一种基于脑电控制的墙壁式一体电子开关 |
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| 申请号 | CN201610329520.6 | 申请日 | 2016-05-18 | 公开(公告)号 | CN107404790A | 公开(公告)日 | 2017-11-28 |
| 申请人 | 天津爱迪尔软件开发有限公司; | 发明人 | 苏聪; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种基于脑电控制 电子 开关 的系统及方法。包括：一种脑电控制电子开关的系统及方法，所述的系统包括进行脑电检测的脑电 信号 采集器和对开关进行控制的外部装置；脑 电信号 采集器包括脑电采集模 块 、脑电信号判断模块、从机；外部装置包括： 主机、 单片机 、可控 硅 功率模块；其中：脑电采集模块对人脑信号进行采集，由脑电信号判断模块检测 频率 在8-9HZ的α脑电波；当检测到α波后，识别脑电波强度，并将识别结果发送到主机； 主机接收到的信号传送给单片机的USART2引脚；单片机接受到信号后分析信号强度，并控制PWM发生器，对可控硅功率模块的功率进行控制。本发明具有一体化、智能化、低功耗、易实施等优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于脑电控制的墙壁式一体电子开关，其特征在于：所述的墙壁式一体电子开关包括进行脑电检测的脑电信号采集器和对开关进行控制的外部装置，其中： |
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| 说明书全文 | 一种基于脑电控制的墙壁式一体电子开关技术领域[0001] 本发明属于智能开关控制领域，尤其是涉及一种基于脑电控制的墙壁式一体电子开关。 背景技术[0002] 智能开关是指利用控制板和电子元器件的组合及编程，以实现电路智能开关控制的单元。开关(ON/OFF)控制又称BANG-BANG控制，由于这种控制方式简单且易于实现，因此在许多家用电器和照明灯具的控制中被采用。但常规的开关控制难以满足进一步提高控制精度和节能的要求，常规的开关控制方式在控制周期内，其控制量只有二个状态，要么接通，为一个固定常数值、要么断开，控制量为零，这样固定不变的控制模式缺乏人工开关控制的特点，人工开关控制过程中，人要根据误差及误差变化趋势来来选择不同的开关控制策略，例如在一个控制周期内，控制量输出的时间根据需要是可调的。这种以人的知识和经验为基础，根据实际误差变化规律及被控对象(或过程)的惯性，纯滞后及扰动等特性，按一定的模式选择不同控制策略的开关控制称为智能开关控制。目前，智能开关的种类繁多，已有上百种，而且其品牌还在源源不断的增加，其中市场所使用的智能开关不外乎几种技术：电力载波、无线、有线等。 发明内容[0003] 本发明提供了一种基于脑电控制的墙壁式一体电子开关系统。 [0005] 其中： [0007] 脑电采集模块连接脑电信号判断模块，脑电信号判断模块连接 从机； [0009] 进一步，所述脑电采集器与外部装置通过 从机和 主机模块以无线通信方式进行通信连接。 [0010] 进一步，所述的脑电信号采集器为脑电信号采集耳机。 [0011] 所述的脑电信号采集模块为 公司的ThinkGear AM脑电模块。 [0013] 进一步，所述的 从机和 主机芯片为TI公司的CC2541。 [0014] 所述单片机为STM32F103C8T6单片机， 主机和单片机STM32F103C8T6的USART2引脚相接，单片机STC89C52的PA.1引脚为输出端口，功率模块连接。 [0015] 进一步，所述的环境感应模块，为光强度感应模块和人体红外感应模块，[0016] 其中，所述的光强度感应模块为ROHM Semiconductor公司的BH1750FVI，[0017] 所述的人体红外感应模块为LHI778核心的人体释电模块。 [0020] 进一步，所述的墙壁式一体电子开关系统还包括如下步骤： [0021] 1)脑电采集模块对人脑信号进行采集，采集脑电信号，经过查分放大、降噪等步骤后，使用傅立叶变换后，提取α频段脑电波，并获取芯片提供的专注度和放松度等数据。 [0022] 2)当检测到α波后， 从机数据将数据发送到 主机模块。 [0023] 3) 主机模块将接收到的信号传送给单片机STM32F103C8T6的USART引脚； [0024] 4)单片机STM32F103C8T6接受到信号后，采集光照模块和人体红外感应模块数据，并综合比对数据。 [0025] 5)如果外部数据符合调制条件，在单片机STM32F103C8T6的PA.1端口输出PWM调制波； [0026] 6)功率模块根据PWM波调整功率，增高、降低灯光亮度或者打开、关闭灯光。 [0028] 图1是本发明的组成结构示意图 具体实施方式[0029] 如图1所示，本发明包括：进行脑电检测的脑电信号采集器和对开关进行控制的外部装置。脑电信号采集器为脑电信号采集耳机，脑电信号采集模块为 公司的ThinkGear AM脑电模块。脑电采集模块连接脑电信号判断模块，脑电信号判断模块由脑电波传感器、STM32单片机组成，脑电信号判断模块连接 从机，外部装置包括：主机、单片机、环境感知模块、功率模块。脑电采集器与外部装置通过 从机和 主机模块以无线通信方式进行通信连接， 从机和 主机芯片为TI公司的CC2541，单片机为STM32F103C8T6单片机， 主机和单片机STM32F103C8T6的USART2引脚相接，单片机STC89C52的PA.1引脚为输出端口，功率模块连接。环境感应模块为光强度感应模块和人体红外感应模块，光强度感应模块为ROHM Semiconductor公司的BH1750FVI，人体红外感应模块为LHI778核心的人体释电模块，功率模块采用 公司生产的MOC3051系列光电可控硅驱动器作为主要器件，其中功率模块调整功率的原理是通过可调电阻改变电容充放电速度，从而改变可控硅的导通角，控制灯泡在交流电源一个正弦周期内的导通时间，即而达到灯光调节的目的。 [0030] 下面结合实施例对本发明做进一步的阐述： [0031] 将本发明内容用于墙壁式一体电子开关，首先，利用脑电采集模块对人脑信号进行采集，采集脑电信号，经过查分放大、降噪等步骤后，使用傅立叶变换后，提取α频段脑电波，并获取芯片提供的专注度和放松度等数据。当检测到α波后， 从机数据将数据发送到 主机模块。 主机模块将接收到的信号传送给单片机STM32F103C8T6的USART引脚，单片机STM32F103C8T6接受到信号后，采集光照模块和人体红外感应模块数据，并综合比对数据。如果外部数据符合调制条件，在单片机STM32F103C8T6的PA.1端口输出PWM调制波，功率模块根据PWM波调整功率，即可对开关进行控制，增高、降低灯光亮度或者打开、关闭灯光。 |
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