一种智能门锁用脑电波控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能门锁用脑电波控制电路，包括对门锁操控者的脑电波信号进行采集及预处理的脑电信号获取装置、对被控制门锁的门锁开闭驱动装置进行控制的主控芯片、与主控芯片连接的参数输入单元和对被控制门锁的开闭状态进行同步显示的显示单元，脑电信号获取装置与主控芯片之间以无线通信方式进行通信；门锁开闭驱动装置为直流电机，主控芯片与直流电机的电机驱动电路连接；主控芯片为芯片STM32F103RBT6，电机驱动电路为电机驱动芯片L298N；脑电信号获取装置为TGAM模块或Mindwave Mobile脑立方耳机。本实用新型专利技术结构简单、设计合理且操作简便、使用效果好，基于脑电接口简便完成门锁的开闭控制。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制电路，尤其是涉及一种智能门锁用脑电波控制电路。
技术介绍
现如今人们非常注重人身财产和家庭的安全，随之市场上出现多种类型的防盗门窗，并配套对应的智能门锁。现有的防盗技术，主要包括以下两种：一种是常规的防盗门或者密码锁；另一种是基于指纹或者语音识别的防盗门锁，现已得到广泛应用。但现有的门锁设计，均存在以下三方面问题：第一、必须人工手动设定防盗指令才能进入防盗状态，不能智能防盗；第二、存在安全隐患，比如忘记反锁门时，易导致安全事故的发生；第三、使用用户受限，行动不便、残疾人群不能使用。基于脑机接口技术，目前在国内正处于发展起步阶段，相关的研究还比较少。脑电波控制技术是借助于大脑发出的电信号，并通过人机接口技术来控制外界物体。脑电波控制技术在生物医学，计算机等领域成为近年来的热点研究之一。传统的皮下脑波采集方法既复杂有不方便，因此很难推广到其他领域。随着人机借口技术的日益成熟，脑波采集技术也得到飞速发展。TGAM(ThinkGear AM)模块是美国NeuroSky(神念科技)公司为大众市场应用所设计的脑波传感器ASIC模块，也称TGAM脑电模块。此TGAM(ThinkGear AM)模块可以处理并输出脑波频率谱、脑电信号质量、原始脑电波和三个Neurosky的eSense参数：专注度，冥想度(也称放松度)和眨眼侦测。其中，冥想度数据(也称放松度指数)表明了使用者精神“平静度”水平或者“放松度”水平，该指数值的范围是0到100。TGAM(ThinkGear AM)模块和人体的界面只需一个简单的干接触点，所以可以
很容易的运用于玩具、视频游戏和健康设备中，又由于能耗小，适合用在以电池供电的便携式消费产品的应用上。为使用操作简便，美国NeuroSky公司推出一款的Mindwave Mobile脑立方耳机，它可以输出脑电图原始数据、8个波段的脑波能量值和2个生物反馈值，2个生物反馈值分别为专注度和放松度。因而，需设计一种结构简单、设计合理且操作简便、使用效果好的智能门锁用脑电波控制电路，基于脑电接口完成门锁的开闭锁控制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种智能门锁用脑电波控制电路，其结构简单、设计合理且操作简便、使用效果好，基于脑电接口简便完成门锁的开闭控制。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种智能门锁用脑电波控制电路，其特征在于：包括对门锁操控者的脑电波信号进行采集及预处理的脑电信号获取装置、对被控制门锁的门锁开闭驱动装置进行控制的主控芯片、与主控芯片连接的参数输入单元和对被控制门锁的开闭状态进行同步显示的显示单元，所述脑电信号获取装置与主控芯片之间以无线通信方式进行通信，所述显示单元与主控芯片连接；所述门锁开闭驱动装置为直流电机，所述主控芯片与所述直流电机的电机驱动电路连接；所述主控芯片为芯片STM32F103RBT6，所述电机驱动电路为电机驱动芯片L298N；所述脑电信号获取装置为TGAM模块或Mindwave Mobile脑立方耳机，所述TGAM模块包括对门锁操控者的脑电信号进行提取的脑电信号提取装置和对脑电信号提取装置所提取信号进行采样及预处理的脑电信号预处理装置，所述脑电信号预处理装置与脑电信号提取装置连接，所述脑电信号提取装置包括对门锁操控者左侧或右侧额叶区的电位进行实时采样的第一脑电电极以及对门锁操控者的耳部电位进行实时采样的第二脑电电
