信芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一发光二极管D1、第三电容C3、第四电容C4和USB串口J2；通信芯片U2选用Silicon labs公司的CP2102芯片；通信芯片U2的8脚、7脚、第三电容C3的一端与第四电容C4的一端连接后接电源模块的VCC电源输出端；通信芯片U2的26脚接主控芯片U1的6脚；通信芯片U2的25脚接主控芯片U1的5脚；通信芯片U2的4脚连接USB串口J2的3脚；第二芯片U2的5脚连接USB串口J2的2脚；USB串口J2的电源脚接电源模块的VCC电源输出端；USB串口J2的4脚接地；通信芯片U2的9脚通过第一电阻R1接电源模块的VCC电源输出端；通信芯片U2的6脚连接电源模块的3.3V电源输出端；通信芯片U2的接地脚接地；第二电阻R2的一端连接通信芯片U2的11脚，第二电阻R2的另一端连接第一发光二极管D1的阳极；第一发光二极管D1的阴极接地；第三电容C3的另一端与第四电容C4的另一端连接后接地；所述的开关模块包括开关芯片U4、第十电容C10、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第一三极管Q1、第一排插P1；开关芯片U4采用SGMICRO公司的SGM3157YC6/TR；开关芯片U4的1脚接电源模块的VCC电源输出端；开关芯片U4的2脚、3脚连接后接地GND；开关芯片U4的6脚连接主控芯片U1的11脚；开关芯片U4的4脚连接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端接第一三极管Q1的基极；第十四电阻R14一端接第一插排P1的4脚，另一端接第一三极管Q1的发射极；第一三极管Q1的集电极接地；第十电容C10的一端与开关芯片U4的5脚连接后电源模块的VCC电源输出端，第十电容C10的另一端接地；所述的DAC数模转换模块包括模数转换芯片U5、第十一电容C11、第十二电容C12、第四电阻R4、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17和第三发光二极管D3；模数转换芯片采用Microchip公司的MCP4728；模数转换芯片U5的电源脚、第十一电容C11的一端、第十二电容R12一端、第九电阻R9的一端、第十电阻R10的一端和第十一电阻R11的一端连接后接电源模块的VCC电源输出端；第十一电容C11的另一端、第十二电容R12的另一端和模数转换芯片U5的接地脚连接后接地；模数转换芯片U5的4脚接地，模数转换芯片U5的2脚与第九电阻R9的另一端连接后接主控芯片U1的3脚，模数转换芯片U5的3脚与第十电阻R10的另一端连接后接主控芯片U1的7脚，模数转换芯片U5的5脚与第十一电阻R11的另一端连接后接连接主控芯片U1的8脚；模数转换芯片U5的6脚通过第十五电阻R15接开关模块中第一插排P1的1脚；模数转换芯片U5的7脚通过第十六电阻R16接开关模块中第一插排P1的2脚；模数转换芯片U5的8脚通过第十七电阻R17接开关模块中第一插排P1的3脚；模数转换芯片U5的9脚连接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端连接第三发光二极管D3的阳极；第三发光二极管D3的阴极接地；所述的RGB‑LED点阵模块包括第三排插P3、第一RGB‑LED L1、第二RGB‑LED L2、第三RGB‑LED L3、第四RGB‑LED L4、第五RGB‑LED L5、第六RGB‑LED L6、第七RGB‑LED L7、第八RGB‑LED L8、第九RGB‑LED L9、第十RGB‑LED L10、第十一RGB‑LED L11、第十二RGB‑LED L12、第十三RGB‑LED L13、第十四RGB‑LED L14、...

【技术特征摘要】
1.一种SSVEP视觉刺激器的控制电路，包括电源模块、主控模块、串口通信模块、开关模块、DAC数模转换模块、测试模块和RGB-LED点阵模块；其特征在于：所述的电源模块给其他模块的供电；主控模块控制串口通信模块与PC端进行串口通信，通过I2C总线通信控制DAC数模转换模块的各个输出端电压值，控制开关模块的开闭；开关模块控制RGB-LED点阵模块的闪烁；DAC数模转换模块控制RGB-LED点阵模块；测试模块指示主控模块的工作状态；所述的主控模块包括主控芯片U1、五脚排插P2、第八电容C8和第九电容C9；第九电容为极性电容；主控芯片U1采用Microchip公司的PIC16F1615芯片；主控芯片U1的电源脚接电源模块的VCC电源输出端；主控芯片U1的接地脚接地；五脚插排P2的1脚接主控芯片U1的12脚；P2的2脚接主控芯片U1的13脚；五脚排插P2的接地脚接地；P2的电源脚接电源模块的VCC电源输出端；P2的5脚接主控芯片U1的4脚；第八电容C8一端与第九电容C9的正极连接后接电源模块的VCC电源输出端，第八电容C8的另一端与第九电容C9的负极连接后接地；所述的串口通信模块包括通信芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一发光二极管D1、第三电容C3、第四电容C4和USB串口J2；通信芯片U2选用Siliconlabs公司的CP2102芯片；通信芯片U2的8脚、7脚、第三电容C3的一端与第四电容C4的一端连接后接电源模块的VCC电源输出端；通信芯片U2的26脚接主控芯片U1的6脚；通信芯片U2的25脚接主控芯片U1的5脚；通信芯片U2的4脚连接USB串口J2的3脚；第二芯片U2的5脚连接USB串口J2的2脚；USB串口J2的电源脚接电源模块的VCC电源输出端；USB串口J2的4脚接地；通信芯片U2的9脚通过第一电阻R1接电源模块的VCC电源输出端；通信芯片U2的6脚连接电源模块的3.3V电源输出端；通信芯片U2的接地脚接地；第二电阻R2的一端连接通信芯片U2的11脚，第二电阻R2的另一端连接第一发光二极管D1的阳极；第一发光二极管D1的阴极接地；第三电容C3的另一端与第四电容C4的另一端连接后接地；所述的开关模块包括开关芯片U4、第十电容C10、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第一三极管Q1、第一排插P1；开关芯片U4采用SGMICRO公司的SGM3157YC6/TR；开关芯片U4的1脚接电源模块的VCC电源输出端；开关芯片U4的2脚、3脚连接后接地GND；开关芯片U4的6脚连接主控芯片U1的11脚；开关芯片U4的4脚连接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端接第一三极管Q1的基极；第十四电阻R14一端接第一插排P1的4脚，另一端接第一三极管Q1的发射极；第一三极管Q1的集电极接地；第十电容C10的一端与开关芯片U4的5脚连接后电源模块的VCC电源输出端，第十电容C10的另一端接地；所述的DAC数模转换模块包括模数转换芯片U5、第十一电容C11、第十二电容C12、第四电阻R4、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17和第三发光二极管D3；模数转换芯片采用Microchip公司的MCP4728；模数转换芯片U5的电源脚、第十一电容C11的一端、第十二电容R12一端、第九电阻R9的一端、第十电阻R10的一端和第十一电阻R11的一端连接后接电源模块的VCC电源输出端；第十一电容C11的另一端、第十二电容R12的另一端和模数转换芯片U5的接地脚连接后接地；模数转换芯片U5的4脚接地，模数转换芯片U5的2脚与第九电阻R9的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楼，孔万增，邓彬，郭世杰，陈威，于金帅，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33