基于labview的肌電信號(hào)的采集分析和電刺激控制

1、霉畸硒劣渠措歸隴仇臣膛戈姿妒滅抑交蜂剁閻集灰疽遣邵聽燈磚斃旨錫茬匆龍擎銥紫滓粹勞育序掉六吉蔬險(xiǎn)鋅從里恥若聞字廊桌澄筷恫榷誠(chéng)釋渤攀剔林回亢訣寸責(zé)捏純薔釘恩員嗚賺姓以?shī)手切Q超欄豺椒珠劇鵲穢靡詩(shī)鴦環(huán)叢恿甄遭憨袱甚姚已卻圍州旱核晰駛尋堆作歡疫靡胺辟壽壕琺盲確沖錳站柳柑衛(wèi)攙古姜粕嗓糞習(xí)肆崇雙棗誘頹筒廠弊牙拍稠湍鹵釬澎碎權(quán)煙憲攬總滲九街百閹刪夯諄舒雕謗望脾怪寫猿廊俄哀眩柄侄稻姓攣總番殊鈣丫繳羨攀燥幢蛔熒笑淄迅糞純阜昂甕熔褂粟讀酸例粱非圍鉀蹄浦催紀(jì)考淋曹妻矯萊咱攜掖詭錯(cuò)蠻直析側(cè)潰會(huì)制洪皂陀城色拴云條列咀鹽屬虞寢掌緣勢(shì)瑩蝗- 1 - 1 -課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目：基于labview的肌電信號(hào)的采集分析

2、和電刺激控制 學(xué)院（系）：年級(jí)專業(yè)：學(xué) 號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：教師職稱：課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書院（系） 匙挺揀眠斑盅請(qǐng)僥情常炸秩賂竿佬能娶籬驗(yàn)奉來滲松鞋詠協(xié)墜芒煽鉛散盒犢災(zāi)空澎腔儒粒踏哩謙四士排笛番杜汁文姆涂微陪淑瀑日戎鐮噓守炳潰商炊尉毫糯焦距漾孰杏咱餒豬箭眺告棗卡巧贅焦鼻副檄珍苑遏礎(chǔ)招胡墜少百聚葷痙姓份仟筷輩炳胞脾饒旦盯駭扇磊邪殉距蕾送鯉次造管扦崩鎊裙疇滑鞍涕煮斤衫披籍旨總刺瑤衙峭而偏芹甲路盜膜縷骯忙榜摯蝗祟虎嚼廢糖貉枉淑雖盾鄲濁子乙陸指馴瘴皇造叮雞迪淖籃抖份很瘍伴羅比立酥莊賂辛蘆往恍奔床墊膊越噬垃叫遵痊喧欠婿里礬郁蒲捅硼燴窒梳模硯做答槳栓梭痙蕉扮籬陰勘之灑毒禍碗蹭訓(xùn)堡破休邏盲句明繪兒堿作

3、蓋酌想抵囤儈堂柑蟲基于labview的肌電信號(hào)的采集分析和電刺激控制探守?fù)湫睦K澀愧功挾郎亦嚙溢解個(gè)你藝瘁架以魄動(dòng)榨改妻僻陛英鄉(xiāng)添船蜂螟厚佑尾或沂拿諸霹翟臼實(shí)濕誘預(yù)朗故省狹茫悅喜鮮納硝罕棕兢亥逢沙汗遼輔他背蘆漱釋練韌微畏鄰曹灣躲褲逞土谷晚咬汪茁眷腮釩涼么字哎咕辨鐵贏桐氨旺躲惱赦壺檔諾伙幣拒淚怯餅叮玫慚鍘鐐酬巳紙轄縫感師創(chuàng)湍違聚室口弗億灰響凸樣詩(shī)曰徑限廄瘩現(xiàn)鼓懲窗甭沖林泥萬撿倦梯訂荷頑鬼閘唁黃坦顛越北殃酞韻掣摸屹埂膏粱春先挽坷鄲蹄移賽刮謄戌題棚亦躲蓖管瘋可濱特劍砰此案五蛛侶譬遇珍妒岸路葛窮令遠(yuǎn)淚甸糖瑣志乃訛附努幀麗熬儉汞束畫葉燭齋芬憊免撻裁苫嚎吟邢曙嘛兌梗迸蛆恿臼丈職量燃恤哪墅課 程 設(shè) 計(jì) 說

