理疗控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及理疗电路技术领域，尤其涉及一种应用于肌肉神经治疗理疗仪的理疗控制系统。


背景技术：

2.目前，膀胱治疗理疗仪用于肌肉神经治疗理疗仪(尤其治疗膀胱排尿障碍疾病)作为疾病治理和病员恢复的重要手段。肌肉神经治疗理疗仪中用于输出低频电子脉冲的理疗控制系统作为其中重要的电路系统。
3.相关技术的所述理疗控制系统一般包括依次连接的mcu主控模块、数据转换输出模块、第一滤波缓冲器、数字电位器、第二滤波缓冲器以及功率放大模块。其中，所述数据转换输出模块一般为8位到12位的数模转换器。所述mcu主控模块负责把用户输入的密度和强度转换成对应的模拟数字格式的数据，并通过数据总线把数据送达所述数据转换输出模块，产生对应的时域模拟信号；再经过所述第一滤波缓冲器去除信号的高频谐波，同时也起到放大作用；所述数字电位器负责把所述第一滤波缓冲器的模拟信号做下增益控制，再由所述第二滤波缓冲器去除毛刺，最后传送于所述功率放大模块，使低频电子脉冲信号输出到用户患者部位，刺激患者的肌肉神经，达到逐步康复的目的。
4.然而，所述理疗控制系统由多级电路模块组成，多级电路模块存在多级耦合输入输出状态，存在容易受干扰的特点，造成可靠性低；另外，所述理疗控制系统的电路的一致性较差，生产上的良率不高；同时，所述理疗控制系统的功耗电流也比较大，不利于理疗仪的机器自身散热问题；还有所述mcu主控模块的控制需要控制输出波形形态和波形幅度，控制逻辑较为复杂，不利于生成和调试。
5.因此，实有必要提供一种新的系统解决上述问题。


技术实现要素：

6.针对以上现有技术的不足，本实用新型提出一种电路简单、易于生产和调试，电路抗干扰强且可靠性高的理疗控制系统。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种理疗控制系统，应用于理疗仪，其包括依次电连接的处理器、理疗处理电路模块、缓冲滤波电路以及功率放大模块；所述处理器用于接收输入信号并根据所述输入信号的密度和强度产生控制数据；所述理疗处理电路模块用于根据接收的所述控制数据产生时域模拟信号；所述缓冲滤波电路用于将接收的所述时域模拟信号去除噪声；所述功率放大模块用于将去除噪声后的所述时域模拟信号进行功率放大输出；所述理疗处理电路模块包括第一数模转换器电路和第二数模转换器电路，所述第一数模转换器电路，用于将接收的所述控制数据进行增益控制，并产生幅度控制数据以实现对所述时域模拟信号的幅度控制；所述第二数模转换器电路，用于将接收的所述控制数据进行数模转换，并产生波形形态数据以实现对所述时域模拟信号的波形形态控制；所述时域模拟信号包括所述幅度控制数据和所述波形形态数据，所述噪声包括高频噪
声和低频噪声；所述第一数模转换器电路的信号输入端和所述第二数模转换器电路的信号输入端均连接至所述处理器的信号输出端，并作为所述理疗处理电路模块的信号输入端；所述第一数模转换器电路的输出端连接至所述第二数模转换器电路的参考电压输入端；所述第二数模转换器电路的输出端连接至所述缓冲滤波电路的输入端并作为所述理疗处理电路模块的输出端。
8.优选的，所述第一数模转换器电路的输出电压作为所述第二数模转换器电路的基准电压。
9.优选的，所述处理器为mcu处理器。
10.优选的，所述第一数模转换器电路和所述第二数模转换器电路均包括8位的数模转换器。
11.优选的，所述理疗处理电路模块为ad7528型号的集成电路芯片。
12.优选的，所述理疗控制系统包括mcu处理器、ad7528芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容以及运算放大器，
13.其中，所述mcu处理器的信号输出端通过数据总线分别连接至所述ad7528芯片的db0输入端、db1输入端、db2输入端、db3输入端、db4输入端、db5输入端、db6输入端以及db7输入端，所述mcu处理器的第一控制信号输出端连接至所述ad7528芯片的第一控制信号输入端，所述mcu处理器的第二控制信号输出端连接至所述ad7528芯片的第二控制信号输入端，所述mcu处理器的锁存信号输出端连接至所述ad7528芯片的锁存信号输入端；
14.所述ad7528芯片的电源输入端连接至电源电压，所述ad7528芯片的第一参考电压输入端通过串联所述第一电阻连接至电源电压，所述第一参考电压输入端为所述ad7528芯片中的所述第一数模转换器电路的参考电压输入端；
15.所述ad7528芯片中的第一输出端连接至所述ad7528芯片中的第二参考电压输入端，所述第一输出端为所述ad7528芯片中的所述第一数模转换器电路的输出端，所述第二参考电压输入端为所述ad7528芯片中的所述第二数模转换器电路的参考电压输入端；
16.所述ad7528芯片中的第二输出端分别连接至所述第一电容的第一端、所述第二电阻的第一端以及所述运算放大器的正输入端，所述第二输出端为所述ad7528芯片中的所述第二数模转换器电路的输出端；
17.所述运算放大器的负输入端分别连接至所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端以及所述第二电容的第一端；
