一种简易电子针灸仪的设计

《一种简易电子针灸仪的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、一种简易电子针灸仪的设计张璐平李斌(沈阳理工大学研究生学院沈阳110159)摘要：介绍一种简易电子针灸仪，采用微控制器LPC1114进行整体系统控制，用IR2103进行驱动MOSFET，可以产生变化的多种针灸治疗电脉冲波形。该针灸仪可以疏通穴位，减轻疼痛，增强血液循环等。文中给出整体设计框图、原理图以及软件设计方案。关键词：电脉冲，电子针灸仪，LPC1114，IR2103，MOSFETTheDesignofaSimpleElectricAcupunctureInstrumentZhangLupingLiBin(TheGraduateSchoolofShenyangLig

2、ongUniversity,Shenyang110159)Abstract:Inthispaper,asimpleelectronicacupunctureinstrumentisintroduced.ThemicroprocessorLPC1114isusedtocontrolthewholesystemandIR2103isusedtodrivetheMOSFEcircuit.Asaresult,multipleelectronicpulsearegenerated.Thedeviceisusedfordredgingacupuncturepoint,tempora

3、ryreliefofpainandalsoincreasebloodcirculationandsoon.Besides,systemblockdiagram,schematicsandsoftwaredesignareprovided.Keywords:ElectronicPulse,ElectricAcupunctureInstrument,LPC1114,IR2103引言近年来，电子理疗仪和电子针灸仪广泛的被社会和个人使用，并取得了很好的治疗效果，使用特别方便。其基本原理【4】是发出尖窄的电脉冲对人体有关部位或穴位进行电刺激，已达到放松肌肉、激活中枢神经、促进分泌

4、某些生物成分已达到治疗的目的。但是传统的针灸仪功能单一，随意性比较强，难以达到理想的治疗效果。本文是在反复的研究下，提出用LPC1114控制，IR2103驱动MOSFET场效应管开关元件来产生多种电脉冲，脉冲的时间间隔，脉冲宽度和脉冲幅度都可以根据个人的需要进行调整，可以达到更好的治疗效果。1理论分析整个电子针灸仪系统结构如图1所示。微处理器LPC1114控制整个系统，IR2103驱动MOSFET，产生所需的电脉冲，MOSFE作为产生电脉冲的器件，具有速度快，所需驱动功率低的优点，可以满足针灸治疗所需的脉冲的需求。此外，LCD1602显示相应的参数，包括电脉冲的时间间隔

5、，脉冲宽度和脉冲幅度；通过按键可以实现可调的电脉冲的时间间隔，脉冲宽度和脉冲幅度；通过控制IR2103，其输出端接电针，输出需要的针灸脉冲参数。本系统中脉冲宽度控制在0.3ms之内，脉冲幅度在50-200V之间，脉冲是正负对称的，可以消除治疗电极的极化现象。2硬件电路设计本电子针灸仪的核心电路是微控制器LPC1114，基于IR2103的MOSFET的驱动输出电路和显示电路。LPC1114拥有领先的ARMCortex-M0内核，采用了NXP公司先进的制造工艺，是为嵌入式系统应用而设计的高性能、低功耗的32位微处理器。主频高达50MHz，支持睡眠、深度睡眠和深度掉电3种低功

6、耗模式。同样还有丰富的外设，32KB片内FLASH、8KB片内RAM、一路IIC、一路RS485、8通道10位ADC、两路SSP、4个通用寄存器，多达42个I/O口，有引脚复用功能。图1电子针灸仪系统框图1.1电源电路如图2电源电路原理图所示，输入由变压器供电，变压器输入220V，两路输出，一路是18V输出，一路是130V输出。在18V输出下，通过LM7815和LM7805，LM1117三个线性稳压芯片得到15V，5V和3.3V的稳定直流，15V直流电压为IR2103供电，3.3V为LPC1114供电。在130V输出下，采用三极管2SC1569，通过可调电阻，输出50-

7、200V电压，决定了针灸仪输出脉冲的幅度，如下图，通过微处理器的AD功能，可以采集到脉冲幅度，并在显示模块显示出来，便于实时控制脉冲幅度。图2电源电路原理图1.2基于IR2103的波形驱动电路半桥驱动IR2103芯片是IR公司设计的功率开关管驱动器，主要用来驱动功率MOSFET和IGBT，它有两个独立的高端和低端输出通道，一个芯片可以驱动两个MOSFET管或是IGBT管。它的逻辑输入和标准的CMOS或是LSTTL输出兼容，最低3.3V逻辑触发。它的输出驱动的特点为高脉冲电流缓冲阶段，这是为非直通驱动设计的，输出的浮置通道可用来驱动高端最大