CN209967455U - 一种超声波治疗仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超声波治疗仪，属于仪器仪表技术领域，包括LCD显示屏、按键矩阵、电源模块、主控电路和超声波发生器，解决了传统超声波治疗仪有杂音且频率难调制的技术问题，本是实用新型通过倍频电路将MCU发出的PWM信号进行倍频后再由扬声器输出，对MCU的DA输出频率要求低，倍频信号稳定；本实用新型采用交流滤波电路滤掉不必要的交流杂声，使扬声器保持了纯净的超声波输出。
Description
技术领域
本实用新型属于仪器仪表技术领域，特别涉及一种超声波治疗仪。
背景技术
超声波是指频率在2000Hz以上，不能引起正常人听觉反应的机械振动波。将超声波作用于人体以达到治疗目的的方法称为超声波疗法。频率0.8MHz～3.3MHz的超声波有一定的治疗作用，现在理疗中常用的频率为0.8MHz～3.3MHz。
目前的超声波治疗仪多采用MCU控制器直接发出高频信号并通过扬声器转化成超声波的方式，这种方式由于采用MCU的直接输出，噪音较大，时常出现扬声器中有隐约杂音的情况，而且其共工作在频率0.8MHz～3.3MHz时，需要对MCU进行筛选，选取具有高频输出DA的MCU实现，对MCU要求较高，成本较高且难以调制。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种超声波治疗仪，解决了传统超声波治疗仪有杂音且频率难调制的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种超声波治疗仪，包括LCD显示屏、按键矩阵、电源模块、主控电路和超声波发生器，主控电路包括MCU控制器，LCD显示屏和按键矩阵分别连接MCU控制器上不同的IO口；
所述LCD显示屏为12864点阵LCD显示屏，LCD显示屏采用0.96寸OLED显示屏模块，具体型号为0.96寸OLED显示屏模块12864arduino STM32IIC/SPI，其与所述MCU控制器通过数字IO口的方式通信，具体通信接口为IIC接口或SPI接口。
所述MCU控制器的型号为MPS430。
超声波发生器包括倍频电路、交流滤波电路和扬声器；
倍频电路包括振荡器IC4、反相器U1A、电阻R1、电容C2和电容C1，反相器的输入端连接MCU控制器的DA输出端，反相器U1A的输出端连接振荡器IC4的3脚，振荡器IC4的7脚连接地线、4脚连接MCU的DA输出端、5脚通过电容C1连接MCU的DA输出端、10脚通过电容C2连接振荡器IC4的11脚，振荡器IC4的11脚通过电阻R1连接5V电源，振荡器IC4的11脚连接5V电源；
所述振荡器的型号为MIC74121；所述反相器的型号为SN7404。
交流滤波电路包括电阻R4、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R2、电位器R3、电阻R5、放大器U2、电阻R6和电阻R8，电容C3、电容C4和电容C5串联后再与电阻R4并联，电阻R4的一端连接振荡器IC4的1脚，另一端连接放大器U2的正输入端，电位器R3的1脚通过电阻R2连接电容C3与电容C4的连接节点，电位器R3的2脚通过电阻R5连接电容C4和电容C5的连接节点，放大器U2的负输入端连接放大器U2的输出端，放大器U2的输出端连接扬声器，放大器U2的输出端还通过电阻R6和电阻R8连接地线，电位器R3的3脚连接电阻R6和电阻R8的连接节点；
所述放大器U2的型号为运算放大器UA741。
电源模块包括整流电路、第一滤波电路、第一稳压器IC2、第二滤波电路、第二稳压器IC1、第三滤波电路和第三稳压器IC3，整流电路由整流桥B1和保险丝R7构成，第一滤波电路由电感L2、电容C8、电容C10和电容C12构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器IC2的输入端；第一稳压器IC2输出所述5V电源；
第二滤波电路由电感L1、电容C7、电容C9和电容C11构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器IC1的输入端；第一稳压器IC1输出所述正12V电源，该正12V电源为放大器U2的正电源输入端供电；
第三滤波电路由电感L3、电容C17、电容C18和电容C19构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器IC3的输入端；第一稳压器IC3输出所述负12V电源，该负12V电源为放大器U2的负电源输入端供电；
