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研究生: 謝進順
Hsieh, Chin-shun
論文名稱: 可攜式長時間顫抖記錄與分析系統
A Portable Microcontroller System For long-term Recording and analysis of Tremor Data
指導教授: 楊明興
Young, Ming-Shing
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電機工程學系碩士在職專班
Department of Electrical Engineering (on the job class)
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 94
中文關鍵詞: 顫抖可攜式加速表快閃記憶體強度
外文關鍵詞: tremor, portable, accelerometer, flash memory, intensity
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  •   顫抖是神經系統失調一種的症狀,在一天中的任意時刻都有可能發生。由此顫抖是一個身體部分不自主的擺動,帶有相對固定頻率和幅度,如果只記錄一段短時間,在病理上的症狀就無法完全了解,也會使醫生開藥方不易。為了連續的記錄顫抖數據, 本研究提出一個小尺寸,低功率和長期的可攜式顫抖數據記錄系統。本系統是以 ATMEL Atmeg16L 微控器、快閃記憶體和三軸加速度計來建構完成。 在收集顫抖數據之後,將其轉存到主機(PC機)做進一步處理。整個顫抖波形的分析包括顫抖頻率和強度分析,並提供顫抖現象的判斷和治療的相關意見。
      因此,本研究提出記錄系統,能夠長期記錄全部顫抖的數據並且傳送到PC去分析。本研究所完成系統有下列特點︰
    -記錄來自3個頻道的顫抖數據
    -A/D取樣率為100Hz/頻道
    -長的記錄時間為11.65個小時(2位元/頻道)
    -可將數據資料儲存到快閃記憶體(64Mb)中
    -可將數據資料經由RS-232界面轉存到PC
    -使用電池動力(3 V)
    -低耗能(工作電流約4.1mA)
    -小尺寸和低成本

      Tremor is a kind of symptom of neurological disorders, which may occur anytime in a day. As tremor is a kind of involuntary oscillation of the related body parts with a relatively fixed frequency and amplitude. If tremor data are recorded only for a brief time periods, the entire pathological state will not be understood completely, and also make it difficult for doctors to prescribe medicine. In order to continuously record tremor data, we presents a small-size, low-power, and long-term tremor data portable recording system, which is based on ATMEL Atmeg16L microcontroller, flash memory, and three-axis accelerometer. After collection, data can be transferred to host computer (PC) for further processing . Analysis including tremor frequency and intensity based on entire tremor waveform ,which can be used to offer the judgement and treatment of tremor.

      For this reason, this study presents a recording system, which can long-term record full-wave data of tremor and transferred to PC for further analysis. The system developed in this research has the following features:
    - recording tremor data from 3-channel
    - with A/D sampling rate of 100Hz/channel
    - long recording time up to 11.65 hours(2byte/channel)
    - save recording data to flash memory(64Mb)
    - transfer recording data to PC via RS-232 interface
    - battery-powered (3V)
    - low power consumption (4.1mA)
    - small size and low cost

    中文摘要…………………………………………………………… I 英文摘要…………………………………………………………… Ⅲ 誌謝………………………………………………………………… Ⅴ 目錄………………………………………………………………… Ⅵ 圖表目錄…………………………………………………………… Ⅷ 第一章 緒論 …………………………………………………… 1 1-1前言 ………………………………………………… 1 1-2、研究動機與目的 …………………………………… 2 第二章 系統分析設計與原理 …………………………………… 4 2-1、取樣頻率之考量 ……………………………………… 5 2-2、分析方法簡介 ……………………………………… 8 2-2-1 離散傅利葉轉換(DFT) …………………………… 8 2-2-2 快速傅利葉轉換 (FFT) ………………………… 11 2-2-3 短時傅利葉轉換(STFT)…………………………… 11 2-3系統方塊圖 ……………………………………………… 14 2-4系統硬體結構 …………………………………………… 15 2-4-1、加速度計模組 …………………………………… 15 2-4-2、單晶片記憶模組 ………………………………… 18 2-5 系統主機軟體流程圖 ………………………………… 22 2-6 PC端接收與分析軟體流程圖 ………………………… 26 第三章、系統測試與校正 ……………………………………… 30 3-1電流消耗量測試 ………………………………………… 30 3-2取樣頻率測試 …………………………………………… 31 3-3系統驗證 ………………………………………………… 33 3-4 系統靜態雜訊測試 …………………………………… 40 3-5 長時間STFT驗證 ……………………………………… 41 第四章 討論 ……………………………………………………… 43 第五章 結論 ……………………………………………………… 49 參考文獻 ………………………………………………………… 50 附錄一、系統照片圖 …………………………………………… 53 附錄二、自製AVR燒錄器 ………………………………………… 55 附錄三、無外接電源RS232介面 ………………………………… 57 附錄四、FLASH_MOMERY流程……………………………………… 59 附錄五、其他分析方法簡介 …………………………………… 63 附錄六、FLASH MEMORY 簡介 ……………………………………… 74 附錄七、AVR程式碼 ……………………………………………… 78

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    21.彭茂榮 “快閃記憶體產業發展現況” 工研院IEK-ITIS計畫 10/2003.

    下載圖示 校內:2006-07-05公開
    校外:2007-07-05公開
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