手搓了一个智能手表！开源了！

工程名称：面向人机交互的表面肌电智能手表

工程作者：BrianQiu

 

前言

这，是一个智能手表！

但，不是普通的智能手表！

 

它是肌电智能手表！

它最大的亮点是——能通过自制的8通道肌电采集硬件，实现肌肉电信号采集-无线传输-算法识别映射-到电脑控制的完整工作流。

啊这，这是啥意思？

 

一、它到底能干啥？

大白话说就是：

它能通过手势，隔空控制电脑！

比如，伸出拇指，PPT上一页；伸出食指，PPT下一页；握拳、张开手掌，还能实现缩放/放大！

 

1、具体功能

 

 

2、应用场景

 

接下来，我们就看看，想做一个这样的肌电手表，该怎么设计？

 

二、设计方案

1、系统框图

 

2、电路设计图

作者基于嘉立创EDA，设计了3块PCB板。

 

FPC板

负责采集皮肤表面的肌电信号

为什么选择FPC？因为FPC具有柔软、可弯曲的特点，能够更好地贴合手腕，让8组电极环绕皮肤分布，方便采集不同位置的肌电信号。

 

 

NRF_Connector接收器

通过USB接口建立数据通道，无需让手表一直连接数据线

 

 

手表主板

负责高精度信号采集、滤波、无线通信、电源管理和显示。

 

 

2.1 硬件主要选型

• 主控：STM32L4

• 生理信号模拟前端芯片：ADS1299

• 无线透传芯片：NRF52832

这里需要着重说明一下，能精准采集到“肌电”信号的FPC板的设计注意事项！

 

2.2 电极阵列设计说明

 

• 从左到右的上下两行依次为8对sEMG差分电极，上下为一对；

• 同一通道上下电极间距为20mm, 相邻通道电极间距也为20mm（这一距离涉及到整个腕带的长度，可根据不同人的手腕粗细适当更改）

• 中间一行为RLD右腿驱动电极，所有的电极都连通等电位；

• 电极阵列的每一对，通过魔术贴进行连接，佩戴的时候绕腕部一周，通过魔术贴进行固定。如图所示；

完成这个设计后，再通过FPC连接器连接FPC电极阵列即可进行sEMG采集。

 

3、3D外壳图

外壳上下壳通过三个螺栓进行装配固定，外壳和电极阵列通过纳米胶进行固定。

4、最后，总结一下工作原理

整个工作流程分为5步：

 

 

 

三、结语

怎么样？你喜欢这个项目吗？你会想复刻吗？

这个手表已完全开源，原文还有详细的【代码设计说明】【硬件设计说明】。

开源网址：https://oshwhub.com/brianqiu/project_egfurovm