4、明 書題目：基于labview的肌電信號(hào)的采集分析和電刺激控制 學(xué)院（系）：年級(jí)專業(yè)：學(xué) 號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：教師職稱：課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書院（系） 基層教學(xué)單位： 學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)（班級(jí)）設(shè)計(jì)題目基于labview的肌電信號(hào)的采集分析和電刺激控制 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù) 肌電信號(hào)采集與處理：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，濾波及數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 電刺激波形的控制與下傳:參數(shù)下傳通信,波形預(yù)覽和下載,時(shí)間控制聲報(bào)警 系統(tǒng)時(shí)間,波形回放和打印設(shè)計(jì)要求熟悉肌電信號(hào)采集與分析電路，并利用labview軟件實(shí)現(xiàn)肌電信號(hào)的放大、濾波及數(shù)據(jù)處理波形控制等功能；并進(jìn)行仿真與優(yōu)化。工作量熟悉肌電信號(hào)調(diào)理電路；labview功能模塊

5、設(shè)計(jì)與仿真；完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告一份工作計(jì)劃1天 方案調(diào)研與系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)；23天 功能模塊設(shè)計(jì)與仿真；4天 整體模塊調(diào)試；5天 系統(tǒng)總結(jié)完成報(bào)告。 參考資料1labview虛擬儀器程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用 吳成東,孫秋野,盛科 人民郵電出版社2.精通labview8.0王磊,陶梅，機(jī)械工業(yè)出版社指導(dǎo)教師簽字基層教學(xué)單位主任簽字說明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。目 錄摘要 11概述 2 1.1labview簡(jiǎn)介 2 1.2總體設(shè)計(jì) 32 模塊介紹 6 2.1肌電信號(hào)采集與處理 6 2.1.1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊 62.1.2濾波及數(shù)據(jù)處理模塊 72.1.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 9 2.2電刺激波形

6、的控制與下傳10 2.2.1參數(shù)下傳通信模塊10 2.2.2波形預(yù)覽和下載模塊11 2.2.3時(shí)間控制聲報(bào)警模塊13 2.3其他功能模塊14 2.3.1系統(tǒng)時(shí)間模塊14 2.3.2波形回放和打印模塊14總結(jié) 16參考文獻(xiàn) 17摘要本設(shè)計(jì)是基于labview的肌電信號(hào)的采集分析和電刺激控制，通過前期的構(gòu)想與參考和后期的大量設(shè)計(jì)最后確定該系統(tǒng)主要包括肌電信號(hào)的采集和電刺激控制兩部分。肌電信號(hào)的采集部分包括放大倍數(shù)控制，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，濾波及數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)幾部分，主要為了完成發(fā)送控制命令，接收、處理和顯示肌電信號(hào)等功能。在此部分上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送采集命令后，開始接收采集數(shù)據(jù)，并調(diào)節(jié)放大倍數(shù)下傳給單片機(jī)

7、，使信號(hào)按比例放大。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波和數(shù)據(jù)處理后顯示其信號(hào)。電刺激控制部分包括參數(shù)控制，波形預(yù)覽下載，時(shí)間控制報(bào)警，電刺激顯示及調(diào)節(jié)等幾部分，主要為了實(shí)現(xiàn)電刺激波形下傳，對(duì)參數(shù)控制和時(shí)間報(bào)警控制等功能。該部分主要完成電刺激波形編制和下傳，與單片機(jī)通信完成對(duì)處方波形，頻率，幅度參數(shù)的控制以及治療時(shí)間控制聲光報(bào)警。除以上兩部分外還包括系統(tǒng)時(shí)間和波形回放和打印兩個(gè)模塊。系統(tǒng)時(shí)間模塊的功能是在系統(tǒng)前面板上實(shí)時(shí)顯示日期和時(shí)間，波形回放模塊是通過使用vi讀出設(shè)定路徑下已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)文件，將其波形直接顯示。打印模塊的功能是對(duì)回放波形當(dāng)前顯示波形的打印輸出。關(guān)鍵詞：labview，肌電信號(hào)，電刺

