CN1015960B - 微片机控制的函数中频电疗仪 - Google Patents
微片机控制的函数中频电疗仪Info
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Abstract
一个由微片机控制的函数中频电疗仪，它通过一片D/A转换器和一个电压极性转换开关在微片机的控制下，可在1-10KHz的范围内产生任意函数的中频电流波形。具有多种中频治疗功能，在EPROM中存有28个常用处方，可随时调用。
Description
本发明是一种由微片机控制的函数中频电疗仪。本仪器输出是一种具有多种函数变化对称的中频电流波形。具有多种中频治疗功能。
众所周知，在一定的频率范围内，人体阻抗与频率成反比（XC＝1/2πfc）。即人体对中频和低频的阻抗是不同的。中频电流要比低频电流能达到组织更深的部位，并且中频电流无极性，皮肤感觉舒服，中频电流对镇痛、促进血液循环有一定的作用。其缺点是人体易于适应，影响疗效。低频电流特点是：1-10Hz可以引起肌肉单收缩，增强血管扩张力，兴奋交感神经。20-50Hz可以引起肌肉强直收缩，振颤明显，兴奋迷走神经。50-150HZ可以扩张血管抑制交感神经，止痛效果明显。上述低频电流在医学上均有治疗意义。但低频电流不能达到人体组织深部，治疗效果差，并且易于烧伤皮肤。本发明在于充分发挥中、低频电流的特点，用最简单的方法，使中频电流带有低频的成分，得到理想的治疗效果。把常用的治疗处方存在EPROM中，随时可调用输出。减少操作人员的麻烦。
目前，中、低频电疗仪器繁多，大部分是由分立元件制成。各种治疗参数及治疗时间都需人工选择。治疗一次需多次改变参数，使用特别麻烦。这去的中、低频电疗仪通常工作过程是把低频波通过专用的调制器调制到中频上，如本申请人曾发明的“电脑中频电疗仪”（专利申请号CN85107310A），其电路原理框图如图1，由通过微片机（1）控制的可编程间歇计数器（23）产生一定频率的等幅脉冲，由同步计数器（24）进行计数，用来从波形数据存储器（3″′）中取出波形数据，然后通过D/A转换器（4）得到低频波。
而这些低频波送到专用调制器（22）并和可编程的间歇计数器（23）输出的中频波进行调制。从专用调制器（22）的输出得到一个被低频调制的中频波。这种电疗仪的最大缺点是：需要一系列产生低频波和中频波的器件，如上述所说的可编程间歇计数器（23），同步计数器（24），波形数据存储器（3″′）以及D/A转换器（4），还需要专用调制器（22）调制。
为了克服上述缺点，申请人提出了本发明的一个目的是用简单的一个D/A转换器和一个电压极性开关实现调制的函数中频波。
本发明的另一个目的是：改进现有的至少两个通道输出都是同一处方的同步输出，使它们既可输出同一处方的同步输出，也可同时输出不同处方的异步输出。
本发明是用微片机控制，按照定好的参数和治疗时间，定时输出各种数据以产生在多种函数中频电流波。多种函数中频电流波的产生仅用一个D/A转换器和一个电压极性转换开关。如图2是本发明的电脑中频电疗仪电路原理框图。其中的八位微片机（1），地址锁存器（2），功率放大器（11），阻抗变换器（12）（用高导磁率的铁氧体铁芯制成）与图1的相应部件相同。本质上的不同之处在于：本发明省去了一个可编程间歇计数器（23）（图1），而用微片机（1）内的内部定时器产生等幅中频波;本发明只有一个用以存储操作程序函数波形数据及处方数据的存储器（3），而过去的发明有三个存储器（如图1的键控存储器（3′），处方存储器（3″）和波形数据存储器（3″′）。本发明的突出特点是：仅用一个D/A转换器和一个电压极性转换开关（5）可代替现有的产生低频波和中频波的一系列器件，即先产生低、中频波，然而再用专用的调制器调制才能产生的调制的函数中频波的做法。
本发明与现有技术相比，具有电路简单，节省元器件（如存储器），功能齐全（如实现同步或异步输出），由于软件的进一步改进使本发明的仪器操作方便等
现结合图2的实施例（A、B双通道输出）对本发明详细说明如下，其中：
图1是现有技术的电路原理框图;
图2是本发明的电路原理框图;
图3是本发明的电路极性转换开关（5）的工作原理图;
图4是本发明的电压极性转换器输出波形图;
图5是本发明的按正弦函数变化的中频波形图;
图6是本发明的按指数函数变化的中频波形图;
图7是本发明的秒信号电路图。
图2中的微片机（1）是一个8位单片微片机（如选用MCS-51系列的8031），它有四个输入、输出口P0、P1、P2、P3，最高时钟频率可达12MCHz。运算速度比较快，P0口作为数据口与八位地址锁存器（2）、程序数据存储器（3）、D/A转换器（4）及两个数码显示器寄存器（8）（表示个位和十位）相连。通过P0口与上述单元进行数据交换。P1口的P10-P12与键盘（7）相连。该键盘作“开始”、“停止”、“处方”的输入。P17是用作音响控制，P16与电压极性转换开关（5）相连，用作控制电压极性转换开关（5）。P2口的P20-P25与EPROM存储器（3）相连，作为EPROM的高位地址线。P3口的TNT0端与秒信号发生电路（6）相连，作为微片机（1）的外部中断。电压极性转换开关（5）与D/A转换器（4）相连，缓冲器（9）、衰减器（10）、集成功率放大器（11）与D/A转换器（4）相连，形成具有放大作用的单元与阻抗变换器（12）相连，使它们成形放大、显示、输出通道（如A、B双通道）。