所述5V电源为振荡器IC4、MCU控制器、LCD显示屏和按键矩阵供电。
所述第一稳压器IC2的型号为LM7805；所述第二稳压器IC1的型号为LM7812；所述第三稳压器IC1的型号为LM7912。
本实用新型所述的一种超声波治疗仪，解决了传统超声波治疗仪有杂音且频率难调制的技术问题，本是实用新型通过倍频电路将MCU发出的PWM信号进行倍频后再由扬声器输出，对MCU的DA输出频率要求低，倍频信号稳定；本实用新型采用交流滤波电路滤掉不必要的交流杂声，使扬声器保持了纯净的超声波输出。
附图说明
图1是本实用新型的电路图方框图；
图2是本实用新型的超声波发生器的电路图；
图3是本实用新型的电源模块的电路图。
具体实施方式
如图1-图3所示的一种超声波治疗仪，包括LCD显示屏、按键矩阵、电源模块、主控电路和超声波发生器，主控电路包括MCU控制器，LCD显示屏和按键矩阵分别连接MCU控制器上不同的IO口；
所述LCD显示屏为12864点阵LCD显示屏，LCD显示屏采用0.96寸OLED显示屏模块，具体型号为0.96寸OLED显示屏模块12864arduino STM32IIC/SPI，其与所述MCU控制器通过数字IO口的方式通信，具体通信接口为IIC接口或SPI接口。
LCD显示屏的接口定义为：1脚—GND、2脚—VCC、3脚—D0时钟、4脚--D1数据、5脚RES复位、6脚DC--数据/命令选择、7脚—CS片选；LCD显示屏的2脚—VCC连接第一稳压器输出的5V电源，3脚—D0时钟、4脚--D1数据、5脚RES复位、6脚DC--数据/命令选择和7脚—CS片选分别连接MCU控制器上的不同的IO口，实现与MCU之间的通信。
所述MCU控制器的型号为MPS430。
超声波发生器包括倍频电路、交流滤波电路和扬声器；
倍频电路包括振荡器IC4、反相器U1A、电阻R1、电容C2和电容C1，反相器的输入端连接MCU控制器的DA输出端，反相器U1A的输出端连接振荡器IC4的3脚，振荡器IC4的7脚连接地线、4脚连接MCU的DA输出端、5脚通过电容C1连接MCU的DA输出端、10脚通过电容C2连接振荡器IC4的11脚，振荡器IC4的11脚通过电阻R1连接5V电源，振荡器IC4的11脚连接5V电源；
振荡器IC4为单稳态多谐振荡器MIC74121，MCU控制器通过DA端输出的PWM信号传输到振荡器IC4的3脚后，经过振荡器IC4的倍频再由振荡器IC4的1脚输出，其输出脉冲宽度近似等于0.68×R1×C2，R1为电阻R1的阻值，C2为电容C2的容值，适当选择电阻R1的阻值和电容C2的容值可以达到对输出频率调制的效果，其调制方法简单。
所述反相器的型号为SN7404。
交流滤波电路包括电阻R4、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R2、电位器R3、电阻R5、放大器U2、电阻R6和电阻R8，电容C3、电容C4和电容C5串联后再与电阻R4并联，电阻R4的一端连接振荡器IC4的1脚，另一端连接放大器U2的正输入端，电位器R3的1脚通过电阻R2连接电容C3与电容C4的连接节点，电位器R3的2脚通过电阻R5连接电容C4和电容C5的连接节点，放大器U2的负输入端连接放大器U2的输出端，放大器U2的输出端连接扬声器，放大器U2的输出端还通过电阻R6和电阻R8连接地线，电位器R3的3脚连接电阻R6和电阻R8的连接节点；
所述放大器U2的型号为运算放大器UA741。
由于超声波治疗仪发出的杂声多数是因为交流电源引起的交流干扰，其频率为50Hz到60Hz之间，所以本实用新型采用运算放大器UA741构成一个经济型的窄带陷波滤波器，其滤波频率在50Hz到60Hz之间，不需要精密的元件，滤波效果好，对交流声的抑制能力在30dB，而对信号的衰减不大于1dB。
当单稳态多谐振荡器MIC74121将MCU的PWM信号倍频后，再经过交流滤波电路的滤波，可以很好的抑制交流噪音，使扬声器不再发出烦人的杂音。
电源模块包括整流电路、第一滤波电路、第一稳压器IC2、第二滤波电路、第二稳压器IC1、第三滤波电路和第三稳压器IC3，整流电路由整流桥B1和保险丝R7构成，第一滤波电路由电感L2、电容C8、电容C10和电容C12构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器IC2的输入端；第一稳压器IC2输出所述5V电源；
第二滤波电路由电感L1、电容C7、电容C9和电容C11构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器IC1的输入端；第一稳压器IC1输出所述正12V电源，该正12V电源为放大器U2的正电源输入端供电；
