در این پروژه، یک سیستم تحریک الکتریکی عصب (Electrical Nerve Stimulator) دو کاناله طراحی و پیاده‌سازی شد که شامل یک واحد MASTER مرکزی و دو دستگاه پرتابل مستقل بود. هدف اصلی پروژه، ایجاد بستری برای کنترل بی‌سیم و همزمان دو واحد تحریک عصبی با رابط کاربری گرافیکی روان و قابلیت مانیتورینگ وضعیت دستگاه‌ها بود.

معماری سیستم به گونه‌ای طراحی شد که تمامی تنظیمات و فرامین کنترلی توسط واحد MASTER دریافت و از طریق ارتباط Wi-Fi برای دو دستگاه پرتابل ارسال شود. هر یک از واحدهای پرتابل، وظیفه تولید و اعمال پالس‌های الکتریکی جهت تحریک عصبی را بر عهده داشتند.

‌

 معماری سیستم و ارتباطات بی‌سیم 

هسته اصلی بخش MASTER مبتنی بر میکروکنترلر STM32F429 طراحی شد. ارتباط بی‌سیم میان MASTER و واحدهای پرتابل از طریق ماژول ESP-01 برقرار گردید.

ارتباط با ماژول‌های ESP از طریق رابط UART و با استفاده از AT Commandهای رسمی ماژول انجام شد. علاوه بر ارسال دستورات کنترلی، اطلاعات مربوط به وضعیت اتصال، میزان شارژ باتری و وضعیت عملکرد هر دستگاه پرتابل نیز به صورت لحظه‌ای برای واحد MASTER ارسال می‌شد.
‌

 رابط کاربری و HMI 

برای کنترل و مدیریت سیستم، یک نمایشگر 7 اینچی مجهز به تاچ خازنی در نظر گرفته شد که از رابط LTDC جهت دستیابی به نرخ بروزرسانی بالا و نمایش روان تصاویر استفاده می‌کرد.

رابط کاربری گرافیکی دستگاه با استفاده از TouchGFX توسعه داده شد و برای مدیریت همزمان وظایف سیستم از FreeRTOS استفاده گردید.

به منظور جلوگیری از افت عملکرد گرافیکی و تأمین حافظه مورد نیاز رابط کاربری، از حافظه خارجی SDRAM در کنار میکروکنترلر استفاده شد. همچنین با توجه به حجم بالای تصاویر و منابع گرافیکی، فایل‌های مربوط به رابط کاربری و تصاویر TouchGFX روی SD Card ذخیره‌سازی شدند.

‌

 کنترل کاربر و تجربه کاربری 

در کنار رابط لمسی، یک Rotary Encoder نیز جهت افزایش سرعت دسترسی کاربر به منوها و تنظیمات دستگاه در نظر گرفته شد. این ترکیب باعث شد کاربر بتواند در شرایط مختلف، با سرعت و دقت بیشتری با سیستم تعامل داشته باشد.

همچنین برای حفظ تنظیمات نهایی کاربر، تمامی پارامترها و تنظیمات اعمال‌شده در SD Card ذخیره می‌شد تا پس از خاموش و روشن شدن دستگاه، اطلاعات بدون نیاز به تنظیم مجدد بازیابی شوند.

‌

 عملکرد سیستم تحریک عصبی 

واحدهای پرتابل این سیستم به عنوان پالس‌ژنراتورهای دو کاناله طراحی شدند که قابلیت اعمال دقیق پارامترهای تنظیم‌شده توسط کاربر را داشتند. تمامی تنظیمات از طریق MASTER مدیریت شده و به صورت بی‌سیم به دستگاه‌های خروجی منتقل می‌شد تا هماهنگی کامل میان رابط کاربری و بخش تحریک الکتریکی برقرار باشد.