CN201350269Y - 多功能理疗保健仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能理疗保健仪。该多功能理疗保健仪由8位LCD型单片机，人机交互设备，PC接口，超声雾化、电疗和电动按摩等三个理疗模块，体温、脉搏等测量模块构成，其通过LCD显示屏查看工作参数，通过轻触按钮设置工作参数，还可借助计算机进行数据处理、参数配置、处方下载等操作。该多功能理疗保健仪设计合理、功能多样、使用方便，具有广阔的应用前景。

Description

多功能理疗保健仪

技术领域

本实用新型涉及一种医疗设备，更具体地说，是涉及一种多功能理疗保健仪。

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，迅速普及到专业医院和一般家庭中。

尽管目前市场上销售的电子理疗设备种类繁多，但是大多数都存在功能单一、智能化程度低、操作繁琐、可靠性差、疗效欠佳等问题，比如在需要特定功能时，使用者必须另外单独购买具有所需功能的产品，极大地增加了费用和复杂性。此外，其中还有相当一部分产品由于设计不科学，使用时存在一定的副作用甚至是安全隐患，不适合普通使用者操作。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种功能多样且使用方便的多功能理疗保健仪。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种多功能理疗保健仪，其中，其中包括8位LCD型单片机，而且所述单片机分别连接超声雾化模块、电疗模块、电动按摩模块、体温测量模块、脉搏测量模块。

根据本实用新型的一个实施例，该多功能理疗保健仪进一步包括用来进行人机交互的轻触按钮、发光管、蜂鸣器、LCD显示屏、用来与上位机通信的PC接口和电源。

根据本实用新型的另一个实施例，该多功能理疗保健仪的LCD型单片机包括AVR系列中的ATmega169P单片机。

根据本实用新型的再一个实施例，该多功能理疗保健仪的ATmega169P单片机采用PWM信号。

根据本实用新型的又一个实施例，该多功能理疗保健仪的LCD显示屏包括100段液晶面板。

根据本实用新型的另外一个实施例，该多功能理疗保健仪的超声雾化模块包括电压调节电路、超声雾化器、功率驱动电路、水槽、风机和水位传感器，电压调节电路和功率驱动电路的输入端分别与单片机连接，电压调节电路的输出端与超声雾化器的输入端连接，功率驱动电路的输出端与风机的输入端连接，超声雾化器和风机共同作用于水槽后的结果通过水位传感器的输出端传输到单片机。

根据本实用新型的另外一个实施例，该多功能理疗保健仪的电疗模块包括电压调节电路、调制电路、功率驱动电路和电极，电压调节电路和调制电路的输入端分别与单片机连接，电压调节电路和调制电路的输出端分别与功率驱动电路的输入端连接，功率驱动电路的输出端与电极的输入端连接。

根据本实用新型的又一个实施例，该多功能理疗保健仪的电动按摩模块包括功率驱动电路和电动按摩器，功率驱动电路的输入端与单片机连接，功率驱动电路的输出端与电动按摩器的输入端连接。

根据本实用新型的另外一个实施例，该多功能理疗保健仪的体温测量模块包括调理电路和体温传感器，调理电路的输入端与体温传感器的输出端连接，调理电路的输出端与单片机连接。

根据本实用新型的另外一个实施例，该多功能理疗保健仪的脉搏测量模块包括调理电路和脉搏传感器，调理电路的输入端与脉搏传感器的输出端连接，调理电路的输出端与单片机连接。

本实用新型的有益效果是，提供了一种以8位LCD型单片机为核心，集雾化吸入治疗、室内杀菌消毒、皮肤护理、电疗、电动按摩、体温测量、脉搏测量功能于一体的新型多功能理疗保健仪，具有设计合理、功能多样、使用方便的优点。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的多功能理疗保健仪系统结构图；

图2是图1所示多功能理疗保健仪的显示屏的示意图；

图3是图1所示多功能理疗保健仪的单片机口线分配图；

图4是超声雾化模块的电路原理图；

图5是电疗模块的电路原理图；

图6是脉搏测量模块的电路原理图；以及

图7是图1所示多功能理疗保健仪的主程序流程图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型的优选实施方式做进一步详细说明。