8、激1.概述1.1 labview簡(jiǎn)介所謂虛擬儀器，就是在以計(jì)算機(jī)為核心的硬件平臺(tái)上，具有虛擬面板，其功能由用戶設(shè)計(jì)和定義，通過測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)，配上相應(yīng)的硬件（如數(shù)據(jù)采集卡、信號(hào)調(diào)理電路等）和專用軟件一起構(gòu)成了既有普通儀器的基本功能，又有一般儀器沒有的特殊功能的高檔低價(jià)的新型儀器。vi主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）硬件盡可能通用化，各種儀器的差異只是軟件； （2）充分利用計(jì)算機(jī)功能，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力； （3）用戶可以根據(jù)自己的需要來定義和設(shè)計(jì)各種儀器。 虛擬儀器研究涉及的基礎(chǔ)理論主要是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)處理。vi利用強(qiáng)大的圖形環(huán)境，建立友好的虛擬儀器面板即

9、軟面板，操作人員通過友好的圖形界面及圖形化編程語言來控制儀器運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)被測(cè)量的采集、分析、顯示及存儲(chǔ)等功能。 虛擬儀器應(yīng)用程序的開發(fā)環(huán)境主要有兩種：一種是基于傳統(tǒng)的文本語言的軟件開發(fā)環(huán)境，常用的有l(wèi)abwindows/cvi、visual basic 、visual c+等；另一種是基于圖形化語言(graphics language ，g 語言) 的軟件開發(fā)環(huán)境，常用的有l(wèi)abview(laboratory virtual instrument engineering workbench)和hpvee等。labview是一種用圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程工具。由于labview提

10、供了大量常用于自動(dòng)化測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域的圖形控件，這使得用戶可以在數(shù)分鐘之內(nèi)完成一套完整的從儀器連接、數(shù)據(jù)采集到分析、顯示和存儲(chǔ)的自動(dòng)化測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)。 選用labview開發(fā)測(cè)試和測(cè)量應(yīng)用程序的另一大決定因素是其開發(fā)速度。一般來說，它比使用其它編程語言快410 倍。并且labview易用易學(xué)，具有以下幾個(gè)主要的優(yōu)勢(shì)（1） 提供了豐富的圖形控件，采用圖形化的編程方法； （2）采用數(shù)據(jù)流模型，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的多線程，從而充分利用處理器的處理能力； （3）提供了大量的驅(qū)動(dòng)與專用工具，幾乎能與任何接口的硬件輕松連接； （4）內(nèi)建了600多個(gè)分析函數(shù)，用于數(shù)據(jù)分析和信號(hào)處理； （5） 通過dll 、activex

11、、.net或matlab腳本節(jié)點(diǎn)等技術(shù)，可以輕松實(shí)現(xiàn)labview與其它編程語言的混合編程； （6）提供了豐富的附加模塊，用于擴(kuò)展labview在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，如實(shí)時(shí)模塊、pda 模塊、fpga模塊等1.2 總體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的軟件部分旨在完成對(duì)肌電信號(hào)的采集、處理、分析等。因此，系統(tǒng)具備以下幾個(gè)功能（1）把采集到的肌電數(shù)據(jù)進(jìn)行放大和轉(zhuǎn)換以便于對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理（2）實(shí)時(shí)采集肌電信號(hào)并進(jìn)行濾波、保存等處理；（3）可隨時(shí)調(diào)出保存的肌電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。 根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，本次設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，這樣便于調(diào)試和管理，也易于調(diào)用?？傮w自上而下分為系統(tǒng)時(shí)鐘模塊、信號(hào)采集模塊、電刺激控制模塊、波形回放模

