BCIKit M1 脑电开发板使用教程(二)——连接主控板
上一篇认识了 BCIKit M1,这一篇我们不讲复杂原理,就照着板上的丝印,把它和 ESP32-DevKitC V4 接起来。接完后先做无电极的台架检查;烧录固件和正式采集留到后续教程。
M1 是纯采集板,不自带主控。这次使用经典 ESP32-DevKitC V4(ESP32-WROOM-32D)作为主控。不同商家销售的“ESP32-32D 开发板”外形和排针顺序可能不同,认 GPIO 丝印,不认照片中的导线颜色或排针位置。我把我在网上购买的截图放出来:
先说安全:所有插线、拔线和拨码都在断电状态下完成。
第一步:
准备 1 块 BCIKit M1、1 块 ESP32-DevKitC V4、若干杜邦线和 USB 线。先不要把 USB 插到电脑,也不要接电极。把 M1 正面朝上,让“BCIKit M1”丝印能正常阅读;ESP32 放在旁边,方便逐根核对引脚。
第二步:先认清 CHAIN IN 和 CHAIN OUT
下方的POWER/CHAIN IN是整条链的入口:单板时接 ESP32 和电源;多板时,后面的板从这里接收上一块板的信号。上方的CHAIN OUT则是给下一块 M1 用的。
只用一块板时,接法很简单:ESP32 → M1 下方 POWER/CHAIN IN;上方 CHAIN OUT 留空。
想扩成两块板时,才从第一块的CHAIN OUT接到第二块的POWER/CHAIN IN。不要把两个CHAIN OUT相连,也不要把两块板的POWER/CHAIN IN直接相连。ESP32 只接第一块板,不再给后面的板单独接一套 5 V 电源。
第三步:断电设置拨码
由于板子是支持菊花链的,板上两只红色开关ROLE 1和ROLE 2用于表示这块板在链路中的位置,不是“通道开关”。按板上ON标记拨动,别按照片猜左右。
| 这块板的位置 | ROLE 1 | ROLE 2 |
|---|---|---|
| 只有一块板 | ON | ON |
| 多板中的第一块 | ON | OFF |
| 多板中的中间板 | OFF | OFF |
| 多板中的最后一块 | OFF | ON |
我们这次先接单板,所以两只都拨到ON。如果你手里是两块板,靠近 ESP32 的首板设为ON/OFF,末板设为OFF/ON。改拨码前一定先断电。
第四步:按丝印逐根连接 ESP32
现在只看第一块 M1 下方的POWER/CHAIN IN。下表对应当前公开的 ESP32-DevKitC V4 参考固件;换用别的固件或自行改过 GPIO 定义时,应以实际固件为准。其中GPIO口的标号就看ESP32上每个引脚旁边的数字就行。
| M1 的 POWER/CHAIN IN 丝印 | ESP32-DevKitC V4 丝印 | 用途 |
|---|---|---|
GND | GND | 两板共地;至少一根可靠地线,完整 16 芯线束应对齐全部 GND |
5V | 5V/VIN | 仅无人体连接的台架测试可从此处给首板供电 |
SCLK | GPIO18 | SPI 时钟 |
DIN | GPIO23 | ESP32 发往 M1 的数据 |
CS | GPIO22 | SPI 片选 |
START | GPIO26 | 开始采样控制 |
RESET | GPIO27 | 复位控制 |
PWDN | GPIO32 | 掉电控制 |
CLK | GPIO25 | ESP32 提供的 2.048 MHz 主时钟 |
DRDYC | GPIO34 | M1 返回的采样就绪信号 |
RE | GPIO19 | M1 返回给 ESP32 的数据 |
DISIN | 不接 | 首板前面没有上一块 M1 |
NC | 不接 | 保留脚,不能接电源或 GPIO |
建议先接GND和5V,但全程不要上电;再按表一行一行接信号线。每接完一根,就用手指从 M1 丝印移到 ESP32 丝印,核对一次。GPIO34是输入脚,适合接DRDYC,不要把它误当输出脚使用。
特别注意:M1 的5V是供电脚,ESP32 的 GPIO 只允许 3.3 V 逻辑;不要把 5 V 接到SCLK、DIN、CS等信号脚。板卡和主控必须共地。
第五步:上电前做三遍检查
- 看方向:ESP32 是否接在首板的
POWER/CHAIN IN,而不是CHAIN OUT?单板的CHAIN OUT是否保持空置? - 看拨码:单板是否为
ON/ON?多板的首板、尾板是否按上表设置? - 看供电与引脚:
5V是否只到5V,GND是否到GND,DISIN和NC是否留空?如有万用表,断电测一下5V与GND是否短路。
确认无误后,接下来就可以进行上电操作了。注意不要带电拔插试错。
两块板时,多接的线去哪里?
两块板时,ESP32 到首板的接法不变;另外用对应线束把首板 CHAIN OUT → 第二块 POWER/CHAIN IN。首板拨码为ON/OFF,第二块作为尾板拨码为OFF/ON,尾板的CHAIN OUT留空。板间线按接口的 16 个位置逐位对齐;其中首板DISOUT对应后板DISIN。不要只凭导线颜色猜位置,通电前检查5V、所有GND和线束方向。
这篇先把硬件接对。更细的接口和多板线序可以看 BCIKit M1 插接、装配与菊花链;下一篇再动手烧录 ESP32-DevKitC 参考固件并检查设备状态。
BCIKit M1 用于教学、科研原型和开发实验,不是医疗诊断设备。