一种基于脑电波进行在线辅助学习系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于脑电波进行在线辅助学习系统，包括头部电极贴片、左耳耳夹、右耳耳夹、数模转换器、微控芯片单元、服务器、处理芯片单元、无线传输模块、供电芯片单元和交互设备，头部电极贴片、左耳耳夹和右耳耳夹采集脑电波信号，模数转换器连接到微控芯片单元，无线传输模块连接微控芯片单元，无线传输模块连接交互设备，交互设备具备登陆在线教育平台。有益效果是将在线学习平台与脑点波检测结合应用，使用者通过交互设备登陆在线学习时，实时进行脑电波检测，能够直观显示大脑活跃程度以及疲劳度，并以数字量显示，有助于判断紧张程度、兴趣点、疲劳程度及情绪波动，提高学习效率及效果。

An on-line learning aided system based on EEG

【技术实现步骤摘要】
一种基于脑电波进行在线辅助学习系统
本技术属于脑电波与在线教育平台结合的新教育领域，尤其是涉及一种基于脑电波进行在线辅助学习系统。
技术介绍
脑电波(Electroencephalogram,EEG)是大脑在活动时，大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成的。它记录大脑活动时的电波变化，是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。脑电波或脑电图是一种比较敏感的客观指标，不仅可以用于脑科学的基础理论研究，而且更重要的意义在于它的临床实践的应用，与人类的各种活动息息相关。现有技术中，使用者通过交互设备登陆在线学习或者现场培训时，难以监控到既有的学习方法对于课程学习的效率，难以判断不同课程设置，对应最优的教学及学习的适配特点，既有学习计划的效果，造成学习效率低下。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种基于脑电波进行在线辅助学习系统，将在线学习平台与脑电波检测结合应用，使用者通过交互设备登陆在线学习时，实时进行脑电波检测，能够直观显示大脑活跃程度以及疲劳度，并以数字量显示，有助于判断学习对象在学习过程中的整体紧张程度、对知识点的感兴趣程度、疲劳程度及情绪波动状况，来辅助家长或者教师建立新的教育参考维度，从而提高学习效率及效果。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种基于脑电波进行在线辅助学习系统，包括头部电极贴片、左耳耳夹、右耳耳夹、模数转换器、微控芯片单元、服务器、处理芯片单元、无线传输模块、供电芯片单元和交互设备，所述供电芯片单元供电连接所述模数转换器、所述微控芯片单元和所述无线传输模块，所述头部电极贴片、所述左耳耳夹和所述右耳耳夹采集脑电波信号后分别连接到所述模数转换器的输入端口，所述模数转换器的输出端口通过总线连接到所述微控芯片单元的串行外围设备接口，所述无线传输模块双向信号导通连接所述微控芯片单元的异步收发传输接口，所述无线传输模块通过无线信号通信连接所述交互设备，所述交互设备具备登陆在线教育平台，所述微控芯片单元和所述处理芯片单元通过I/O接口对接，所述服务器连接到所述微控芯片单元的数据传输端口。进一步的，所述头部电极贴片贴合于使用者头部，所述左耳耳夹卡置于使用者左耳处，所述右耳耳夹卡置于使用者右耳处，所述头部电极贴片、所述左耳耳夹和所述右耳耳夹形成微电流回路，捕捉四种人体脑电波信号：频率为0.5-3HZ的δ波、频率为4-8HZ的θ波、频率为8-13HZ的α波和频率为14HZ以上的β波。进一步的，所述交互设备包括电视、电脑、手机、电视盒子或VR设备。进一步的，所述无线传输模块包括蓝牙传输模块或者wifi传输模块。进一步的，所述模数转换器具备12通道、12位和串并行接口的ADS7869。进一步的，所述微控芯片单元为AVR单片机。进一步的，所述处理芯片单元为数字处理芯片。进一步的，所述供电芯片单元为SPX1117M-3.3的电压转化芯片。相对于现有技术，本技术所述的基于脑电波进行在线辅助学习系统具有以下优势：本技术最大的创新点在于将在线学习平台与脑电波检测结合应用，使用者通过交互设备登陆在线学习时，同时佩戴头部电极贴片、左耳耳夹和右耳耳夹，头部电极贴片、左耳耳夹和右耳耳夹能够形成微电流回路，捕捉四种人体脑电波信号：频率为0.5-3HZ的δ波、频率为4-8HZ的θ波、频率为8-13HZ的α波和频率为14HZ以上的β波，并将实时采集检测的脑电波通过模数转换器进行模数转换，将数字信号传输到微控芯片单元，处理芯片单元辅助微控芯片单元处理大量数据，微控芯片单元将处理的数据汇总，一份存储到服务器，另一份通过无线传输模块传输到交互设备，通过交互设备能够直观显示数字化的脑电波，帮助学习使用者在学习过程中的根据脑电波变化情况，从而来判断在学习过程中的整体紧张程度、对知识点的感兴趣程度、疲劳程度及情绪波动状况，有助于辅助家长或者教师建立新的教育参考维度，从而提高学习效率及效果。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述的功能模块结构示意图；图2为本技术的供电芯片单元的电路结构示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1所示，本技术提供一种基于脑电波进行在线辅助学习系统，包括头部电极贴片、左耳耳夹、右耳耳夹、模数转换器、微控芯片单元、服务器、处理芯片单元、无线传输模块、供电芯片单元和交互设备，所述供电芯片单元供电连接所述模数转换器、所述微控芯片单元和所述无线传输模块，所述头部电极贴片、所述左耳耳夹和所述右耳耳夹采集脑电波信号后分别连接到所述模数转换器的输入端口，所述模数转换器的输出端口通过总线连接到所述微控芯片单元的串行外围设备接口，所述无线传输模块双向信号导通连接所述微控芯片单元的异步收发传输接口，所述无线传输模块通过无线信号通信连接所述交互设备，所述交互设备具备登陆在线教育平台，所述微控芯片单元和所述处理芯片单元通过I/O接口对接，所述服务器连接到所述微控芯片单元的数据传输端口。所述头部电极贴片贴合于使用者头部，所述左耳耳夹卡置于使用者左耳处，所述右耳耳夹卡置于使用者右耳处，所述头部电极贴片、所述左耳耳夹和所述右耳耳夹形成微电流回路，捕捉四种人体脑电波信号：频率为0.5-3HZ的δ波、频率为4-8HZ的θ波、频率为8-13HZ的α波和频率为14HZ以上的β波。所述交互设备包括电视、电脑、手机、电视盒子或VR设备。所述无线传输模块包括蓝牙传输模块或者wifi传输模块。所述模数转换器具备12通道、12位和串并行接口的ADS7869。所述微控芯片单元为AVR单片机。所述处理芯片单元为数字处理芯片。如图2所示，所述供电芯片单元为SPX1117M-3.3的电压转化芯片。本实例的工作过程：由于交互设备、无线传输模块、模数转换器、微控芯片单元和处理芯片单元，均采用较为成熟额现有技术，所以就不列出电路连接图，创新处在于将脑电波检测与在线学习系统平台结合，仅仅是电压转化芯片，需要提供个性化电平，展示出电路图，如图2所示。使用者通过交互设备登陆在线学习时，同时佩戴头部电极贴片、左耳耳夹和右耳耳夹，头部电极贴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于脑电波进行在线辅助学习系统，其特征在于：包括头部电极贴片、左耳耳夹、右耳耳夹、模数转换器、微控芯片单元、服务器、处理芯片单元、无线传输模块、供电芯片单元和交互设备，所述供电芯片单元供电连接所述模数转换器、所述微控芯片单元和所述无线传输模块，所述头部电极贴片、所述左耳耳夹和所述右耳耳夹采集脑电波信号后分别连接到所述模数转换器的输入端口，所述模数转换器的输出端口通过总线连接到所述微控芯片单元的串行外围设备接口，所述无线传输模块双向信号导通连接所述微控芯片单元的异步收发传输接口，所述无线传输模块通过无线信号通信连接所述交互设备，所述交互设备具备登陆在线教育平台，所述微控芯片单元和所述处理芯片单元通过I/O接口对接，所述服务器连接到所述微控芯片单元的数据传输端口。