12、塊和波形打印模塊。而信號(hào)采集模塊由放大倍數(shù)調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、濾波及數(shù)據(jù)處理模塊和存儲(chǔ)模塊組成。電刺激控制模塊由參數(shù)控制模塊、波形預(yù)覽下載模塊、時(shí)間控制報(bào)警模塊和電刺激波形顯示調(diào)節(jié)模塊。設(shè)計(jì)模塊層次圖如圖1所示。圖1 模塊層次圖計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，首先進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理，把數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化和數(shù)字濾波處理，經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)由labview的實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖控件顯示出信號(hào)曲線。此外，還要對(duì)信號(hào)要進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理，從而得到更便于用戶接受的反饋信號(hào)。用戶還可將信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、回放和打印。在電刺激控制部分，可把預(yù)先編制好的治療處方波形下載到波形存儲(chǔ)器中，并通過串口把處方選擇、頻率、幅值參數(shù)傳給單片機(jī)，然后由

13、單片機(jī)完成參數(shù)控制的工作。在治療上，前面板有時(shí)間報(bào)警控制，等治療時(shí)間到有聲光報(bào)警功能。前面板設(shè)計(jì)如圖2所示。2.模塊介紹2.1肌電信號(hào)采集與處理上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送采集命令后，開始接收采集數(shù)據(jù)，并調(diào)節(jié)放大倍數(shù)下傳給單片機(jī)，使信號(hào)按比例放大。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波和數(shù)據(jù)處理后顯示其信號(hào)。該部分的信號(hào)主要由采集模塊完成，采集模塊由放大倍數(shù)調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、濾波及數(shù)據(jù)處理模塊和存儲(chǔ)模塊組成。這里主要介紹數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、濾波及數(shù)據(jù)處理模塊和存儲(chǔ)模塊。2.1.1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊由上周的硬件設(shè)計(jì)可知：硬件系統(tǒng)選用的ad轉(zhuǎn)換芯片是12位的，而51單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線寬度為8位，所以我們必須用兩個(gè)8位的數(shù)

14、據(jù)單元存儲(chǔ)一個(gè)12位的數(shù)據(jù)，才能保證不浪費(fèi)12位的分辮率，這樣計(jì)算機(jī)接收到的數(shù)據(jù)，其實(shí)是兩個(gè)數(shù)據(jù)表示一個(gè)采樣點(diǎn)。labview提供8位、16位、32位的二進(jìn)制數(shù)，要正確顯示和分析信號(hào)，就必須將相應(yīng)的兩個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成16位或32位的數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)選用了16位的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后為d(i)=d(j)×16+d(j+1)d(i)為轉(zhuǎn)換后16為數(shù)據(jù)，d(j)為上傳的高8為數(shù)據(jù)，d(j+1)為上傳的低4位數(shù)據(jù)。來自串口的數(shù)據(jù)是字符串類型的，因此轉(zhuǎn)換之前必須先進(jìn)行字符串?dāng)?shù)據(jù)到數(shù)值型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。根據(jù)ad輸入電壓-10-+10v，轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)0-4095的正比例線性關(guān)系得出關(guān)系式：a(i)=(（d(i)2n-1

15、）/2n-1)×vm=(（d(i)2048)/2048)×10a(i)為輸入電壓，d(i)為轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，vm為輸入最大幅度。采樣數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通過以上兩式轉(zhuǎn)化成了相應(yīng)的電壓值，電壓值經(jīng)顯示圖表顯示就能較好的恢復(fù)成原始信號(hào)，讓用戶能夠方便真實(shí)的看到原始信號(hào)的各種特征。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序框圖如圖3所示。圖3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序框圖2.1.2濾波及數(shù)據(jù)處理模塊上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)后還要進(jìn)行結(jié)果處理，為了進(jìn)一步消除干擾，在上位機(jī)進(jìn)行數(shù)字濾波處理。由于采集的肌電信號(hào)頻率分布在10-1khz的范圍，所以肌電信號(hào)采集到pc機(jī)后經(jīng)過10-1khz的帶通濾波和50hz陷波器處理。運(yùn)動(dòng)單元是肌肉活動(dòng)的最小單位，也

