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最近我在鱼上试着买了一块米酒科技推出的新版脑电开发板 BCIKit M1。现在市面上的脑电开发板很多,小作坊做出来的板子非常多,不是说小作坊做的不行,而是没有规范的开发文档和标准,会让新手比较难上手。而 BCIKit M1 有完整的官方文档,并且有独家的上位机软件可以配套开发板使用,比较适合新手。但是这块开发板也不是没有缺点,它的定位是脑电产品的开发调试,或者做一些轻度的科研(大创或挑战杯比赛之类的),做高精度的医疗或者正式的产品还是不够资格的,毕竟价格在这摆着呢。
总有人跟我说在网上买个两三百的脑电开发板就能做一些高精度的开发了,这种说法就是无稽之谈,不现实的,ADS1299 这颗芯片都不止二百,千万别被骗了。OpenBCI 套件原价买都得好几千(但是人家做的确实好),你指望两三百的能对标 OpenBCI 吗......
接下来回到正题,这个开发板的好处是它的设计非常简洁和模块化,非常适合学习脑电或者搭建自己的原型产品。很多开发板都把主控芯片做进去了,这样硬件之间的耦合就太强了,比如我进行一个脑电产品的开发,我要研究采用不同主控的效果以及在不同的应用场景用不同的主控芯片采集,这样就很不方便。
BCIKit M1 的做法不太一样:它本身是一块纯脑电采集板,没有把主控集成在上面。采集板负责电极信号的采集,外部主控负责读取数据和通信。这样做的好处是,大家可以根据自己的需求选择主控,也更方便理解整个脑电采集系统是怎么组成的。
当然,模块化也意味着它不是买回来插上电脑就能直接用的,你需要准备合适的主控、连接线和电源,再按照文档完成接线和配置。对于只想开箱即用的朋友来说,这可能会多一些准备工作;但如果你是想学习脑电采集原理,或者计划搭建自己的项目,这种方式反而更方便动手。
模块化最大的好处就是,采集通道数量不是固定的,是可扩展的,可以通过菊花链连接多块板,按照官方文档扩展到 16、24 或 32 通道。
缺点就是连接电极的接口简化成了杜邦线,可能信号质量会差一些,没办法,鱼和熊掌不可兼得吗。
本系列将围绕 BCIKit M1 的硬件连接、固件配置和数据采集,逐步介绍从准备到使用的过程。
第一篇先认识板卡:了解硬件参数、接口位置和单板首次上电时需要检查的事项。

一、BCIKit M1 是什么?
BCIKit M1 是一块基于 TI ADS1299 的 8 通道生物电信号采集板,可以用于 EEG、EMG、EOG 等教学、科研原型和开发者实验。
它是一块不集成主控的采集板:主控通过 3.3 V SPI 等接口与采集板通信。当前已经提供经典 ESP32-DevKitC V4 的 Arduino 参考固件,树莓派适配尚未发布。
单板提供 8 个通道,也可以通过菊花链连接 1~4 块板,组成 8~32 通道采集系统。具体主控接线、固件安装和多板配置会在后续文章中介绍。
二、主要硬件参数
| 项目 | 参数或要求 |
|---|---|
| 采集芯片 | TI ADS1299 |
| 单板通道数 | 8 路同步采集 |
| 转换精度 | 24 位 |
| 配套原生模式采样率 | 250 SPS、500 SPS |
| 多板扩展 | 1~4 块板,合计 8~32 通道 |
| 输入方式 | 公共参考或全差分,由固件配置 |
| 板卡供电 | 5.0 V 标称,建议 4.75~5.25 V |
| 数字接口 | 3.3 V SPI Mode 1,MSB first |
| 主时钟 | 主控需持续提供 2.048 MHz |
| 供电预算 | 每块板至少预留 100 mA,另计主控和线缆余量 |
以上是当前配套资料给出的使用范围。不要把 5 V 逻辑直接接到板卡的数字信号引脚;更高采样率、更长连接线和超过 4 块板的组合不属于当前保证范围。
三、认识板上的接口
将板卡正面朝上,让 BCIKit M1 丝印处于正常阅读方向,可以找到以下几个关键位置:
- 上方
CHAIN OUT:用于连接下一块 M1;单板使用时保持空置。 - 下方
POWER/CHAIN IN:接入主控和电源,或者接入上一块 M1 的输出。 - 左侧模拟输入接口:连接通道电极、参考电极和偏置电极。
- 右侧
ROLE 1/2开关:设置当前板卡在菊花链中的角色。
接线时以板卡和配套线束上的丝印为准,核对 GND、5V 和插头方向,不要根据导线颜色猜测。
四、单板首次使用
首次上电建议先在台架上完成,暂时不要连接人体电极:
- 关闭主控和 M1 的电源,用绝缘支撑柱固定板卡,避免板底焊点接触金属。
- 将
ROLE 1和ROLE 2都设为ON,选择单板角色。 - 将配套主控线连接到下方
POWER/CHAIN IN,核对供电与信号丝印,确认插头没有反插、错位或斜插。 - 单板使用时,上方
CHAIN OUT保持空置。确认供电满足要求,再进行无电极上电。 - 检查是否存在异常发热、异味、电压跌落或主控反复重启。出现异常时立即断电并检查接线。
- 使用配套固件检查芯片识别,并运行内部测试信号或输入短接测试。固件安装与测试命令将在后续文章展开。
所有插拔和 ROLE 调整都应在断电状态下进行,不要热插拔。
五、电极与安全边界
M1 可根据固件配置使用公共参考或全差分输入。公共参考模式下,多个通道共用参考电极;偏置电极用于共模干扰抑制,不是保护地,也不能代替参考电极。全差分模式下,每个通道使用一对正、负输入电极。
涉及人体连接时,应使用电池供电或经过验证的合规隔离方案,并断开未隔离的电脑 USB、调试器和示波器地线。连接电极时不要充电,除非整套充电和通信链路已经按相应安全标准完成隔离。无法确认隔离条件时,不要连接人体。
BCIKit 面向教学、科研原型与开发者实验,不用于医疗诊断、治疗或生命支持。
六、后续
这一篇完成了板卡认识与首次上电前的准备。后续可以继续了解 ESP32-DevKitC 的接线、Arduino 固件烧录、内部测试信号,以及多板菊花链配置。