电场侵入式理疗仪的研究与制作
电场侵入式理疗仪的研究与制作
在这个快节奏的社会中，康复理疗受到了人们的高度重视，同时国内外专家和学者在该研究领
域也一直做着不懈的努力。 在国外，早在 19 世纪初 Louis Berlioz 就提出了利用电治疗疾病的
构想，后人在其基础上取得了一定的成果。 在 国内 ， 电疗起始于与中医针灸按摩相结合并研
制了各种功能的理疗仪，例如胡鸿志等人研制的一种模拟针灸和按摩的电刺激类中低频理疗
仪， 该理疗仪能够缓解疼痛，引 起正常 神经 的兴奋 ，但对 术后麻痹无明显的作用；史钦文
等人研制了一种超声波理疗仪， 采用高低频信号混合的方式产生特定能量的超声波，可以加速
伤口愈合，但是智能化程度低，难以在家庭中推广。 邹海军等人利用磁、振、热三种物理因子
对单一因子理疗仪进行了改善，但是物理因子仅能作用于皮肤表面，对深层病灶无作用。综上
所述：理疗仪存在如下两方面 的不 足 ：(1) 因为输出功率小，作用范围广，对深层病灶
无明显效果；(2) 价 格 较 高 ，智 能 化 程 度 较 低 ，难以在家庭中推广和普及 。 基于以上
不足之处,本文设计了一款术后康复理疗仪，以生物安全型高频信号源为理疗信号，工作频率约
290 kHz ，功率最 高可 以达 到 60 W ，采用侵入式高 频理疗 ，作用 范围集 中，能 够改 善局部
新陈 代谢， 加 速疼 痛物 质的代 谢并 改 善 植 物 神 经 系 统 功能，从而阻断疼 痛的 恶性 循
环 ，加 速术 后伤 口炎症 的消除和伤口愈合，缩短康复时间。 另外采用嵌入式系统提高理疗
仪智能化程度 ，体积小，操作简单，造 价低 ，适于家庭中推广使用。
1 系统组成及结构
该系统由4 个主 要 模块组成：电源、嵌入式微 控 制器、高频生物安全型 信号 源和电
极，基 本的 系统结 构框图如图1 所示。【图 1】
该理疗仪采用 220 V 交流直接供电，简单方便，然后利用开关电源得到 12 V、5 V 直流电给风
扇、微控制器等模块供电；嵌 入式微 控制器是 系统的 核心 ，控制理 疗信号产生的强度和时
间，用户可以通过触摸屏或按键进行功能选择；高频生物安全型信号源的主要功能是产生理疗
所需的高频信号, 设计中采用 IR2153 作为驱动芯片,经过放大和变压器转换后即可输出理疗信
号； 该理疗信号通过专用电极作用于理疗部位，电极由手柄和极板组成，手柄有多种形状，可
根据理疗部位的不同进行选择，极板需要与患者的皮肤直接接触，以达到侵入式能量置换。
2 硬 件设计
该理疗 仪 硬 件 电路设 计 主要由嵌入式微 控 制器及其外围电路和高频生物信号源产生
电路两部分组成。
2.1 微控制器外围电路设计
鉴于该理疗仪智能化程度的要求，本系统采用三星公司的ARM9 开发板作为硬件资源。 该开
发板是以 16/32 位 精简指令集(RISC) 处 理器S3C2440A 为控制器，具有良好的稳定性和独
立性。 该硬件电路设计把开发板硬件资源与设计需求相结合，对板载资源进行了最大限度的利
用。
利 用 S3C2440A 内部集成的具有脉冲宽度调制(PWM) 功 能的定时器1 产 生所需的
PWM 波 。 首 先 在底层驱 动 程序中对计数缓冲 寄 存器(TCNTB1) 和比较 缓 冲寄存器
(TCMPB1)进行初始化；然后在应用程序中采用分级式脉冲宽度调制算法对治疗强度进行精确
的控制。
系统中的LED 指示灯由开发板提供 给 用户的I/O 口( 端口F) 进行控制。 程序设计中分
别置端口F 相应的位为高电平或低电平来控制LED 灯的亮与灭， 以便 给用户提供直观的指
示。
按键电路是利用开发板提供的 按 键 接 口来实现强度和时间的控制功能。 按键驱动程
序设计中通过将按键操作映射为WINCE 环境下 的通用键 盘事件 KEY UP 和KEY DOWN ，
使 得应用程序能够响应底层按键操作 。
摘要：
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电场侵入式理疗仪的研究与制作在这个快节奏的社会中，康复理疗受到了人们的高度重视，同时国内外专家和学者在该研究领域也一直做着不懈的努力。在国外，早在19世纪初LouisBerlioz就提出了利用电治疗疾病的构想，后人在其基础上取得了一定的成果。在国内，电疗起始于与中医针灸按摩相结合并研制了各种功能的理疗仪，例如胡鸿志等人研制的一种模拟针灸和按摩的电刺激类中低频理疗仪，该理疗仪能够缓解疼痛，引起正常神经的兴奋，但对术后麻痹无明显的作用；史钦文等人研制了一种超声波理疗仪，采用高低频信号混合的方式产生特定能量的超声波，可以加速伤口愈合，但是智能化程度低，难以在家庭中推广。邹海军等人利用磁、振、热三种物...
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作者：闻远设计
分类：非标机械电气自动化
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