本文關(guān)鍵詞：基于ARM系統(tǒng)的脈沖電療儀設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類自我保健意識(shí)的不斷增強(qiáng)，醫(yī)用電療儀器的應(yīng)用范圍越來越廣。醫(yī)用電療儀通過產(chǎn)生一定的生物脈沖去刺激人體，具有改善血液循環(huán)、營養(yǎng)代謝，提高免疫能力等功能。目前國內(nèi)外電療儀器普遍使用的波形是正弦波、尖波、方波、鋸齒波、三角波等。這些波形使用一段時(shí)間后很容易使人產(chǎn)生習(xí)慣性的適應(yīng)問題，因而這就要求電療儀的輸出波形功率不能太大，從而達(dá)不到治療的效果。本文針對(duì)上述電療儀存在的問題設(shè)計(jì)了一種基于ARM系統(tǒng)的脈沖電療儀，該電療儀包括ARM處理器系統(tǒng)、按鍵、液晶顯示、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、升壓電路、波形放大電路、開關(guān)電路和治療電極。用ARM處理器系統(tǒng)作為控制核心，具有產(chǎn)生治療波形，液晶顯示治療波形類型和治療強(qiáng)度，鍵盤掃描，控制D/A轉(zhuǎn)換輸出波形的包絡(luò)，將波形包絡(luò)放大，控制開關(guān)電路輸出波形脈沖等功能。最終，電療儀可輸出11種治療波形，最高峰值可達(dá)120V，脈沖頻率從500Hz至40kHz不等，使用時(shí)，用戶設(shè)定治療波形類型和治療強(qiáng)度，ARM處理器系統(tǒng)接收到用戶的信息后，顯示用戶所設(shè)定的治療波形參數(shù)，調(diào)用相應(yīng)的治療波形。最后開關(guān)電路輸出的波形脈沖通過專用的治療電極作用于人體的治療部位。本文通過人體對(duì)電療儀輸出波形的體驗(yàn)，分析總結(jié)了人們對(duì)不同波形的不同感受以及波形參數(shù)對(duì)人體感受的影響，證實(shí)了儀器的可靠性。本電療儀使用簡(jiǎn)單，安全，波形變化多樣，實(shí)用性強(qiáng)。 1、本文根據(jù)項(xiàng)目課題的要求，分別進(jìn)行了以下幾個(gè)工作內(nèi)容： （1）本文設(shè)計(jì)了一種基于ARM系統(tǒng)的脈沖電療儀，為解決現(xiàn)有電療儀安全系數(shù)低，治療波形單一，治療強(qiáng)度不易控制等問題而設(shè)計(jì)。針對(duì)目前存在的問題，首先分析了醫(yī)用電療儀的原理，然后提出了本設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)方案和放大器電路的方案選擇。 （2）完成基于ARM系統(tǒng)的脈沖電療儀的硬件電路設(shè)計(jì)。該電療儀包括ARM處理器系統(tǒng)、按鍵、液晶顯示、D/A轉(zhuǎn)換、升壓電路、波形放大、開關(guān)電路和治療電極。逐一分析各模塊電路的工作原理與工作過程。 （3）完成基于ARM系統(tǒng)的脈沖電療儀的軟件設(shè)計(jì)。該電療儀軟件設(shè)計(jì)主要針對(duì)Mini2440開發(fā)板上ARM9裸機(jī)程序的設(shè)計(jì)，采用ARM系統(tǒng)光盤自帶的ADS工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試。軟件設(shè)計(jì)主要包括主程序，液晶顯示和按鍵子程序設(shè)計(jì)和波形發(fā)生過程軟件設(shè)計(jì)。 （4）完成儀器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析。主要用MATLAB對(duì)儀器產(chǎn)生的波形進(jìn)行頻譜等的分析和比較，總結(jié)人們對(duì)不同波形的不同感受以及波形參數(shù)對(duì)人體感受的影響，證實(shí)儀器的可靠性和安全性。 2、根據(jù)以上工作內(nèi)容可以看出，本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)有： （1）升壓電路。由于要給高壓三極管供電，基于安全性和便攜的特點(diǎn)，本文采用12V至150V（15W）正激DC-DC的設(shè)計(jì)。 （2）高壓放大器。本文所設(shè)計(jì)的高壓放大器需要將信號(hào)放大到120V左右，綜合比較集成運(yùn)放放大電路、脈沖變壓器放大和高壓三極管放大三個(gè)方案，最后采用了高壓三極管放大電路，其安全性高、信號(hào)失真小、有較高的帶寬并且工作穩(wěn)定。 （3）多級(jí)安保措施。本文設(shè)計(jì)的安保電路由多處保險(xiǎn)絲與輸出保護(hù)電阻構(gòu)成。升壓電路處的過壓過流保護(hù)，用DC-DC來產(chǎn)生小功率高壓，比直接整流電網(wǎng)電壓獲得的高壓安全得多。其次，該處的過壓過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間小于1ms，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于保險(xiǎn)絲的熔斷時(shí)間。
【關(guān)鍵詞】：電療儀 高壓放大器 升壓電路 治療波形 電刺激
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH772.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 目錄9-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 醫(yī)用電療儀器概述12-13
• 1.2 電療儀的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)13-14
• 1.3 本文的研究意義14-15
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 基于 ARM 系統(tǒng)的脈沖電療儀的總體方案設(shè)計(jì)17-23
• 2.1 醫(yī)療電刺激波形概述17-19
• 2.1.1 醫(yī)療電刺激波形分類17-18
• 2.1.2 醫(yī)療電刺激波形的作用18-19
• 2.2 基于 ARM 系統(tǒng)的脈沖電療儀輸出波形簡(jiǎn)介19-20
• 2.3 儀器總體方案設(shè)計(jì)20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 基于 ARM 系統(tǒng)的脈沖電療儀的硬件電路設(shè)計(jì)23-37
• 3.1 ARM 系統(tǒng)開發(fā)板最小系統(tǒng)23-27
• 3.1.1 液晶顯示與鍵盤模塊設(shè)計(jì)24-26
• 3.1.2 通用 I/O 口設(shè)計(jì)26-27
• 3.2 數(shù)據(jù)傳輸與 D/A 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)27-29
• 3.3 波形發(fā)生板電路設(shè)計(jì)29-35
• 3.3.1 波形發(fā)生板總體設(shè)計(jì)29-30
• 3.3.2 波形放大電路設(shè)計(jì)30-32
• 3.3.3 升壓電路設(shè)計(jì)32-35
• 3.4 開關(guān)電路設(shè)計(jì)35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 基于 ARM 系統(tǒng)的脈沖電療儀的軟件設(shè)計(jì)37-44
• 4.1 系統(tǒng)主程序37-40
• 4.2 子程序設(shè)計(jì)40-42
• 4.2.1 液晶顯示與按鍵軟件設(shè)計(jì)40
• 4.2.2 波形發(fā)生軟件設(shè)計(jì)40-42
• 4.3 程序下載方法42-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第5章 基于 ARM 系統(tǒng)的脈沖電療儀的數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析44-52
• 5.1 波形頻譜分析44-45
• 5.2 波形有效值分析45
• 5.3 波形變化率分析45-48
• 5.4 波形實(shí)驗(yàn)與參數(shù)作用分析48-51
• 5.4.1 電療儀輸出波形體驗(yàn)48-50
• 5.4.2 波形參數(shù)作用分析50-51
• 5.5 本章小結(jié)51-52
• 第6章 全文總結(jié)與展望52-54
• 6.1 本文主要研究工作與成果52-53
• 6.2 本文工作展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的研究成果57-58
• 致謝58

