MindWave——腦電波設備開發筆記by林培東

16:25 2013/1/19
兩種耳機的區別：主要是數據傳輸方式不一樣。MindSet是通過藍牙發送，MindWave是通過射頻發送。
兩種開發包的區別：mrt（mind research tool），主要是研究用；mdt（mind develop tool），主要是開發用。

13:31 2013/1/20
其中一種用途，用來根據興奮狀態檢測出是否處於睡眠狀態，這樣就可以在睡眠時減少數據采樣速度。

13:52 2013/1/20
終於明白了，原來MRT是要錢的，而且要花500美元，坑爹啊！

13:57 2013/1/20
MDT各種工具的用途：
ThinkGear Connector：提供了一個連接軟件，獲取數據的話，只需要通過socket來獲取就可以了。可以把連接和控制分離，但是要自己去獲取socket數據並解析。
ThinkGear Communications Driver：把那些API都給你了，目前看來是最簡單的了。
ThinkGear Communications Protocol：最底層的通信協議。一般不用。

14:19 2013/1/20
ThinkGear Connector的Socket地址：127.0.0.1:13854；TCP協議

14:28 2013/1/20
最后還是決定使用ThinkGear Communications Driver來做了，使用C語言版本來做最簡單，因為原本就是先用C開發的。了解API后，可以移植到java上，使用JNI調用dll就可以了。

20:13 2013/1/22
TODO:為什么使用package，就無法調用JNI？

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C語言版本使用手冊：

1、新建工程后，將ThinkGear.h、ThinkGear.lib、thinkgear_testapp.cpp放入工程；

2、編譯后，將thinkgear.dll文件放入exe所在文件夾；

3、將耳機和接收器連接好，啟動程序，指示燈應該由紅變藍。

主程序：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "thinkgear.h"

int main() 
{
    // 獲取一個連接句柄
    int connectionId = TG_GetNewConnectionId();
    if( connectionId < 0 ) 
    {
        printf( "ERROR: TG_GetNewConnectionId() returned %d.\n", connectionId );
        exit( EXIT_FAILURE );
    } else
        printf( "SUCCESS: TG_GetNewConnectionId() returned %d.\n", connectionId );

    char *comPortName = "\\\\.\\COM3"; // 注意COM名要和電腦的連接相對應
    // TG_BAUD_*可以設置波特率，TG_STREAM_PACKETS是數據格式
    int errCode = TG_Connect( connectionId, comPortName, TG_BAUD_9600, TG_STREAM_PACKETS );
    if( errCode < 0 ) 
    {
        printf( "ERROR: TG_Connect() returned %d.\n", errCode );
        exit( EXIT_FAILURE );
    } else
        printf( "SUCCESS: TG_Connect() returned %d.\n", errCode );

    while( 1 ) 
    {        
        errCode = TG_ReadPackets( connectionId, 1 ); //讀取數據包
        if( errCode==1 ) 
        {
            if( TG_GetValueStatus(connectionId, TG_DATA_ATTENTION) != 0 )
            { //讀取attention數據
                printf( "New attention value: %f\n", TG_GetValue(connectionId, TG_DATA_ATTENTION) ); 
            }
        }
    }

    TG_FreeConnection( connectionId ); // 釋放句柄
    return( EXIT_SUCCESS );
}

 

API大概說明：

TG_GetNewConnectionId() : 獲取一個連接句柄，在后面都要用到
TG_FreeConnection() : 把句柄釋放掉
TG_SetStreamLog() : 設置流日志
TG_SetDataLog() : 在把流轉換為數據時，記錄日志
TG_Connect() : 連接
TG_Disconnect() : 取消連接，調用后一些依賴函數就不可用
TG_ReadPackets() : 讀取若干個packet，是讀取最新的嗎？
TG_GetValueStatus() : 判斷數據是否更新過
TG_GetValue() : 讀取數據，為主要功能
TG_SetBaudrate() : 運行中改變波特率
TG_SetDataFormat() : 運行中改變數據轉化類型
TG_EnableAutoRead() : 開啟1個后台線程，每隔1ms刷新一次
TG_EnableBlinkDetection() : 控制是否開啟眨眼功能
TG_EnableLowPassFilter() : 。。。
TG_GetDriverVersion() : 獲取dll版本
TG_SendByte() : 向耳機發送控制信息，一般不用

TG_GetValue()獲取的數據（不同耳機不同，請查閱文檔）：
#define     TG_DATA_BATTERY   0
#define     TG_DATA_POOR_SIGNAL   1
#define     TG_DATA_ATTENTION   2
#define     TG_DATA_MEDITATION   3
#define     TG_DATA_RAW   4
#define     TG_DATA_DELTA   5
#define     TG_DATA_THETA   6
#define     TG_DATA_ALPHA1   7
#define     TG_DATA_ALPHA2   8
#define     TG_DATA_BETA1   9
#define     TG_DATA_BETA2   10
#define     TG_DATA_GAMMA1   11
#define     TG_DATA_GAMMA2   12
#define     TG_DATA_BLINK_STRENGTH   37

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java版本大致相同，只是使用JNI調用而已。

ThinkGear.java中開啟了一個線程，用於主動更新數據：

public static int connectionId=0; //主要句柄
    
    public static boolean init()
    {
        connectionId = GetNewConnectionId();
        if( connectionId < 0 ) 
            return false;
        
        String comPortName = "\\\\.\\COM3"; // 注意COM名要和電腦的連接相對應
        // TG_BAUD_*可以設置波特率，TG_STREAM_PACKETS是數據格式
        int errCode = Connect( connectionId, comPortName, BAUD_9600, STREAM_PACKETS );
        if( errCode < 0 ) 
            return false;

        Runnable auto=new AutoReadThread();
        new Thread(auto).start();
        
        return true;       
    }
    
    public static int getAttention()
    {
        return (int)GetValue(connectionId, DATA_ATTENTION);
    }
    
    //內部類，自動更新數據用
    public static class AutoReadThread implements Runnable
    {    
        @Override
        public void run() 
        {
            while(true)
            {
                ThinkGear.ReadPackets(connectionId,-1);
                try
                {
                    Thread.sleep(5); // 5ms更新一次數據
                } catch (Exception e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }        
    }

Test.java：

/**
 * 用於從腦電波采集數據
 * 使用方法：
 * 1、使用ThinkGear.init()進行初始化
 * 2、然后隨時可以使用ThinkGear.getAttention()獲取最新數據
 * 3、目前要自己調節時間間隔，后面要做什么清楚了再封裝為每秒1個數組
 * @author 林培東
 *
 */
public class Test 
{
    public static final int times=10; //每秒采集10次數據
    
    public static void main(String[] args) 
    {
        Runnable r=new ReadData();
        new Thread(r).start();
    }
    
    public static class ReadData implements Runnable
    {
        @Override
        public void run() 
        {
            if( !ThinkGear.init() ) //初始化失敗
            {
                System.out.println("Initialize Error!");
                System.exit(1);
            }
            else
            {
                System.out.println("Initialize Succeed!");
            }
            
            int count=1;
            System.out.println("The attention data read in every second:");
            while(true) //循環采集
            {
                if(count%times==0)
                    System.out.printf("%d\n",ThinkGear.getAttention());
                else
                    System.out.printf("%d-", ThinkGear.getAttention());
                
                count++;
                try
                {
                    Thread.sleep(1000/times);
                } catch(Exception e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }        
    }
}

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