CN105617494A - 一种肿瘤理疗仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种肿瘤理疗仪，包括LCD显示屏、背光单元、PC接口、按键单元、蜂鸣器、发光管、主控单元、电压调节单元、超声雾化单元、水槽、第一功率驱动单元、风机、水位传感器、电压调节单元、调制电路、双极性驱动、电极、第二功率驱动单元、电动按摩器、第一调理电路、体温传感器、第二调理电路和脉搏传感器，LCD显示屏、背光单元、PC接口、按键单元、蜂鸣器、发光管、电压调节单元、第一功率驱动单元、水位传感器、电压调节单元、调制电路、第二功率驱动单元、第一调理电路和第二调理电路分别连接主控单元。
Description
技术领域
本发明尤其涉及一种肿瘤理疗仪。
背景技术
随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，兼具康复治疗和保健、美容功效的电子理疗设备受到广泛欢迎，迅速普及到一般家庭。目前市场上销售的电子理疗设备不下数千种，但相当一部分存在功能单一、智能化程度低、疗效欠佳等问题。目前，公知的治疗肿瘤除手术外在一般阶段需要放疗、化疗等治疗手段，然而，现阶段的放化疗存在着时间阶段(疗程)的限制，并会使人体正常组织受到损害和杀灭，治疗后患者还需要用一定时间恢复调理。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种肿瘤理疗仪。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种肿瘤理疗仪，包括LCD显示屏、背光单元、PC接口、按键单元、蜂鸣器、发光管、主控单元、电压调节单元、超声雾化单元、水槽、第一功率驱动单元、风机、水位传感器、电压调节单元、调制电路、双极性驱动、电极、第二功率驱动单元、电动按摩器、第一调理电路、体温传感器、第二调理电路和脉搏传感器，LCD显示屏、背光单元、PC接口、按键单元、蜂鸣器、发光管、电压调节单元、第一功率驱动单元、水位传感器、电压调节单元、调制电路、第二功率驱动单元、第一调理电路和第二调理电路分别连接主控单元，背光单元连接LCD显示屏，电压调节单元连接超声雾化单元，第一功率驱动单元连接风机，超声雾化单元、风机和水位传感器分别连接水槽，电压调节单元和调制电路分别连接双极性驱动，双极性驱动连接电极，第二功率驱动单元连接电动按摩器，第一调理电路连接体温传感器，第二调理电路连接脉搏传感器。
理疗仪还包括程序设计单元，程序设计使用C语言开发工具ICCAVR，代码在AVRStudio环境下利用JTAGICE进行仿真调试与编程，PC上位程序采用C++Builder6.0开发而成。
超声雾化单元以三极管T11为核心的振荡电路通过压电换能器TD产生1.7MHz的超声波，超声波穿过水槽中的水和雾化杯底部的透声膜，使杯中药液产生空化效应，形成直径1～5μm的细微雾粒。
体温传感器采用高灵敏度NTC热敏电阻，先利用单片机ADC5测量热敏电阻与10K精密电阻的分压值，转换为电阻值以后，再代入R-T分段线性关系式，即可得到对应的体温。
本发明有益效果：
本发明设计合理，使用方便，充分利用AVR单片机出色的控制性能和丰富的片内资源，以模块化的软硬件设计实现了多种理疗和测量功能，ATmega169P内建的LCD驱动器改善了人机界面，同时降低了硬件成本，支持联机操作的开放性设计拓展了理疗仪的应用范围，不仅可满足一般家庭护理的需要，也是医院开展治疗的理想器械。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的超声雾化模块原理图；
图3是本发明的电疗信号调制与H桥驱动电路；
图4是本发明的流程图。
具体实施方式
参阅图1所示，本发明的
ATmega169P是AVR系列中的一款中高档LCD型单片机，内含16kBFlash程序存储器、1kB数据存储器、512BE2PROM、4×25段LCD驱动器、54个多功能I/O口、3个带预分频器和比较输出的定时/计数器(可提供4路PWM)、22个中断源、8路10位A/D转换器以及USART、SPI、USI、WDT、低压监视器等部件。丰富的片内资源，优化的CPU结构，保证了ATmega169P执行输入输出控制、人机交互、数据传送等多项任务的实时性。
超声雾化单元电路：以三极管T11为核心的振荡电路通过压电换能器TD产生1.7MHz的超声波，超声波穿过水槽中的水和雾化杯底部的透声膜，使杯中药液产生空化效应，形成直径1～5μm的细微雾粒，再借助送风装置和螺纹管输送至医用面罩进行吸入治疗或面部皮肤护理，也可喷射到室内空间进行加湿或杀菌消毒。单片机通过PB7输出频率为15kHz而脉宽可变的PWM信号，经光电隔离、功率驱动和低通滤波后为T11提供基极偏流，实现雾量调节功能。直流风机MT的转速与雾量大小保持同步，具体由单片机PB4口控制(也采用PWM方式)。液位开关K1的状态通过PF6读入单片机，缺水状态下令雾化模块停止工作，并给出报警提示。
