[实用新型]一种基于单片机的人体对外界刺激反应时间测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及人体反应测量装置，特别是一种测量人体对外界刺激反应时间的测量装置。

背景技术

由于电脑极大的灵活性，在科学研究中，电脑被广泛用于产生和控制对人体各种刺激反应时间的测量。普通电脑键盘和鼠标可以用来测量实验被试者对刺激的反应延时，即感知到刺激到做出反应的时间。但是，由于所测得的时间是电脑程序检测到键盘和鼠标事件的时间，而不是被试者按下键盘和鼠标的时间。而现在的操作系统，如Windows，MAC，Linux等，都是多任务操作系统，从被试者到检测之间的延迟取决于多种因素，包括键盘和鼠标的机械特性和去抖引起的延迟、外设将事件送回操作系统的延迟、操作系统检测到事件的延迟等。这些延迟中，有些是相对固定的，可以进行校正；有些是随机的，无法进行矫正。总的延迟可能是几毫秒，也可能是上百毫秒甚至更糟。这使的普通电脑外设测得的反应时有很大的误差，不能满足高精度科学研究的需要。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，设计开发出了一种测量精度高，能提供多种刺激信号源的用于测量反应延时的测量装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种基于单片机的人体对外界刺激反应时间测量装置，包括有光敏传感器、带有定时器的单片机和按键，按键与单片机连接，光敏传感器与单片机连接，其特征在于：所述的电脑主机与单片机连接，单片机与电脑主机之间设有USB转UART接口模块，所述的单片机为带有晶体振荡器、频率高于100khz的单片机。

更进一步的，所述单片机上连接有脉冲发生器。

本实用新型使用不低于100khz时钟的单片机，可以实现精度高于8.6us的精度，可以有效的提高系统精度，是整个系统精度高于1ms的保障。使用USB转UART接口转换模块，可以使计算机编程更为简单，并且可以在各种操作系统上进行跨平台移植。本实用新型提供标准的脉冲输入接口，通过脉冲发生器可以提供更多种类刺激的脉冲信号，实现全方位的感官刺激反应延时测试。

附图说明

图1为本实用新型结构示意框图；

图中：电脑主机1、USB转UART接口模块2、单片机3、光敏传感器4、脉冲发生器5、按键6。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型包括有光敏传感器4、带有定时器的单片机3和按键6，按键6的信号端与单片机3信号端连接，光敏传感器4的信号输出端与单片机3的信号输入端连接，单片机3为带有晶体振荡器，频率高于100khz的单片机3，电脑主机1的信号端与USB转UART接口模块2一端信号端连接，USB转UART接口模块2另一端信号端与单片机3信号端连接。

本实用新型装置测试方法为：首先是上电初始化，然后进行循环检测是否有按键、光信号、脉冲触发信号和取时钟指令事件发生，如果没有则继续检测。否则，就取回反应时测量仪的系统时间和事件类型，并把该事件信息，发送给电脑。定时器在系统上电时复位，设定反应时测量仪的系统时间为0。当定时器溢出时，存储器变量Time+1，从而实现一个精确的时钟，用以提供输入事件的时间戳。电脑可以依据信号的类型很方便的使用公式T＝Tk-Ti计算出反应时。其中T表示反应时；Tk表示按键定义的判断时间戳，可以为按键的释放或者按下；Ti表示刺激呈现的时间戳，可以为电脑的启动信号，光敏探头的光亮、光灭信号，也可以其他设备传来的触发信号。例如：我们要测量一个被试使用按键对光亮的做出反应的反应时。该测量仪会记录到光亮和按键按下的时间戳，并把相关的时间戳信息传送给计算机。计算机把这两个时间的时间戳做减法，就可以得到反应时。

实施例2

用于测量反应延时的测量装置，单片机3信号输入端连接有脉冲发生器5。脉冲发生器5用以提供触觉和其它感知脉冲信号。这样装置可以实现多方位的刺激反应时间测试。其余同实施例2。

实施例3

单片机3与电脑主机1之间通过数据线连接，其余同实施例1。