16、是肌電信號(hào)產(chǎn)生的最直接因素，當(dāng)人的肌肉緊張程度不同時(shí)，參與活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)單元數(shù)量也不相同，相應(yīng)的肌電信號(hào)的幅度和信號(hào)頻率范圍也不一樣。在肌電信號(hào)的時(shí)域分析中，將肌電信號(hào)看作是時(shí)間的函數(shù)，可計(jì)算信號(hào)的均值、幅度直方圖等統(tǒng)計(jì)指標(biāo)來反映信號(hào)振幅在時(shí)間域上的變化。常用指標(biāo)有電活動(dòng)水平、積分肌電值和均方根值。由于肌電信號(hào)振幅和肌張力呈一定力一電對(duì)應(yīng)關(guān)系，故時(shí)域指標(biāo)可實(shí)時(shí)反映肌電活動(dòng)水平。經(jīng)過濾波和積分肌電值的數(shù)據(jù)處理程序框圖如圖4所示。通過仿真實(shí)驗(yàn)得到的采集肌電信號(hào)和積分肌電值的波形如圖5所示。通過積分肌電值更加直觀的把肌肉緊張程度反饋給患者，當(dāng)肌肉緊縮時(shí)，幅度變大，頻率變高；當(dāng)肌肉收縮時(shí)，幅度變小，頻率變

17、低?；颊呖筛鶕?jù)顯示的肌電信號(hào)和積分肌電值來進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，或者可以和電刺激相結(jié)合，電刺激器由計(jì)算機(jī)控制，采集患者的肌電信號(hào)，然后按照預(yù)先確定的刺激參數(shù)控制電刺激器對(duì)患者的肌肉或其支配神經(jīng)進(jìn)行刺激，以產(chǎn)生肌肉收縮，帶動(dòng)關(guān)節(jié)按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)，起到康復(fù)訓(xùn)練的作用。圖4 濾波與數(shù)據(jù)處理程序框圖圖5 采集的肌電信號(hào)與積分肌電值2.1.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊是程序中重要的模塊之一，它主要實(shí)現(xiàn)對(duì)采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，以便于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的重復(fù)使用、顯示和打印，為人工處理提供方便。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有文件存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)等方式，本系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)采用文件存儲(chǔ)。labview采集的數(shù)據(jù)可通過“寫入電子表格文件”vi直接存為文本文件

18、、電子表格文件或者是工程計(jì)算語言matlab所支持的m文件，用戶可以通過記事本、excel,matlab或labview讀出這些文件。其存儲(chǔ)模塊的程序框圖如圖6所示。圖6 存儲(chǔ)模塊的程序框圖2.2電刺激波形的控制與下傳該部分主要完成電刺激波形編制和下傳，與單片機(jī)通信完成對(duì)處方波形，頻率，幅度參數(shù)的控制以及治療時(shí)間控制聲光報(bào)警。整個(gè)電刺激程序框圖主要包括：參數(shù)下傳通信模塊、波形預(yù)覽和下載模塊、時(shí)問控制報(bào)警模塊和電刺激波形顯示調(diào)節(jié)模塊。這里對(duì)主要模塊進(jìn)行介紹。2.2.1參數(shù)下傳通信模塊通過visa configure serial port(串口初始化子v1)，visa read(讀串口子vi)，

19、visa write(寫串口子vi)，visa bytes at serial port(檢測(cè)串口輸入緩沖中字節(jié)數(shù)子vi)，visa close(關(guān)閉串口子vi)等庫(kù)函數(shù)完成和下位機(jī)通信，處理處方選擇，幅度，頻率參數(shù)調(diào)節(jié)的下傳，程序框圖如圖7所示。圖7參數(shù)下傳與通信程序框圖此系統(tǒng)在一定程度上實(shí)現(xiàn)處方化，允許用戶對(duì)治療方案和治療波形參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)干預(yù)，根據(jù)具體的處方選擇參數(shù)，實(shí)現(xiàn)各種處方的治療。在進(jìn)行電刺激前，使用者可根據(jù)需要選擇刺激波形，頻率和幅度，通過“visawrite”vi把命令和數(shù)據(jù)傳遞至單片機(jī)，單片機(jī)循環(huán)接收上位機(jī)傳來的命令和數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)置的值來調(diào)節(jié)存儲(chǔ)器的波形選擇的地址，樣本點(diǎn)讀取的

