便携式电子防晕仪的设计

李 健，李志农，汪润桂（南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,南昌 330063）

便携式电子防晕仪的设计

李 健，李志农，汪润桂
（南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,南昌 330063）

摘 要：设计一种基于单片机的便携式电子防晕仪，其原理主要基于单片机、D/A转换器DAC0832、TL082来实现防晕与易携带，重点阐述了单片机主控制和脉冲信号产生电路的硬件和软件设计。

关键词：单片机;DAC0832;电脉冲信号

1　引言

现在社会水平越来越发达，交通工具越来越便利，但确有大部分人都在受着晕车的困扰。基于此，人们开始着手电子治晕仪的研制，以解决晕车人的烦恼。晕车是由于人体内耳前庭平衡感受器受到过度运动刺激，前庭器官产生过量生物电，影响了神经中枢。而电子治晕仪主要是通过一种基于单片机脉冲发生电路产生一种可调的脉冲信号，通过光耦合隔离后作用于人体。便携式电子治晕仪的设计主要采用便携式，携带十分方便，我们通过电刺激产生脉冲信号来达到，并且可以根据不同的人晕车程度的不一样来设计档位调节脉冲信号的宽度和频率。

本文设计并制作出了一种基于单片机的电子治晕仪。该仪器的特色在于，除了具有现有的晕车治疗仪功能外，还具有预防作用，原理简单，便于随身携带，使用者可以自行调节，操作简单等优势。

2　现有研究

从国内外文献研究，现在电刺激常用的方法有：神经肌肉电刺激疗法（NMES），功能性电刺激疗法（FES），经皮神经电刺激疗法（TENS）。

2.1 神经肌肉电刺激疗法（NMES）

神经肌肉电刺激疗法是通过刺激神经或肌肉群，使之主动或被动地节律性收缩，从而加强肌肉的血液循环，促进神经兴奋及传导功能恢复，延缓肌肉废用性萎缩，加快神经再生过程及运动功能恢复的一种方法。

2.2 功能性电刺激疗法（FES）

功能性电刺激是利用一定强度的低频脉冲电流（100Hz以下，多用20～50Hz），通过预先设定的刺激程序来刺激一组或多组肌肉，从而诱发肌肉运动或模拟正常的肌肉自主运动，以达到改善或恢复被刺激肌肉或肌群功能的一种治疗方法。

2.3 经皮神经电刺激疗法（TENS）

经皮神经电刺激疗法又称周围神经粗纤维电刺激疗法，是将刺激电极置者皮肤表面，通过低频脉冲电流刺激神经纤维从而达到治疗的目的一种治疗方法。

基于上述的研究方法，我们可以知道，低频脉冲电刺激法作为一种重要的物理理疗手段，在临床上已得到相当广泛的应用并显出良好效果，在临床上将会越来越重要。

3　硬件电路的设计

3.1 硬件电路的设计

本设计主要由电源模块，脉冲信号发生模块，键盘控制模块和显示模块等四个模块组成（图1）。

（1）电源模块电路主要有由变压器和三端稳压集成电路LM7805组成，220V的交流经过变压器后变成12V的交流电，再通过LM7805稳压成正5V的直流电。此时5V的直流稳压电源给整个电路供电。

（2）脉冲信号发生模块电路主要由单片机、DAC0832和TL082构成,由单片机产生一个脉冲信号，在由DAC0832进行数模转换，在经过TL082放大处理后得到。

（3）键盘控制电路在这次设计中采用了四个独立按键控制。一个按键选择波形，；两个按键用来调节信号的频率以改变脉冲信号，两个按键分别加减，还有一个按键用来TTL输出。

（4）显示电路使用LCD1602液晶进行显示。

4　软件的设计

软件部分用C语言在keil软件中进行编程，由主程序和子程序嵌套编程。

流程图如图2所示：

5　结语

本次设计的便携式电子防晕仪是以STC89C52单片机为主控制器的，产生电脉冲信号，通过按键可调，液晶显示。通过变压器隔离后能够安全作用于人体，而且体积小，便于随身携带。本仪器能够根据患者要求较好的调节波形和频率，可调频率范围10-200HZ，能够更好的使用于广大群众，具有很好的临床价值。

参考文献:

[1]沙宪政,霍纪文.新一代低频电治疗仪研制[D].医疗设备信息,2003.

[2]AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors 1999.

[3]谢树群,一种双相恒流脉冲此刺激器的设计[D].

[4]余学飞.现代医学电子仪器原理与设计[M].华南理工大学出版社, 2007.

[5]邓亲恺.现代医学仪器设计原理[M].科学出版社,2004.