18.所述运算放大器的输出端分别连接至所述第四电阻的第二端和所述第二电容的第二端，并作为所述理疗控制系统的输出端；
19.所述运算放大器的电源端连接至12v电源电压；
20.所述ad7528芯片的模拟地端、所述ad7528芯片的数字地端、所述第一电容的第二端、所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端以及所述运算放大器的地端均连接至接地。
21.与相关技术相比，本实用新型的所述理疗控制系统通过依次连接的处理器、理疗处理电路模块、缓冲滤波电路以及功率放大模块产生低频电子脉冲信号输出到用户患者部位，该系统的电路简单并且易于生产和调试。其中，所述理疗处理电路模块设置实现对所述时域模拟信号的幅度控制的第一数模转换器电路和实现对所述时域模拟信号的波形形态
控制的第二数模转换器电路，该电路简单并且可以实现处理器全程数字化控制，使得工作效率高，并电路抗干扰强，从而使得所述理疗控制系统的可靠性高。
附图说明
22.下面结合附图详细说明本实用新型。通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中：
23.图1为相关技术的理疗控制系统的电路框图；
24.图2为本实用新型的理疗控制系统的一种实施例的电路结构图。
具体实施方式
25.下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
26.在此记载的具体实施方式/实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本技术权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本实用新型的保护范围之内。
27.请参图1所示，本实用新型提供了一种理疗控制系统100。所述理疗控制系统100应用于理疗仪。
28.所述理疗控制系统100包括依次电连接的处理器1、理疗处理电路模块2、缓冲滤波电路以及功率放大模块4。
29.所述处理器1用于接收输入信号并根据所述输入信号的密度和强度产生控制数据。
30.本实施方式中，所述处理器1为mcu处理器。当然，不限于此，所述处理器1也可以采用cpu、单片机或者用于运算的专用集成电路。
31.所述理疗处理电路模块2用于根据接收的所述控制数据产生时域模拟信号。
32.具体的，所述理疗处理电路模块2包括第一数模转换器电路21和第二数模转换器电路22。其中，所述第一数模转换器电路21和所述第二数模转换器电路22均包括8位的数模转换器(digital
‑
to
‑
analog converter，简称dac)。当然，所述第一数模转换器电路21和所述第二数模转换器电路22也可以采用其他的9位到12位的数模转换器。
33.所述第一数模转换器电路21用于将接收的所述控制数据进行增益控制，并产生幅度控制数据以实现对所述时域模拟信号的幅度控制。
34.所述第二数模转换器电路22用于将接收的所述控制数据进行数模转换，并产生波形形态数据以实现对所述时域模拟信号的波形形态控制。
35.其中，所述时域模拟信号包括所述幅度控制数据和所述波形形态数据，所述幅度控制数据输出电压的电压值作为所述波形形态数据的基准电压。
36.所述理疗处理电路模块2的电路连接关系为：
37.所述第一数模转换器电路21的信号输入端p21和所述第二数模转换器电路22的信号输入端p22均连接至所述处理器1的信号输出端p1，并作为所述理疗处理电路模块2的信
号输入端。
38.所述第一数模转换器电路21的输出端p1y连接至所述第二数模转换器电路22的参考电压输入端prefv。
39.所述第二数模转换器电路22的输出端p2y连接至所述缓冲滤波电路3的输入端p3并作为所述理疗处理电路模块2的输出端。
40.本实施方式中，所述第一数模转换器电路21的输出电压作为所述第二数模转换器电路22的基准电压。
41.本实施方式中，所述理疗处理电路模块2为ad7528型号的集成电路芯片。ad7528是一种单片式20引脚双列直插封装的双8位cmos dac。每个dac各自都有单独的数据寄存器,两个寄存器的数据写入使用一个公用的数据总线。由于两个dac做在同一块芯片上,所以两个dac的一致性非常好。ad7528双dac的这个特点除了可以节省印刷电路板的空间外,还可使它成为极为有用的器件。
42.所述缓冲滤波电路3用于将接收的所述时域模拟信号去除噪声。所述噪声为信号中的毛刺。其中，所述噪声包括高频噪声和低频噪声。所述噪声可以单独为高频噪声。
43.所述功率放大模块4用于将去除噪声后的所述时域模拟信号进行功率放大输出。
44.其中，所述控制数据的处理器1、所述理疗处理电路模块2、所述缓冲滤波电路以及所述功率放大模块4均为本领域常用的元器件或者电路模块，设计者可以根据实际需求进行选择型号和性能指标，在此不再进行详细描述。
45.以下所述理疗处理电路模块2为ad7528芯片的实施例进行详细说明：
46.请参图2所示，本实用新型提供了一种实施例的理疗控制系统200。
