Development of an Automated Testbed for Electrical Stimulation Devices with Electrode Array Support

La tesis resume el diseño, construcción y fabricación de un banco de pruebas automático para aparatos de estimulación eléctrica funcional (FES) utilizados, por ejemplo, en reha- bilitación muscular. El banco de pruebas dará la posibilidad de poder evaluar la detección y medición de las señales estimulantes propias de estos aparatos. Esta tarea puede llegar a ser tediosa y requerir de mucho tiempo al realizarla manualmente dada la rápida y corta naturaleza de las señales estimulantes típicas de dichos aparatos. El banco de pruebas aportará al usuario, junto al software relevante, una herramienta intuitiva para medir y evaluar de una manera simple las señales estimulantes a partir del canal o canales de entrada de los aparatos de estimulación eléctrica funcional y también para detectar los canales activos así como de la matriz de electrodos activa, normalmente conectada a la piel. El trabajo detrás de la tesis se basa fundamentalmente en el diseño del hardware y construcción del banco de pruebas. El banco de pruebas fue diseñado como una caja cuyas entradas eran las señales de estimulación y cuyas salidas eran los paquetes de in- formación comunicados al PC por conexión USB. También fue desarrollado el esqueleto principal del programa de software para el microcontrolador. Por último, un prototipo fue construido para probar el diseño y demostrar el concepto desarrollado. El banco de pruebas también podrá ser utilizado para depurar cualquier futuro software desarrollado. El software CAD EAGLE se usó para diseñar el hardware y para crear la placa de circuito impreso (PCB), la cual luego fue mandada a imprimir y fue soldada con los componentes seleccionados en la etapa de diseño. El banco de pruebas implementa el microcontrolador STM32F412RE de STMicroelectronics, el cual está respaldado por el software gráfico STM32CubeMX y que fue utilizado para ayudar en la generación del programa de inicialización en lenguaje C. El código en lenguaje C fue construido con el entorno SW4STM32 para Eclipse, también suministrado por STMicroelectronics. El programa básico desarrollado para probar el hardware fue flasheado al microcontrolador apoyado por la placa Nucleo-F411RE y el programa STM32CubeProgrammer, ambos también desarrollados por STMicroelectronics