第2部 第 9章 mbed.org でソースコード公開中! mbed 簡易筋電センサの ソフトウェア 長嶋 洋一 筋電センサ出力波形モニタ用 使用するUSB-シリアル変換器用 ドライバはインストールしておく 簡易筋電センサ パソコン XBee mbed互換ボード 無線 Nucleo F401RE モジュール アナ ログ 基板 マイ コン XBee 無線 モジュール シリ アル 波形取得と信号処理を行う プログラム.mbedの筆者 のページに公開 画像表示ソフト ウェアMax6.1 シリアル X-CTUというソフトウェアを 使って事前にパソコンから通 信レート等を設定しておく USBUSB シリアル 変換器 本稿ではMacを使 ったがWindowsで も同様なことが できる 簡易筋電センサの出力波形のモニタ や,mbedで行う信号処理のパラメ ータ検討に使った 図 1 簡易筋電センサで使ったソフトウェア 必要なソフトウェア mbed 簡易筋電センサで必要なソフトウェアを図 1 に示します.mbed 開発環境を用意してマイコン・プ ログラムを作成する以外にも以下のいくつかのソフト ウェアを使いました. ・ ・USB - シリアル変換器用ドライバ ・その他:XBee 無線モジュール設定用 X-CTU Max6(画像表示ソフトウェアとして使用) 本稿では,mbed 用マイコン・プログラムで行って いる以下の処理について主に解説していきます. ステップ 1:A-D 変換用タイマ割り込みプログラム ステップ 2:A-D 変換プログラム 〈各種信号処理〉 ステップ 3:XBee 無線用シリアル通信プログラム 各種信号処理とプログラムについては以降の章で個 別に説明することとします. USB- シ リ ア ル 変 換 器 用 ド ラ イ バ や XBee 無 線 モ ジュール設定用ソフトウェア X-CTU については誌面 の都合で説明を割愛します. 84 マイコン・プログラムの主な処理 図 2 にプログラムのメイン・ルーチンのフローを示 します.このメイン・ルーチンに入る前に,ポートや パラメータの初期化とともに, ・タイマ割り込みの設定 ・シリアル受信割り込みの設定 を行っています.タイマ割り込みルーチンが呼ばれる と,タイマ広域変数をインクリメントするだけで返り ます.シリアル受信割り込みルーチンが呼ばれると, 受信データを受信 FIFO に積むだけで返ります. メイン・ルーチンではフローのように,まず XBee 送信 FIFO をチェックして,送信すべきデータが積ま れていれば,ポーリングで送信ポートのバッファ・エ ンプティを確認して 1 バイトのデータを XBee 経由で 送信します. 次にタイマ広域変数が A-D 変換のサンプリング間 隔(0.1ms)までインクリメントされたかを確認して, 達していれば 1 チャネル目の A-D 変換を行います.こ の A-D 変換された筋電データの生情報に対して,アー ティファクトのチェック,全波整流処理,ハム除去の 2015 年 4 月号
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