基于PID控制激光针灸仪的设计与实现研究

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1、摘要摘要针灸起源于我国，由于它本身潜在的实力：一种整体自然疗法，作用独特，可治疗西洋医学束手无策的许多疾病，易与科学技术结合，操作易行，无副作用等，已成为世界通行的一种医学科学。然而在临床上传统的针灸常会发生如弯针、滞针、折针、晕针、刺伤重要脏器等异常现象；还有如神阙、乳中等穴位根本就不易针刺。而且由于传统针刺是用金属刺具刺入人体穴位而起作用，稍有不慎就可能造成血液传染，特别是艾滋病等通过血液传染的疾病则对传统针疗提出了难题。激光针灸以无痛、无感染、无明显禁忌穴、安全、不晕针且剂量可控、操作简便等优点，开始被广泛的应用于临床，并且取得了较好的

2、临床疗效。本课题以激光针灸治疗疾病的效果为依据，以传统中医针灸理论为基础开发的性能完善、智能化、便捷式、大众化激光针灸仪。文章首先介绍了激光针灸产生和发展及存在的问题，及其医学基础，探讨了激光针灸治疗的作用机理，分析了激光针灸的生物医学效应及临床与实验研究，对激光治疗的安全剂量问题进行研究。在上述理论研究的基础上，结合传统中医理论，设计激光安全照射控制程序；同时利用数字PID控制算法控制LD驱动，结合光学系统设计，实现了传统中医针刺补泻手法，最终完成软、硬件的设计和实现，工作波形的采集。最后基于最小二乘法进行系统建模并利用Simulink进行

3、系统仿真，得到仿真波形。本仪器实现了现有激光针灸治疗仪所无法实现的传统中医丰富的针刺补泻手法，同时利用了数字PID对输出光功率进行闭环调节，提高了仪器的稳定性，以具有高度集成、超低功耗的MSP430单片机为控制核心，使其具有成本低、体积小、稳定性好、使用灵活、操作方便、安全等特点。其特有的安全照射剂量控制使本仪器能够安全、方便的为大众所用，适宜推广到大众医疗保健。关键词激光针灸仪；PID；补泻；捻转；仿真燕山大学工学硕士学位论文AbstractAcupunctureoriginatedinChina．Duetothepotentialstre

4、ngthofitsown：akindofwholeandnaturaltherapy,specialeffects，cancuremanydiseasesthatthewesternmedicalsciencefeelshelpless，easilycombinedwithscienceandtechnology,noside-effect，Acupuncturehasbecomeverypopularintheworld．However,someaccidentsmayappearinclinical，suchas：bentneedle，s

5、tuckneedle，brokenneedle，fainting，andhurtingimportantorgans．Andsomepointsarehardtopuncture．suchis：shengqueandruzhong．Meanwhilemetalneedlesareusedtopuncturepointstogettherapeuticeffectintraditionalacupuncture，whichmaycausebloodinfection．Especial,inthefaceofAIDSandotherblood—i

6、nfectdiseases，traditionalacupuncturebecomeloss：Laseracupuncturehasbeenwidelyusedinclinicalandachievedgoodclinicaleffectasitsfree-pain，non-bacterium,non-invasion,safety,smartapplicationandconvenientoperation．Inthisthesis，anintelligentlaseracupuncturetherapeuticinstnunent，whi

7、chispowerful，convenient，lowcostandpopular,isdesignedbasedontheeffectoflaseracupunctureandtraditionalChinesemedicinetheory．First，thegenerationanddevelopmenthistory,actualitiesandsubsistentproblemsoflaseracupunctureandmedicalfoundationoflaseracupunctureareintroduced．Second，th

8、emechanismoflaseracupunctureisdiscussed．Thecontrolofsecuritylaserradiationdoseisst