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳古波;向險(xiǎn)峰;李雙;;基于單片機(jī)MSP430的正弦輸出波形設(shè)計(jì)[J];重慶工學(xué)院學(xué)報(bào);2006年08期

2 孫承科，劉杰，毛德祥，，接桂財(cái)，王樹本，梁楓;偽隨機(jī)信號(hào)調(diào)幅中頻電子治療儀的研究[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);1996年01期

3 宋亞光;畢曉旭;舒泰茵;甄圣侃;;新型電刺激儀中反饋功能的實(shí)現(xiàn)[J];電子測(cè)量技術(shù);2010年07期

4 黃大勉;徐學(xué)奎;;智能電針治療儀原理與實(shí)現(xiàn)[J];電子技術(shù);2006年02期

5 蘇成富;自制家用電療儀[J];電機(jī)電器技術(shù);1998年03期

6 甲可;;函數(shù)的相關(guān)概念及性質(zhì)分析[J];科技致富向?qū)?2010年12期

7 張麗敏;;基于FPGA的多頻電療儀的設(shè)計(jì)[J];內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì);2008年01期

8 王婭;周鵬;張爽;王明時(shí);;基于ERD/ERS腦電信號(hào)的智能化功能電刺激系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2007年05期

9 魏萬林,趙小伶,李學(xué)榮,李新治,周守祥,王維庭;眼鏡式高血壓電療儀的研制及臨床應(yīng)用[J];實(shí)用心腦肺血管病雜志;1994年04期

10 譚瑞成;李斌;吳晉普;韓西城;張正之;;小型康復(fù)電療儀的研制與臨床應(yīng)用[J];山西中醫(yī);1986年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李曦;電刺激鎮(zhèn)痛技術(shù)及其在計(jì)生手術(shù)中的應(yīng)用研究[D];第一軍醫(yī)大學(xué);2002年

2 吳勝華;智能仿生物電治療儀優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];南京航空航天大學(xué);2005年

3 尉賢林;柔性督脈儀的研制[D];浙江大學(xué);2006年

4 黃興濱;激光、電脈沖一體化理療儀的研究[D];黑龍江大學(xué);2006年

5 王亮;基于FPGA的多功能電療儀的設(shè)計(jì)[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2006年

6 張彥龍;數(shù)字音樂電療儀的研制[D];天津大學(xué);2006年

7 王登科;基于ARM的便攜式生物電療儀[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

8 張長(zhǎng)亮;頸椎病治療儀的研究與設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2008年

9 唐海英;基于小腦頂核電刺激的便攜式失眠治療儀的研究[D];重慶大學(xué);2008年

10 王洪良;視覺假體微電流刺激器控制及反饋系統(tǒng)的研究[D];上海交通大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：基于ARM系統(tǒng)的脈沖電療儀設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：392226