基于USB总线的神经网络重建仪研制

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基于USB总线的神经网络重建仪研制

摘要研制了一种采用 USB总线供电和数据传输的神经网络重建仪，以改进目前已有产品数据传输速度慢和电池供.
# ]. P8 Q* z  e( H电耗费大的缺点。设计了系统的USB接口、电源、EMG信号放大滤波、单片机、电极接口和刺激等各部分电路,以及单
) I' ^6 J; ]( L3 j$ B- r1 u; z7 ]! m片机和PC处理软件,实现了系统的供电、数据传输以及信号的处理、显示和存储。实践表明,系统设计有效。
关键词USB;USB 总线电源;单片机;神经网络重建
( c- c. E- F2 Y9 h6 {, P; C/ @! @
! d2 i) T2 C: z, `) J+ H1引言
神经网络重建是功能性电刺激的一种类型，也称为肌电触发电刺激
EMG-Triggered- Stim 或EMG -Controlled- -NMES)。其原理主要是利用生
物反馈和电刺激相结合的技术引导患者能认知重新再学习,将瘫痪患者
( X) i4 k2 ~$ C. k) F4 M1 h残留的自发肌电信号与神经肌肉电刺激结合起来通过反复治疗帮助患
者重新建立新的大脑指挥功能,促进患者增强肌肉力量,提高其生活质
% s  W0 C. D5 n. j9 S$ N! @2 h; Z量,是现代神经与康复医学主动治疗模式的典范。其具有比普通神经肌肉
) t% u- M' e: i* c电刺激疗法更好的疗效凹神经网络重建仪作为神经网络重建疗法的康复
, ~- W. O) {; G; [仪器,能自动检测患者瘫痪肌肉发出的肌电信号,动态设定刺激阈值,控
制电刺激输出以刺激肌体。采用先进的电子和计算机技术，开发功能先
4 K5 H( t7 B2 S: [4 m; W进体积小巧、使用方便的神经网络重建仪一直是其研制方向之一。 但不
少已有的产品因采用电池供电RS232通信或红外通信,使其在使用中数
据传输速度慢,特别是电池耗费量大,增加了应用成本。为此,我们采用
USB技术,实现了基于USB总线供电和数据传输的设计。
! o) `4 a3 W% D8 F. i  B2 系统基本结构及原理
3 o4 U6 Y7 Q4 z: _( w2.1 系统整体框图
! o9 {8 |/ J) T6 B/ l; W本系统构成框图如图1所示。其基本工作原理为:当患者努力尝试
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