极和第三脑电电极，所述第一脑电电极、第二脑电电极和第三脑电电极均与脑电信号预处理装置连接。上述一种智能门锁用脑电波控制电路，其特征是：还包括对门锁开闭驱动装置进行手动控制的遥控器，所述遥控器与主控芯片之间以无线通信方式进行通信。上述一种智能门锁用脑电波控制电路，其特征是：所述主控芯片与第一无线通信模块连接，所述Mindwave Mobile脑立方耳机或脑电信号预处理装置与第二无线通信模块连接，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为蓝牙无线通信模块；所述主控芯片通过第一无线通信模块和第二无线通信模块与所述Mindwave Mobile脑立方耳机或脑电信号预处理装置进行通信。上述一种智能门锁用脑电波控制电路，其特征是：所述脑电信号预处理装置为美国NeuroSky公司研发的TGAM芯片。上述一种智能门锁用脑电波控制电路，其特征是：所述第一脑电电极的输出端接TGAM芯片的EEG引脚，第二脑电电极的输出端接TGAM芯片的REF引脚，第三脑电电极的输出端接TGAM芯片的EEG_GND引脚。上述一种智能门锁用脑电波控制电路，其特征是：所述直流电机的数量为两个；所述芯片STM32F103RBT6的PB15、PB14、PB13和PB12引脚分别与电机驱动芯片L298N的IN1、IN2、IN3和IN4引脚连接；所述电机驱动芯片L298N的OUT1引脚和OUT2引脚分别与一个所述直流电机的两个接线端连接，所述电机驱动芯片L298N的OUT3引脚和OUT4引脚分别与另一个所述直流电机的两个接线端连接。上述一种智能门锁用脑电波控制电路，其特征是：还包括与电机驱动电路连接的电机正反转指示电路；所述电机正反转指示电路包括四个发光二极管，四个所述发光二极管分别为发光二极管L1、L2、L3和L4；所述发光二极管L1的阳极经电阻R3后接电机驱动芯片L298N的OUT2引脚且其阴极接电机驱动芯片L298N的OUT1引脚，发光二极管L2与发光二极管
L1反向并联；所述发光二极管L3的阳极经电阻R4后接电机驱动芯片L298N的OUT3引脚且其阴极接电机驱动芯片L298N的OUT4引脚，发光二极管L4与发光二极管L3反向并联。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、电路简单、设计合理、接线方便且使用操作简便、使用效果好，能简便对门锁进行开闭控制，投入成本较低。2、所采用的脑电信号获取装置为TGAM模块或Mindwave Mobile脑立方耳机，TGAM模块或Mindwave Mobile脑立方耳机均为美国NeuroSky公司所推出的成品产品，体积小、接线方便且使用操作简便。3、将脑电信号获取装置和主控芯片相配合，实现门锁的脑波开闭控制，并且使用操作简便。4、结构简单、设计合理且体积小，主控芯片布设在被控制门锁上，而所采用的脑电信号获取装置与主控芯片之间以无线通信方式通信，不仅操作简便，而且整体体积小、占用空间少且便于携带。5、使用方式灵活，能实现门锁的脑波开闭控制，不必须人工设定防盗指令才能进入防盗状态，因而能实现智能防盗；并且，也能通过遥控器对门锁进行手动控制，更加方便、安全。6、使用操作简便且使用效果好，能简便对门锁进行开闭控制，并能对被控制门锁的开闭状态进行直观指示。并且，实用价值高，能有效增大被控制门锁的安全性能，减小安全隐患。同时，使被控制门锁能满足行动不便、残疾人群的使用需求。综上所述，本技术结构简单、设计合理且操作简便、使用效果好，基于脑电接口简便完成门锁的开闭控制。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的电路原理框图。