图1所示的是本实用新型优选实施例的系统结构图，该多功能理疗保健仪由8位LCD型单片机、轻触按钮、发光管、蜂鸣器、LCD显示屏、PC接口、超声雾化模块、电疗模块、电动按摩模块、体温测量模块、脉搏测量模块和电源构成。该多功能理疗保健仪的5个功能模块中，超声雾化模块、电疗模块、电动按摩模块属于理疗模块，体温测量模块、脉搏测量模块属于生理参数测量模块。

如图1所示，轻触按钮、发光管、蜂鸣器、LCD显示屏是本实施例提供的多功能理疗保健仪的人机交互设备。8个轻触按钮中的3个用来令系统进入超声雾化模块、电疗模块或电动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个用于输出允许或禁止。双色发光管和蜂鸣器用于状态指示，如水槽缺水、自检出错、按键提示等。LCD显示屏为开模定制的100段液晶面板，可以由单片机内部的LCD驱动器直接控制，如图2所示，显示屏上显示的信息可以包括雾化时间、雾化强度、电疗处方编号、电疗强度、按摩节奏、按摩力度、当前体温、当前脉搏等。

本实用新型优选实施例提供的多功能理疗保健仪中的PC接口用于联机操作时的数据通信，可利用计算机对理疗保健仪上传的体温和脉搏数据进行存储和分析，还可以进行电疗波形处方的设计与下载。

本实用新型优选实施例的多个状态参数需通过LCD显示屏进行显示。LCD显示屏的实现方案有很多种，从成本考虑，优先选用内部带有LCD驱动部件的单片机。在图1所示的一个优选实施例中，采用了AVR系列中的ATmega169P单片机。ATmega169P是一款中高档LCD型单片机，内含16KB Flash程序存储器、1KB数据存储器、512B E2PROM、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(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)信号)、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，其结构保证了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。

本实用新型的一个优选实施例以ATmega169P单片机为控制核心，通过其丰富的I/O口线与系统所需的其它外围设备和接口电路相连接，图3所示的是其中一种单片机口线分配方案。

如图3所示，ATmega169P单片机的口线COM3～0以及口线SEG24～0可直接驱动多功能理疗保健仪的100段LCD显示面板，口线PF4用于LCD背光控制。8个轻触按钮直接连接到单片机口线PE7～2以及口线PB1、口线PB0。双色发光管和蜂鸣器由单片机的三根口线PF2、PF7和PF3直接驱动。PC接口使用单片机口线RXD、口线TXD。单片机的其它口线分配给3个理疗模块和2个测量模块使用。

本实用新型优选实施例提供的多功能理疗保健仪中的超声雾化模块可用于雾化吸入治疗、室内杀菌消毒、皮肤护理等。其原理是利用频率发生电路产生1.7MHz左右的超声波，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。

图4所示的是本实用新型优选实施例中超声雾化模块的电路原理图。以三极管T11为核心的振荡电路通过压电换能器TD产生雾化所需的1.7MHz超声波，单片机通过口线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三极管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，具体由单片机口线PB4控制(也采用PWM方式)。液位开关K1的状态通过口线PF6读入单片机，缺水状态下令雾化模块停止工作，并发出报警提示。

本实用新型优选实施例提供的多功能理疗保健仪中的电疗模块的输出信号经由医用电极作用于人体穴位或病变部位，通过一定时间、一定强度的电脉冲刺激，达到诸如镇痛、消炎、促进局部血液循环、恢复肌体功能的效果。医学理论和临床实践表明，不同波形特性的电信号会产生不同的理疗效果。电疗模块已固化60种经验波形的数字编码作为处方。每种处方由多个波形参数(包括但不限于低频信号的脉宽、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。用户还可根据需要添加自己设计的新处方，具体波形参数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存储器中，并自动更新处方索引表。

图5所示的是本实用新型优选实施例中电疗模块的电路原理图。单片机由口线PF0、口线PF1输出两相低频脉冲信号，通过三极管T8、T9对口线PB5输出的中频载波进行调制，已调波加到三极管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。三极管T1、电感L1、二级管D1、电容C1构成升压变换电路，单片机通过口线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。

本实用新型优选实施例提供的多功能理疗保健仪中的电动按摩模块的动力来自小型直流电机。由单片机输出的低频调制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。

