5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
4.2 Kiến trúc điều khiển hệ thống
Hình 4.9 Kiến trúc điều khiển hệ thống
4.2.1 Neurosky Headset
Ghi tín hiệu EEG trên da đầu truyền về máy tính qua bluetooth với tần số lấy mẫu 512Hz/giây.
4.2.2 Computer System
Sử dụng Laptop để thu tín hiệu EEG từ Neurosky Headset qua bluetooth, laptop được cài đặt phần mềm ứng dụng Matlab để xử lý tín hiệu EEG như: dùng hàm FFT để trích xuất đặc trưng EEG trong miền tần số, dùng hàm IFFT để trích xuất đặc trưng EEG trong miền thời gian và dùng mạng nơ rôn truyền thẳng MLP để phân loại các đặc trưng thành các tín hiệu điều khiển. Laptop cũng được cài đặt phần mềm ứng dụng Arduino IDE dùng lập trình cho vi điều khiển Arduino Nano để điều khiển xe lăn điện.
4.2.3 RF Zigbee
Sử dụng hai mạch thu phát RF Zigbee, mạch thứ nhất ghép nối với laptop qua board chuyển đổi USB-TTL để truyền nhận dữ liệu với vi điều khiển Arduino Nano, mạch thứ hai ghép nối với vi điều khiển Arduino Nano để truyền nhận dữ liệu với laptop.
Neurosky Headset Computer System Bluetooth RF ZipBee Usb RF ZipBee RF Wave Arduino Nano DC Motor Driver DC Motor Wheelchair
85
4.2.4 Arduino Nano
Arduino Nano nhận tín hiệu từ laptop gửi đến qua RF Zigbee, đã được mạng nơ rôn phân loại thành mã điều khiển logic 0 và 1 như sau:
- Tín hiệu cử chỉ hành đợng “mở mắt”: [1 0 0 0 0] - Tín hiệu cử chỉ hành đợng “nhắm mắt”: [0 1 0 0 0]
- Tín hiệu cử chỉ hành động “chớp mắt 1 lần/giây”: [0 0 1 0 0] - Tín hiệu cử chỉ hành đợng “chớp mắt >1 lần/giây”: [0 0 0 1 0] - Tín hiệu cử chỉ hành đợng “nhìn lên”: [0 0 0 0 1]
Từ mã điều khiển này, Arduino Nano sẽ điều khiển cho xe lăn điện di chuyển: Tới, lùi, trái, phải và dừng.
4.2.5 DC Motor Driver
Sử dụng mạch điều khiển motor kép, dãy điện áp rợng từ 3V-36V, dịng điện liên tục 10A, chế độ xung đạt cực đại 30A, Mạch sử dụng hai cầu H bằng Mosfet nên dễ dàng đảo chiều quay motor hoặc thay đổi tốc độ quay của motor bằng phương pháp PWM.
4.2.6 DC Motor
Sử dụng hai motor chuyên cho xe lăn điện 24V, 250W. Năng lượng cấp cho motor sử dụng hai Acquy khô 12V/9A mắc nối tiếp thành 24V/9A.
4.2.7 Wheelchair
86