前段时间有一个需求给到了这边，我是写算法的，大概就是做生物学实验的时候，动物的运动能力太强了，会让信号线缠绕。原理很简单就是监测动物的旋转量驱动线材同步转。有三个方案，一种是基于外力牵引的，看着是非常不靠谱的一种，还有基于 IMU 和图像处理的。
我这边就选择了基于 IMU 的，肯定不是自己原创的做了，就找了找相关的算法，其实我自己写了一个来着，但是算起来很复杂，现在研究完了开源的组件，发现是我搞复杂了。直接 IMU融合 解算出 4 元数，求出相对于 XOY 的旋转角就完事了。
但是文章没有特别详细的写这个算法，项目结了再写。但是是要分享一下这个采集系统的，很棒！有空一定复现。
首先是给小老鼠头上的这个采集系统，集成度很高，原件也很密集，有着采集，刺激，转换，姿态解算等很多功能。
而且也用了 8 层板
然后是通过了一个 TI 的串转并的 chip 转换成差分将所有的信号传出去
这个方案很有意思，值得学习
就一根线就水灵灵的出去了
这个是板子的一些参数，可以看到还有 LED，那是给定义使用的
信号就通过这样的一根细线出去了
详细的样子，还是密度很高
然后小老鼠下面是一个板对板的接口，给把脑电信号传出去
示意图
组件图
BNO055 9 轴 IMU，用于实时 3D 方向跟踪，里面解算是用的这一刻，为了体积考虑，这颗 IMU 非常的厉害， 有磁测量，可以给出绝对位置。
看特性
以及还是一个 SIP 系统，里面有一个 MCU
可以通过窗口通讯
IIC
还带有一个高精度的晶振
其实也没有什么算法，就是一些函数
我把控制寄存器的写出来了
Calibration: 校准状态字节 (byte)SystemCalibrated: 系统校准标志 (bool)AccelerometerCalibrated: 加速度计校准标志 (bool)GyroscopeCalibrated: 陀螺仪校准标志 (bool)MagnitometerCalibrated: 磁力计校准标志 (bool)Temperature: 温度值 (byte)Quaternion: 四元数姿态 (Mat)LinearAcceleration: 线性加速度 (Mat)GravityVector: 重力向量 (Mat)Euler: 欧拉角 (Mat)
私有辅助函数
GetEuler(ushort[] sample, int begin)：从原始数据帧中提取欧拉角数据。
将原始数据按比例转换为角度值。
返回包含欧拉角数据的
Mat对象。GetAcceleration(ushort[] sample, int begin)：从原始数据帧中提取加速度数据。
将原始数据按比例转换为加速度值。
返回包含加速度数据的
Mat对象。GetQuat(ushort[] sample, int begin)：从原始数据帧中提取四元数数据。
将原始数据按比例转换为四元数。
返回包含四元数数据的
Mat对象。
这段就是对设备的注册
很简单
采集是使用的 FPGA 和 PCI-E
现成的板子
组件图
高速的采集器
使用 FMC 接口，做了一个载板
就是上面这样子
这个是接口
可以看到很漂亮，我圈住的地方是来做同步的
使用这个协议来多个子设备同步时间
还有控制的按键
这个是特性，输出是 DAC 搞刺激的恒流源
同样也是 8 层
在接收的时候就是后面芯片了，串转并
原理图也说了这一点
看，解码的信号线，很多 12bit 的
这个是里面的 DAC
系统集成度很高，围绕 intan64 这个芯片辅以多个传感器设计出了一个强大的采集平台，在传输过程中使用了抗干扰的串并转方案，后端也是为了灵活性使用了自己设计 PIC-E 协议，又灵活又搞笑，扩展性也好。
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