微片机（1）按照设定好的参数和治疗时间，即处方（如本实施例的机型输入28个基本处方并可扩展至100个）。通过键盘（7）的命令可以调出处方中的任意一个。处方执行结束后，通过音响电路（14），发出音响，表示治疗过程结束。键盘（7）有4个按键，分别表示“开始”、“暂停”、“处方”和“复位”。
微下机（1）从EPROM（3）取出数据通过总线送至D/A转换器（4），由微片机（1）控制的电压极性开关（5），用于改变D/A转换器（4）的参考电压的极性，使其输出函数的中频波。其中某一函数中频波的输出时间，由秒信号电路（6）提供基准时间，使微片机（1）产生外部中断。
转换开关（5）控制端与微片机（1）的P16
口相连。其输入端接到两个不同极性的电压源（如±5伏）上。输出作为D/A转换器（4）的参考电压。转换开关（5）是一个电压极性转换开关，其原理电路图如图3所示。从图2中可以看到，它的控制端和微片机的P16相连。电压极性转换开关的输入端D1和D2分别接到由R1、R2、R3、R4组成的分压器上。R1、R2分别接到两种不同极性的电源上。微片机（1）的P16口在程序的作用下，按照要求产生连续的中频频率的脉冲，这脉冲用以控制开关接点的转换。这样在“0”点得到一个与脉冲相同频率的正、负极性变化的中频波脉冲，如图4所示。其输出幅度由R1、R2、R3、R4分压决定。该正、负极性变化的脉冲电压送至D/A转换器（4）作为基准电压进行数据转换。微片机（1）把函数波形的数据通过总线送到D/A转换器（4），对正、负极性的基准电压进行取样，把数据信号转成模拟信号，即由低频函数所调制的中频对称波形。如图5、图6所示。图5为由正弦函数调制的中频对称电流波。图6为由指数函数所调制的中频电流波形。根据上述原理只需改变存在EPROM中的数据即可以得到任意的电流波形，变更十分方便。
秒信号电路（6）的电路原理图如图7所示。是由秒信号发生器5C702和晶体组成，每秒输出一个电脉冲，该脉冲和微片机（1）的INT0相连接。形成微片机（1）的外部中断源。这秒信号是作为总治疗时间及处方中的步序时间基准信号。
缓冲器（9）是由μA741运算放大器组成的。其输入端接D/A转换器（4）的输出，输出端接衰减器（10）。避免在输出量调节时，两路相互影响及相互干扰。减少波形畸变和增加输出的稳定性。
在上述方案的基础上，把D/A转换器（4）和电压极性转换开关（5）扩充一路，把D/A转换器（4）的输出分别接到缓冲器（9），另增设一个可编程的定时器（15），该定时器（15）其数据端与总线相连，其输出与两路电极极性转换开关（5）相连。在软件的控制之下，每一路可以输出不同的函数波形和不同治疗处方，实现异步输出。
本申请不只限于上述所举的两个输出通道（A、B），可以是两个以上输出通道，所不同的就是增加输出功率而已。
Claims (7)
1、一种函数中频电疗仪包括一个微片机(1)；至少两个同步输出通道[A，B，…]；至少两个阻抗变换器(12)；至少两个电压指示器(13)；至少两个集成功率放大器(11)；至少两个功率衰减器(10)；两个数码显示器(8)；EPROM存储器(3)；还包括D/A转换器(4)以及键盘(7)；音乐音响器(14)；其特征在于所说的微片机(1)从所说的EPROM(3)取出数据通过总线送至所说的D/A转换器(4)；一个由微片机控制的电压极性转换开关(5)用于改变所说的D/A转换器(4)的输出函数中频波；一个秒信号电路(6)，使所说的微片机(1)产生外部中断；在所说的至少两个输出通道上有至少两个缓冲器(9)使其输出波形稳定，不畸变。
2、一种函数中频电疗仪包括一个微片机（1）;至少两个输出通道[A，B，…];至少两个阻抗变换器（12）;至少两个电压指示器（13）;至少两个集成功率放大器（11）;至少两个衰减器（10）;两个数码显示器（8）;EPROM存储器（3），还包括至少两个D/A转换器（4）以及键盘（7），音乐音响器（14）;其特征在于所说的微片机（1）从所说的EPROM（3）取出数据通过总线送至所说的D/A转换器（4）;至少两个由微片机控制的电压极性转换开关（5）用于改变所说的D/A转换器（4）的输出函数中频波;一个秒信号电路（6），使所说的微片机（1）产生外部中断;一个可编程的定时器（15）连接总线和至少两个所说的电压极性转换开关（5）产生异步输出;在所说的至少两个异步输出通道上有至少两个缓冲器（9）使其输出波形稳定，不畸变。
3、根据权利要求1或2所述的电疗仪，其特征在于所说的阻抗变换器（12）是用高导磁率的铁氧体铁芯制成;并与所说的缓冲器（9），衰减器（10），集成功率放大器（11）相连接;再与电压显示器（13）相连接。
4、根据权利要求1或2所述的电疗仪，其特征在于所说的两个数码显示器（8），以个位和十位数的方式显示处方编号，治疗时间以及暂停时间（分钟）以及暂停“H”。
5、根据权利要求1或2所述的电疗仪，其特征在于：所述的EPROM存储器（3）存有键控程序和数据。
6、根据权利要求1或2所述的电疗仪，其特征在于：所述的电压极性转换开关（5）的控制端接入所说的微片机（1）的P16口，输入端接到正、负5伏电源上。
7、根据权利要求1或2所述的电疗仪，其特征在于：所说的键盘（7）共有4个按键，分别表示“开始”、“暂停”、“处方”、“复位”。
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| CN 90103834 CN1015960B (zh) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 微片机控制的函数中频电疗仪 |
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