第三滤波电路由电感L3、电容C17、电容C18和电容C19构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器IC3的输入端；第一稳压器IC3输出所述负12V电源，该负12V电源为放大器U2的负电源输入端供电；
所述5V电源为振荡器IC4、MCU控制器、LCD显示屏和按键矩阵供电。
所述第一稳压器IC2的型号为LM7805；所述第二稳压器IC1的型号为LM7812；所述第三稳压器IC1的型号为LM7912。
使用时，用户可以通过按键矩阵来控制超声波治疗仪的开启和关闭，并通过LCD显示屏查看超声波治疗仪的工作状态。
本实用新型所述的一种超声波治疗仪，解决了传统超声波治疗仪有杂音且频率难调制的技术问题，本是实用新型通过倍频电路将MCU发出的PWM信号进行倍频后再由扬声器输出，对MCU的DA输出频率要求低，倍频信号稳定；本实用新型采用交流滤波电路滤掉不必要的交流杂声，使扬声器保持了纯净的超声波输出。
Claims (4)
1.一种超声波治疗仪，其特征在于：包括LCD显示屏、按键矩阵、电源模块、主控电路和超声波发生器，主控电路包括MCU控制器，LCD显示屏和按键矩阵分别连接MCU控制器上不同的IO口；
超声波发生器包括倍频电路、交流滤波电路和扬声器；
倍频电路包括振荡器IC4、反相器U1A、电阻R1、电容C2和电容C1，反相器的输入端连接MCU控制器的DA输出端，反相器U1A的输出端连接振荡器IC4的3脚，振荡器IC4的7脚连接地线、4脚连接MCU的DA输出端、5脚通过电容C1连接MCU的DA输出端、10脚通过电容C2连接振荡器IC4的11脚，振荡器IC4的11脚通过电阻R1连接5V电源，振荡器IC4的11脚连接5V电源；
交流滤波电路包括电阻R4、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R2、电位器R3、电阻R5、放大器U2、电阻R6和电阻R8，电容C3、电容C4和电容C5串联后再与电阻R4并联，电阻R4的一端连接振荡器IC4的1脚，另一端连接放大器U2的正输入端，电位器R3的1脚通过电阻R2连接电容C3与电容C4的连接节点，电位器R3的2脚通过电阻R5连接电容C4和电容C5的连接节点，放大器U2的负输入端连接放大器U2的输出端，放大器U2的输出端连接扬声器，放大器U2的输出端还通过电阻R6和电阻R8连接地线，电位器R3的3脚连接电阻R6和电阻R8的连接节点；
电源模块包括整流电路、第一滤波电路、第一稳压器IC2、第二滤波电路、第二稳压器IC1、第三滤波电路和第三稳压器IC3，整流电路由整流桥B1和保险丝R7构成，第一滤波电路由电感L2、电容C8、电容C10和电容C12构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器IC2的输入端；第一稳压器IC2输出所述5V电源；
第二滤波电路由电感L1、电容C7、电容C9和电容C11构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器IC1的输入端；第一稳压器IC1输出正12V电源，该正12V电源为放大器U2的正电源输入端供电；
第三滤波电路由电感L3、电容C17、电容C18和电容C19构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器IC3的输入端；第一稳压器IC3输出负12V电源，该负12V电源为放大器U2的负电源输入端供电；
所述5V电源为振荡器IC4、MCU控制器、LCD显示屏和按键矩阵供电。
2.如权利要求1所述的一种超声波治疗仪，其特征在于：所述MCU控制器的型号为MPS430；所述振荡器的型号为MIC74121；所述反相器的型号为SN7404；所述放大器U2的型号为运算放大器UA741。
3.如权利要求1所述的一种超声波治疗仪，其特征在于：所述LCD显示屏为12864点阵LCD显示屏，其与所述MCU控制器通过数字IO口的方式通信。
4.如权利要求1所述的一种超声波治疗仪，其特征在于：所述第一稳压器IC2的型号为LM7805；所述第二稳压器IC1的型号为LM7812；所述第三稳压器IC1的型号为LM7912。
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| CN111672389A (zh) * | 2020-06-06 | 2020-09-18 | 深圳市捷安纳米复合材料有限公司 | 一种纳米合金材料的分散设备 |
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