电疗单元由软件波形发生器和信号调制与驱动电路构成，单片机在软件控制下，由PF0、PF1输出两相低频脉冲信号，通过三极管T8、T9对PB5输出的中频载波进行调制，已调波加到T3、T4、T5、T6构成的H桥驱动电路进行功率放大，最后通过医用电极输出，作用于人体穴位或病变部位。T1、L1、D1、C1构成升压变换电路，单片机通过PB6输出15kHz脉宽可变的PWM信号，使升压电路的输出(即H桥工作电压)在60～120V之间变化，起到调节刺激强度的作用。电疗模块已固化60种经验波形的数字编码，亦即处方。每种处方由多个波形参数(低频信号的脉宽、周期、持续时间、休止时间、两相低频信号的间隔、中频信号的频率、已调波的幅度)的静态值及其变化特性的数字描述构成，采用带起止标志的非等长编码，以节省存储空间。需要添加新处方时，可借助配套的上位软件在计算机上进行配置，再通过串口下载到单片机，单片机程序会将新处方编码存放在片内E2PROM中，并自动更新处方索引表。
按摩单元：按摩模块的执行部件是12V直流电机。由单片机PB3输出的低频调制PWM波经光电隔离和功率驱动后使电机以规定的转速和间歇比运转，再通过弹簧轴带动偏心轮，产生相应力度和节奏的按摩动作。按摩电机驱动电路的结构与雾化器风机类似。
测量单元：体温测量采用高灵敏度NTC热敏电阻。先利用单片机ADC5测量热敏电阻与10K精密电阻的分压值，转换为电阻值以后，再代入R-T分段线性关系式，即可得到对应的体温。脉搏测量模块由HTD压电传感器、电压放大器、低通滤波器和整形电路构成。单片机通过PB2接收数字脉搏信号，利用引脚中断和定时器对最新若干个相邻脉冲累积计时，实时换算为以min为单位的脉搏数。
理疗仪设有8个按键，其中3个可令系统进入雾化、电疗或按摩模块的参数设置状态，4个用来对每个理疗模块的两个参数进行增减设置，还有1个用于输出允许或关闭。每个按键独自占用单片机的一根口线，且都具有中断功能，提高了系统响应的速度。双色发光管和蜂鸣器用于状态指示(水槽缺水、自检出错、按键提示等)，可由单片机PF2、PF7和PF3三根口线直接驱动。ATmega169P内部自带LCD驱动器，通过4根COM线和25根SEG线与开模定制的100段液晶面板相连接。LCD工作电源由驱动器提供，只需在ATmega169P的LCDCAP引脚对地接一个1μF电容。
理疗仪通过单片机程序实现各功能模块的运行控制与参数设置，以及人机对话和PC通信功能。同硬件一样，程序也采用模块化设计方法。主模块为循环结构，根据需要调用不同层次的子模块，如LCD显示模块、输出控制模块、按键处理模块，程序运行期间还将根据不同的中断事件执行相应的处理操作。
理疗仪程序设计使用C语言开发工具ICCAVR，代码在AVRStudio环境下利用JTAGICE进行仿真调试与编程。PC上位程序采用C++Builder6.0开发而成。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
Claims (4)
1.一种肿瘤理疗仪，包括LCD显示屏、背光单元、PC接口、按键单元、蜂鸣器、发光管、主控单元、电压调节单元、超声雾化单元、水槽、第一功率驱动单元、风机、水位传感器、电压调节单元、调制电路、双极性驱动、电极、第二功率驱动单元、电动按摩器、第一调理电路、体温传感器、第二调理电路和脉搏传感器，其特征在于：LCD显示屏、背光单元、PC接口、按键单元、蜂鸣器、发光管、电压调节单元、第一功率驱动单元、水位传感器、电压调节单元、调制电路、第二功率驱动单元、第一调理电路和第二调理电路分别连接主控单元，背光单元连接LCD显示屏，电压调节单元连接超声雾化单元，第一功率驱动单元连接风机，超声雾化单元、风机和水位传感器分别连接水槽，电压调节单元和调制电路分别连接双极性驱动，双极性驱动连接电极，第二功率驱动单元连接电动按摩器，第一调理电路连接体温传感器，第二调理电路连接脉搏传感器。
2.如权利要求1所述的一种肿瘤理疗仪，其特征在于：所述的理疗仪还包括程序设计单元，程序设计使用C语言开发工具ICCAVR，代码在AVRStudio环境下利用JTAGICE进行仿真调试与编程，PC上位程序采用C++Builder6.0开发而成。
3.如权利要求1所述的一种肿瘤理疗仪，其特征在于：所述的超声雾化单元以三极管T11为核心的振荡电路通过压电换能器TD产生1.7MHz的超声波，超声波穿过水槽中的水和雾化杯底部的透声膜，使杯中药液产生空化效应，形成直径1～5μm的细微雾粒。
4.如权利要求1所述的一种肿瘤理疗仪，其特征在于：所述的体温传感器采用高灵敏度NTC热敏电阻，先利用单片机ADC5测量热敏电阻与10K精密电阻的分压值，转换为电阻值以后，再代入R-T分段线性关系式，即可得到对应的体温。
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