【技术特征摘要】
1.一种基于脑电波进行在线辅助学习系统，其特征在于：包括头部电极贴片、左耳耳夹、右耳耳夹、模数转换器、微控芯片单元、服务器、处理芯片单元、无线传输模块、供电芯片单元和交互设备，所述供电芯片单元供电连接所述模数转换器、所述微控芯片单元和所述无线传输模块，所述头部电极贴片、所述左耳耳夹和所述右耳耳夹采集脑电波信号后分别连接到所述模数转换器的输入端口，所述模数转换器的输出端口通过总线连接到所述微控芯片单元的串行外围设备接口，所述无线传输模块双向信号导通连接所述微控芯片单元的异步收发传输接口，所述无线传输模块通过无线信号通信连接所述交互设备，所述交互设备具备登陆在线教育平台，所述微控芯片单元和所述处理芯片单元通过I/O接口对接，所述服务器连接到所述微控芯片单元的数据传输端口。2.根据权利要求1所述的基于脑电波进行在线辅助学习系统，其特征在于：所述头部电极贴片贴合于使用者头部，所述左耳耳夹卡置于使用者左耳处，所述右耳耳夹卡置于使用者右耳处，所述头部电极贴片、所述左...

【专利技术属性】
技术研发人员：范致远，
申请(专利权)人：天津市宽网传媒科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12