基于脑电波监测智能助睡眠耳机设计

发布时间：2025-04-01 01:13

　　 快节奏的生活方式和工作压力,使得越来越多的人陷入失眠的困扰。针对该问题,设计基于脑电波监测智能助睡眠耳机系统。搭建后台服务器,构建蓝牙一主多从式架构,借助脑电波传感器采集人脑电波信息,采用有限冲激响应(FIR)滤波器实现低通数字滤波,并通过傅里叶变换将脑电信号从时域变换到频域空间,进行功率谱特征提取;采用K最近邻(KNN)算法进行睡眠阶段分析,并根据分析结果自适应地控制辅助睡眠设备的音量,帮助使用者睡眠;通过对用户累计时间段内的睡眠分析,形成睡眠监测报告,传输到安卓客户端,帮助使用者分析睡眠情况,以达到改善人们睡眠质量的目的。

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图1 系统结构示意图

系统结构示意图如图1所示,树莓派通过CSR4.0蓝牙适配器和安卓手机进行全双工通信,脑电传感模块通过蓝牙串口透传方式将数据传输到树莓派,树莓派通过蓝牙音频发射器将音频信号传输给蓝牙耳机。系统开始工作时,首先启动后台服务器,服务器将自动运行脚本以实现基本功能配置,并进入客户端等待....

图2 Raspberry Pi 3 MODEL B+

核心主控板为树莓派3代B+版,如图2所示。板载4个USB2.0端口,1个RCAAV音频端口,有Linux内核版本的支持,相比其他ARM系列的嵌入式微控制器,具有更广阔的应用空间,便于搭建小型蓝牙服务器系统。树莓派采用OMXPlayer硬解码GPU命令行播放器,实现对mp3文件....

图3 App通信建立流程

软件开发的安卓客户端App,主要实现四个功能:唤醒闹钟设定、睡眠质量监测、睡眠质量分析、音乐播放远程控制。点击App连接按钮后,会尝试搜寻对应的蓝牙MAC地址,即树莓派的蓝牙适配器地址,App建立蓝牙通信的流程如图3所示。建立通信后,可通过App发出对树莓派端的控制指令,实现一款....

图4 App音乐播放控制界面

(4)控制功能模块。App对服务器端音乐播放的远程控制界面如图4所示。在App界面上点击列表中歌曲名,可播放指定曲目;点击或拖动播放进度条,改变音频播放位置;点击或拖动音量进度条,可调节音频音量;长按列表中的曲目可对其进行屏蔽或恢复操作;在下拉菜单栏里可远程控制服务器的连接状态....

本文编号：4038712