该电动按摩模块的执行部件是12V直流电机，其驱动电路的结构与雾化器风机驱动电路类似，控制信号由单片机口线PB3提供。

本实用新型优选实施例提供的多功能理疗保健仪中的体温测量模块的原理是利用单片机内部的A/D转换器测量热敏电阻与参考电阻的分压值，转换为电阻值以后，再代入预设的R-T(电阻-温度)分段线性关系式，即可得到对应的体温。

根据本实用新型的优选实施例，体温测量模块采用高灵敏度NTC热敏电阻作为温度传感器，热敏电阻与一精密参考电阻串联后，两端分别接到电源正、负极，中点接到单片机A/D转换器的模拟输入端ADC5，温度的采集和换算由软件完成。

根据本实用新型优选实施例的多功能理疗保健仪的脉搏测量模块的原理是通过HTD压电传感器将人体脉搏转换为电信号，再经过放大和整形处理，变成数字频率信号，利用单片机中断引脚和定时/计数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。

如图6所示，本实用新型的优选实施例中，脉搏测量模块由HTD压电传感器、电压放大器和电压比较器构成。电压比较器输出的数字频率信号接到单片机PB2口，利用软件完成脉搏计数功能。

本实用新型优选实施例提供的多功能理疗保健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，其主程序的流程结构如图7所示。

本实用新型提供的多功能理疗保健仪充分利用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单片机内部的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中理疗保健、美容护理的需要，也是医院开展康复治疗和实验研究的理想器械。

当然，本领域技术人员应该认识到，上述的实施例对本实用新型仅起解释而非限定的作用，倘若本实用新型的相应修改和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型的意图也包含在这些改动和变形中。

Claims (10)

1.一种多功能理疗保健仪，其中包括8位LCD型单片机，其特征在于：所述单片机分别连接超声雾化模块、电疗模块、电动按摩模块、体温测量模块、脉搏测量模块。

2.根据权利要求1所述的多功能理疗保健仪，其特征在于：进一步包括用来进行人机交互的轻触按钮、发光管、蜂鸣器、LCD显示屏、用来与上位机通信的PC接口和电源。

3.根据权利要求1或2所述的多功能理疗保健仪，其特征在于：所述单片机为AVR系列中的ATmega169P单片机。

4.根据权利要求3所述的多功能理疗保健仪，其特征在于：所述ATmega169P单片机采用PWM信号。

5.根据权利要求2所述的多功能理疗保健仪，其特征在于：所述LCD显示屏包括100段液晶面板。

6.根据权利要求1所述的多功能理疗保健仪，其特征在于：所述超声雾化模块包括电压调节电路、超声雾化器、功率驱动电路、水槽、风机和水位传感器，所述电压调节电路和所述功率驱动电路的输入端分别与所述单片机连接，所述电压调节电路的输出端与所述超声雾化器的输入端连接，所述功率驱动电路的输出端与所述风机的输入端连接，所述超声雾化器和所述风机共同作用于所述水槽后的结果通过所述水位传感器的输出端传输到所述单片机。

7.根据权利要求1所述的多功能理疗保健仪，其特征在于：所述电疗模块包括电压调节电路、调制电路、功率驱动电路和电极，所述电压调节电路和所述调制电路的输入端分别与所述单片机连接，所述电压调节电路和所述调制电路的输出端分别与所述功率驱动电路的输入端连接，所述功率驱动电路的输出端与所述电极的输入端连接。

8.根据权利要求1所述的多功能理疗保健仪，其特征在于：所述电动按摩模块包括功率驱动电路和电动按摩器，所述功率驱动电路的输入端与所述单片机连接，所述功率驱动电路的输出端与所述电动按摩器的输入端连接。

9.根据权利要求1所述的多功能理疗保健仪，其特征在于：所述体温测量模块包括调理电路和体温传感器，所述调理电路的输入端与所述体温传感器的输出端连接，所述调理电路的输出端与所述单片机连接。

10.根据权利要求1所述的多功能理疗保健仪，其特征在于：所述脉搏测量模块包括调理电路和脉搏传感器，所述调理电路的输入端与所述脉搏传感器的输出端连接，所述调理电路的输出端与所述单片机连接。

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