植入式可程式設計微型電流刺激器解決方案之硬體設計除錯總結

虚生發表於2024-08-11

前記

 微電流刺激儀,是指利用低強度特定波形電流刺激大腦、下丘腦、邊緣網狀結構,調節大腦興奮性,治療失眠、焦慮或緩解症狀。隨著近些年新的醫療方式和科學研究的不斷深入。這類技術在生物學以及醫療健康領域變得愈加重要了。筆者團隊有幸參與了國內一家科研專案,並把該裝置做成實際可用的產品。鑑於該產品研發過程中的遇到了一系列問題,非常有必要做一個總結。

需求特點

 針對實際的場景需求,使用者提出了以下需求:
一,尺寸儘量小,功耗盡量低。可植入到人體以及動物體進行可穿戴使用。
二, 支援從0.5ma到2ma之間的電流刺激。
三,資料可透過無線傳輸到手機app和電腦上。
四,支援多大6通道的電流刺激。
由於該產品對尺寸和功耗要求非常的高,又有很多器件的組合。導致該產品硬體設計的難度非常大。在此客觀基礎上,團隊前後經歷6次硬體重新改版和設計,才得以成型使用。

原理設計

 下面給出了基本的原理設計:
該產品有狀態顯示燈,無線藍芽天線,dac晶片和多通道電流源晶片組成。下面是該設計的部分核心原理圖:

測試和曬樣

 本著尺寸小,功耗低的需求方向。板子最終的設計效果如下所示:

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