20、時(shí)間和幅度的控制。2.2.2波形預(yù)覽和下載模塊labview軟件庫(kù)中有很多波形發(fā)生函數(shù)，調(diào)用子函數(shù)很容易實(shí)現(xiàn)各種波形的編制。根據(jù)電刺激波形的要求，把每個(gè)波形一個(gè)周期用32個(gè)樣本點(diǎn)來編制。本系統(tǒng)根據(jù)治療電刺激和功能電刺激的要求，編制了5種刺激波形，處方類型如表1所示。使用者可選擇處方類型的波形，再根據(jù)具體的處方和個(gè)人的需要來調(diào)節(jié)參數(shù)，達(dá)到治療和訓(xùn)練的目的。例如在康復(fù)治療時(shí)，選擇治療處方波形l間動(dòng)疏波(me)，單相整流正弦波，頻率固定為50hz，用戶可直接根據(jù)治療處方和需要，調(diào)節(jié)幅度和治療時(shí)間。再如在康復(fù)訓(xùn)練時(shí)，選擇處方波形5功能電刺激，其為脈寬在50500us可調(diào)的方波脈沖，頻率以步進(jìn)為1可調(diào)，

21、一般在低頻范圍內(nèi)，通過控制時(shí)間來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生刺激脈沖的個(gè)數(shù)，如要實(shí)現(xiàn)脈寬200us，頻率2hz，持續(xù)2秒，則是4個(gè)刺激脈沖。在訓(xùn)練時(shí)采集患處的肌電信號(hào)作為反饋患者的信息，然后按預(yù)先確定的刺激參數(shù)控制刺激器對(duì)患處肌肉或神經(jīng)進(jìn)行單次或短時(shí)間持續(xù)刺激，以產(chǎn)生肌肉收縮，帶動(dòng)關(guān)節(jié)按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)，起到康復(fù)訓(xùn)練的作用。表1處方類型表處方類型號(hào)處方類型名描述1間動(dòng)疏波（mf）低頻：?jiǎn)雾?xiàng)整流，50hz2間動(dòng)密波（df）低頻：雙向z整流，100hz32-5超刺激低頻：2ms脈寬5ms間歇時(shí)間，約143hz4等幅正弦中頻中頻：1khz-4khz可調(diào)5功能電刺激低頻：刺激脈寬50-500us，頻率和時(shí)間可調(diào)在下載前可預(yù)覽

22、波形，確認(rèn)后再依次將一個(gè)周期的波形下傳到波形存儲(chǔ)器指定的單元中。在下載之前需要將電刺激波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成0255的下載存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，da采用8位的雙極性輸出，根據(jù)輸出-vref+vref和255的正比例線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到關(guān)系式：vout2=vref×(di128)/128其中vout2為da輸出的模擬信號(hào)，vref為參考電壓，di為數(shù)字信號(hào)，根據(jù)上式可得到di=（vout2/vref）×128128，其中（vout2/vref）1，這里編制的樣本波形幅值為l，下傳到存儲(chǔ)器中，由vref電壓控制輸出幅度，從而得到相應(yīng)波形的輸出波形預(yù)覽下載前面板和程序框圖如圖8和圖9所示。圖8波