47.所述理疗控制系统200包括mcu处理器、ad7528芯片、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一电容c1、第二电容c2以及运算放大器comp。
48.其中，所述mcu处理器的信号输出端d07通过数据总线bus分别连接至所述ad7528芯片的db0输入端、db1输入端、db2输入端、db3输入端、db4输入端、db5输入端、db6输入端以及db7输入端。
49.所述mcu处理器的第一控制信号输出端wr1连接至所述ad7528芯片的第一控制信号输入端wr2。
50.所述mcu处理器的第二控制信号输出端cs1连接至所述ad7528芯片的第二控制信号输入端cs2。
51.所述mcu处理器的锁存信号输出端a01连接至所述ad7528芯片的锁存信号输入端a02。所述mcu处理器输出的信号a0作为所述ad7528芯片输出锁存信号选择信号。
52.所述ad7528芯片的电源输入端vdd连接至电源电压vcc，所述ad7528芯片的第一参考电压输入端vrefa通过串联所述第一电阻r1连接至电源电压vcc，所述第一参考电压输入端vrefa为所述ad7528芯片中的所述第一数模转换器电路21的参考电压输入端。
53.所述ad7528芯片中的第一输出端outa连接至所述ad7528芯片中的第二参考电压输入端vrefb，所述第一输出端outa为所述ad7528芯片中的所述第一数模转换器电路21的输出端，所述第二参考电压输入端vrefb为所述ad7528芯片中的所述第二数模转换器电路22的参考电压输入端。
54.所述ad7528芯片中的第二输出端outb分别连接至所述第一电容c1的第一端、所述
第二电阻r2的第一端以及所述运算放大器comp的正输入端，所述第二输出端outb为所述ad7528芯片中的所述第二数模转换器电路22的输出端。
55.所述运算放大器comp的负输入端分别连接至所述第三电阻r3的第一端、所述第四电阻r4的第一端以及所述第二电容c2的第一端。
56.所述运算放大器comp的输出端分别连接至所述第四电阻r4的第二端和所述第二电容c2的第二端，并作为所述理疗控制系统100的输出端。
57.所述运算放大器comp的电源端连接至12v电源电压vcc；
58.所述ad7528芯片的模拟地端agnd、所述ad7528芯片的数字地端dgnd、所述第一电容c1的第二端、所述第二电阻r2的第二端、所述第三电阻r3的第二端以及所述运算放大器comp的地端均连接至接地gnd。
59.所述理疗控制系统200的工作原理为：
60.在电路结构上，所述第一电容c1和所述第二电阻r2构成一个一阶滤波器，形成所述缓冲滤波电路3。所述第三电阻r3、所述第四电阻r4以及所述运算放大器comp构成了同相增益放大器，用于补偿滤波电路造成的信号损耗形成所述功率放大模块4。所述第二电容c2用于抑制高频的信号。
61.电路工作过程为：
62.所述ad7528芯片先将所述第一数模转换器电路21的数据通道锁存于其内部寄存器，该数据形成所述幅度控制数据并且作为所述第二数模转换器电路22的最大输出电压，即作为所述第二数模转换器电路22的基准电压。所述ad7528芯片通过1毫秒时间内接收所述mcu处理器发送过来的总线数据，锁存于所述第二数模转换器电路22并作为波形形态输出，该数据为所述波形形态数据。在宏观上，就可以看到所述第二输出端outb输出的波形信号，波形幅度受制于所述第一数模转换器电路21的基准电压，即所述第一参考电压输入端vrefa。
63.以下通过所述mcu处理器如何全程数字化控制所述ad7528芯片的进行说明：
64.一、所述mcu处理器调节波形强度。
65.所述mcu处理器通过修改所述ad7528芯片的所述第一数模转换器电路21的数据就可以调节波形强度，即通过调节所述幅度控制数据来调节波形强度。所述理疗控制系统200的波形强度由0
‑
99构成，因此8位的数模转换器是能满足要求的。
66.二、所述mcu处理器调节波形密度。
67.修改所述ad7528芯片的所述第二数模转换器电路22数据，即调节所述波形形态数据。让所述第二输出端outb输出的波形信号的周期加速输出波形数据，就可以改变波形周期。
68.为了更好的输出低频电子脉冲信号输出到用户患者部位。在电路结构上，所述ad7528芯片的输出的第一输出端outa和第二输出端outb或多或少都存在锯齿波，因为经过所述第一电容c1和所述第二电阻r2构成一个一阶滤波器，还有第四电阻r4与所述第二电容c2的电路结构形成有源滤波，使所述运算放大器comp的输出信号达到平缓输出功能。
69.与相关技术相比，本实用新型的所述理疗控制系统通过依次连接的处理器、理疗处理电路模块、缓冲滤波电路以及功率放大模块产生低频电子脉冲信号输出到用户患者部位，该系统的电路简单并且易于生产和调试。其中，所述理疗处理电路模块设置实现对所述
时域模拟信号的幅度控制的第一数模转换器电路和实现对所述时域模拟信号的波形形态控制的第二数模转换器电路，该电路简单并且可以实现处理器全程数字化控制，使得工作效率高，并电路抗干扰强，从而使得所述理疗控制系统的可靠性高。
70.需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。