图1所示。A)框图说明构成近红外光谱传感控制电路的各个子组件的互连性。B)光电器件原型的照片(未按比例)。C)照片显示一个模特戴着我们的近红外头带设备。

为了演示目的，本文中提出的组装系统由单个近红外LED对(740 nm和850 nm)和四个硅光电二极管探测器组成，共线放置在距离为5 mm, 10 mm, 23 mm和28 mm的地方(图1B)。选择这种源和探测器的布局是为了方便未来在有前途的多通道fNIRS系统中对短通道和长通道放置的决策。该系统可以扩展到包括10个探测器和三组LED光源，其中“一组”将构成一组可以一起照明的多个光源。

控制电子和光电元件被包裹在一个柔软的、共形的头带外壳中，该外壳由硅树脂和布料组成。光电元件被包裹在模塑硅胶中，并被“粘”在激光切割的布料上。其余的控制电子设备和电池通过扁平和柔性电缆(FFC)连接到光电组件，并被封闭在一个口袋里，这个口袋是用维可牢®贴在布外壳的折叠处形成的。

一旦完全组装(图1C)，我们的开源fNIRS头带以10 Hz广播数据，重量仅为142 g，电池寿命长达5小时(峰值电流消耗为84 mA，使用400 mah锂离子聚合物LiPo电池进行测试)。该系统的单单位成本约为215美元，预计在批量生产时将大大降低。本装置具有以下优点，便于研究:
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该设备将允许在家使用

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该设备将允许进行大规模研究

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该设备将允许长时间的研究(小时)

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该设备将允许纵向研究

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该设备将允许治疗反应反馈和优化

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该装置将允许发现新的近红外光谱应用和知识

3.设计文件
设计文件名文件类型license类型文件位置
circuitdesigns expresspcb电路文件cc - sa* osf
circuitschematics cc - sa* osf图像文件
timermcu iar嵌入式工作台项目cc - sa* osf
mcu iar嵌入式工作台项目cc - sa* osf
dataacquisition单片机iar嵌入式工作台项目cc - sa* osf
sw_collectdatamatlab matlab®AppDesigner项目cc - sa* osf
sw_collectdatacpp visual Studio (c++)项目cc - sa* osf
android visual Studio (Xamarin.)Android c#)项目cc - sa* osf
3d_cad_siliconemold autodesk Inventor文件cc - sa* osf
2d_cad_clothenclosure librecad文件cc - sa* osf知识共享署名-相同方式共享许可协议

电路设计:ExpressPCB PCB原理图(.sch)和设计文件(. PCB)，其中多个电路将沿着丝网上的虚线切割出来。

timerMCU: IAR嵌入式工作台固件项目，用于编程MSP430F2001微控制器输出定时信号以触发其他微控制器中的中断事件。

ledIntensityMCU: IAR嵌入式工作台固件项目，用于编程MSP430FG6626微控制器来控制LED激活序列。还提供了控制LED强度和读取其数模转换器的附加功能。

dataachievtionmcu: IAR嵌入式工作台固件项目，用于编程主MSP430F5438A微控制器，该微控制器与MSP430FG6626微控制器和蓝牙单片系统通信，以无线广播数据。它负责光电二极管信号的模拟-数字转换，与LED脉冲同步，由定时器信号引导。

sw_collectDataCpp:一个简单的2017年Visual c++程序，用于通过原始无线蓝牙®接收和解析从fNIRS设备广播的fNIRS数据。

sw_collectDataAndroid:用于绘制和存储来自fNIRS设备的实时数据的Android应用程序和代码。此外，GUI还可以用于在向数据提供刺激时进行注释。

sw_collectDataMATLAB:一个MATLAB®GUI应用程序，用于从fNIRS设备收集和存储实时数据。此外，GUI还可以用于在向数据提供刺激时进行注释。

3D_CAD_SiliconeMold:一个Autodesk Inventor文件，用于制作用于将光电器件封装在软硅胶中的模具。

2D_CAD_ClothEnclosure: LibreCAD文件，用作激光切割机的输入，用于切割将电路和硅护套电子设备固定在适当位置的布头带。