图2为本技术脑电信号获取装置的电路原理图。图3为本技术主控芯片和第一无线通信模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能门锁用脑电波控制电路，其特征在于：包括对门锁操控者的脑电波信号进行采集及预处理的脑电信号获取装置(1)、对被控制门锁的门锁开闭驱动装置(3)进行控制的主控芯片(2)、与主控芯片(2)连接的参数输入单元(9)和对被控制门锁的开闭状态进行同步显示的显示单元(6)，所述脑电信号获取装置(1)与主控芯片(2)之间以无线通信方式进行通信，所述显示单元(6)与主控芯片(2)连接；所述门锁开闭驱动装置(3)为直流电机，所述主控芯片(2)与所述直流电机的电机驱动电路(7)连接；所述主控芯片(2)为芯片STM32F103RBT6，所述电机驱动电路(7)为电机驱动芯片L298N；所述脑电信号获取装置(1)为TGAM模块或Mindwave Mobile脑立方耳机，所述TGAM模块包括对门锁操控者的脑电信号进行提取的脑电信号提取装置(1‑1)和对脑电信号提取装置(1‑1)所提取信号进行采样及预处理的脑电信号预处理装置(1‑2)，所述脑电信号预处理装置(1‑2)与脑电信号提取装置(1‑1)连接，所述脑电信号提取装置(1‑1)包括对门锁操控者左侧或右侧额叶区的电位进行实时采样的第一脑电电极(1‑11)以及对门锁操控者的耳部电位进行实时采样的第二脑电电极(1‑12)和第三脑电电极(1‑13)，所述第一脑电电极(1‑11)、第二脑电电极(1‑12)和第三脑电电极(1‑13)均与脑电信号预处理装置(1‑2)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种智能门锁用脑电波控制电路，其特征在于：包括对门锁操控者的脑电波信号进行采集及预处理的脑电信号获取装置(1)、对被控制门锁的门锁开闭驱动装置(3)进行控制的主控芯片(2)、与主控芯片(2)连接的参数输入单元(9)和对被控制门锁的开闭状态进行同步显示的显示单元(6)，所述脑电信号获取装置(1)与主控芯片(2)之间以无线通信方式进行通信，所述显示单元(6)与主控芯片(2)连接；所述门锁开闭驱动装置(3)为直流电机，所述主控芯片(2)与所述直流电机的电机驱动电路(7)连接；所述主控芯片(2)为芯片STM32F103RBT6，所述电机驱动电路(7)为电机驱动芯片L298N；所述脑电信号获取装置(1)为TGAM模块或Mindwave Mobile脑立方耳机，所述TGAM模块包括对门锁操控者的脑电信号进行提取的脑电信号提取装置(1-1)和对脑电信号提取装置(1-1)所提取信号进行采样及预处理的脑电信号预处理装置(1-2)，所述脑电信号预处理装置(1-2)与脑电信号提取装置(1-1)连接，所述脑电信号提取装置(1-1)包括对门锁操控者左侧或右侧额叶区的电位进行实时采样的第一脑电电极(1-11)以及对门锁操控者的耳部电位进行实时采样的第二脑电电极(1-12)和第三脑电电极(1-13)，所述第一脑电电极(1-11)、第二脑电电极(1-12)和第三脑电电极(1-13)均与脑电信号预处理装置(1-2)连接。2.按照权利要求1所述的一种智能门锁用脑电波控制电路，其特征在于：还包括对门锁开闭驱动装置(3)进行手动控制的遥控器(8)，所述遥控器(8)与主控芯片(2)之间以无线通信方式进行通信。3.按照权利要求1或2所述的一种智能门锁用脑电波控制电路，其特征在于：所述主控芯片(2)与第一无线通信模块(4)连接，所述Mindwave Mobile脑立方耳机或脑电信号预处理装置(1-2)与第二无线通信模块(5)
\t连接，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，秦学斌，李郁，赵静，
申请(专利权)人：西北工业大学明德学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61