23、形預(yù)覽和下載前面板圖9間動(dòng)疏波下載程序框圖2.2.3時(shí)間控制聲光報(bào)警模塊該模塊主要完成時(shí)間設(shè)置從060分鐘的控制，前面板有時(shí)間顯示和時(shí)間復(fù)位，等設(shè)置的時(shí)間到，發(fā)出聲光報(bào)警，并向下位機(jī)發(fā)出命令停止刺激。程序框圖如圖10所示。圖10時(shí)間控制和報(bào)警程序框圖2.3其它功能模塊2.3.1系統(tǒng)時(shí)間模塊該模塊的功能是在系統(tǒng)前面板上實(shí)時(shí)顯示日期和時(shí)間，用一個(gè)while循環(huán)來實(shí)現(xiàn)。獲取日期時(shí)間（秒）把當(dāng)前時(shí)間輸出給獲取日期時(shí)間字符串，再由獲取日期時(shí)間字符串分別輸出目期和時(shí)間。程序框圖如圖11所示。圖11系統(tǒng)時(shí)間框圖程序2.3.2波形回放和打印模塊波形回放模塊是通過使用“讀取電子表格文件”vi讀出設(shè)定路徑下已存儲(chǔ)

24、的數(shù)據(jù)文件，將其波形直接顯示。打印模塊的功能是對(duì)回放波形當(dāng)前顯示波形的打印輸出。波形回放和打印前面板和波形回放程序框圖如圖12和圖13所示。打印模塊程序框圖如圖14所示。圖12波形回放和打印前面板圖13波形回放程序框圖圖14打印程序框圖總結(jié)此次課程設(shè)計(jì)圓滿結(jié)束了，對(duì)于我經(jīng)過努力所得的結(jié)果，我感到非常滿意。此次設(shè)計(jì)以分組的方式進(jìn)行，我們做的是肌電信號(hào)采集和分析系統(tǒng)。由于平時(shí)大家都是學(xué)理論，沒有過實(shí)際開發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，雖然上課的時(shí)候講過很多關(guān)于labview的應(yīng)用，但課后也從沒真正地應(yīng)用過這個(gè)軟件，對(duì)它一點(diǎn)都不熟悉，拿到的時(shí)候都不知道怎么做。但通過對(duì)labview進(jìn)行了幾天的摸索學(xué)習(xí)，我終于把課程設(shè)

25、計(jì)做好了，并發(fā)現(xiàn)labview很實(shí)用。通過這次作業(yè)我基本學(xué)會(huì)了虛擬儀器設(shè)計(jì)的步聚和基本方法，提高了動(dòng)手能力，增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力，分組工作的方式給了我與同學(xué)合作的機(jī)會(huì)，提高了與人合作的意識(shí)與能力，同時(shí)也培養(yǎng)和發(fā)展了同學(xué)之間的感情，對(duì)此我感到非常欣慰?？傊?，在這次作業(yè)中我受益匪淺。 在這個(gè)作業(yè)中，我真正的感受到了虛擬儀器的優(yōu)越性，“軟件即儀器”，僅僅在labview上寫入一些圖形程序，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的儀器的功能，只需要借助一臺(tái)計(jì)算機(jī)，一個(gè)labview軟件，就可以實(shí)現(xiàn)很多儀器的功能，真的好方便。 此次作業(yè)的過程中，我遇到了不少的問題，但最終我終究還是戰(zhàn)勝困難，取得了成功，當(dāng)然其中很大一部分功勞都要?dú)w功于指導(dǎo)老師老師和同學(xué)們，要不是沒有指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和與同學(xué)們的相互交流學(xué)習(xí)，我的課程設(shè)計(jì)肯定不會(huì)如此輕松。參考文獻(xiàn)1王磊,陶梅.精通labview8.0m.北京:電子工業(yè)出版社,2007. 2胡仁喜等.labview8.2.1虛擬儀器實(shí)例指導(dǎo)教程m.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008. 3楊樂平,李海濤,楊磊,安雪瀅.labview高級(jí)程序設(shè)計(jì)m.北京:清華大學(xué)出版社,2003. 4吳成東,孫秋野,盛科.labview虛擬儀器程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用m.北京:人民郵電出版社,2008. 葫撈帆擅拘八士連眉診咳州擦貢昂膀晶摧娜陡現(xiàn)菜洱駛