便攜式電子防暈儀的設計

李 健，李志農，汪潤桂（南昌航空大學無損檢測技術教育部重點實驗室,南昌 330063）

便攜式電子防暈儀的設計

李 健，李志農，汪潤桂
（南昌航空大學無損檢測技術教育部重點實驗室,南昌 330063）

摘 要：設計一種基于單片機的便攜式電子防暈儀，其原理主要基于單片機、D/A轉換器DAC0832、TL082來實現防暈與易攜帶，重點闡述了單片機主控制和脈沖信號產生電路的硬件和軟件設計。

關鍵詞：單片機;DAC0832;電脈沖信號

1　引言

現在社會水平越來越發達，交通工具越來越便利，但確有大部分人都在受著暈車的困擾?；诖?，人們開始著手電子治暈儀的研制，以解決暈車人的煩惱。暈車是由于人體內耳前庭平衡感受器受到過度運動刺激，前庭器官產生過量生物電，影響了神經中樞。而電子治暈儀主要是通過一種基于單片機脈沖發生電路產生一種可調的脈沖信號，通過光耦合隔離后作用于人體。便攜式電子治暈儀的設計主要采用便攜式，攜帶十分方便，我們通過電刺激產生脈沖信號來達到，并且可以根據不同的人暈車程度的不一樣來設計檔位調節脈沖信號的寬度和頻率。

本文設計并制作出了一種基于單片機的電子治暈儀。該儀器的特色在于，除了具有現有的暈車治療儀功能外，還具有預防作用，原理簡單，便于隨身攜帶，使用者可以自行調節，操作簡單等優勢。

2　現有研究

從國內外文獻研究，現在電刺激常用的方法有：神經肌肉電刺激療法（NMES），功能性電刺激療法（FES），經皮神經電刺激療法（TENS）。

2.1 神經肌肉電刺激療法（NMES）

神經肌肉電刺激療法是通過刺激神經或肌肉群，使之主動或被動地節律性收縮，從而加強肌肉的血液循環，促進神經興奮及傳導功能恢復，延緩肌肉廢用性萎縮，加快神經再生過程及運動功能恢復的一種方法。

2.2 功能性電刺激療法（FES）

功能性電刺激是利用一定強度的低頻脈沖電流（100Hz以下，多用20～50Hz），通過預先設定的刺激程序來刺激一組或多組肌肉，從而誘發肌肉運動或模擬正常的肌肉自主運動，以達到改善或恢復被刺激肌肉或肌群功能的一種治療方法。

2.3 經皮神經電刺激療法（TENS）

經皮神經電刺激療法又稱周圍神經粗纖維電刺激療法，是將刺激電極置者皮膚表面，通過低頻脈沖電流刺激神經纖維從而達到治療的目的一種治療方法。

基于上述的研究方法，我們可以知道，低頻脈沖電刺激法作為一種重要的物理理療手段，在臨床上已得到相當廣泛的應用并顯出良好效果，在臨床上將會越來越重要。

3　硬件電路的設計

3.1 硬件電路的設計

本設計主要由電源模塊，脈沖信號發生模塊，鍵盤控制模塊和顯示模塊等四個模塊組成（圖1）。

（1）電源模塊電路主要有由變壓器和三端穩壓集成電路LM7805組成，220V的交流經過變壓器后變成12V的交流電，再通過LM7805穩壓成正5V的直流電。此時5V的直流穩壓電源給整個電路供電。

（2）脈沖信號發生模塊電路主要由單片機、DAC0832和TL082構成,由單片機產生一個脈沖信號，在由DAC0832進行數模轉換，在經過TL082放大處理后得到。

（3）鍵盤控制電路在這次設計中采用了四個獨立按鍵控制。一個按鍵選擇波形，；兩個按鍵用來調節信號的頻率以改變脈沖信號，兩個按鍵分別加減，還有一個按鍵用來TTL輸出。

（4）顯示電路使用LCD1602液晶進行顯示。

4　軟件的設計

軟件部分用C語言在keil軟件中進行編程，由主程序和子程序嵌套編程。

流程圖如圖2所示：

5　結語

本次設計的便攜式電子防暈儀是以STC89C52單片機為主控制器的，產生電脈沖信號，通過按鍵可調，液晶顯示。通過變壓器隔離后能夠安全作用于人體，而且體積小，便于隨身攜帶。本儀器能夠根據患者要求較好的調節波形和頻率，可調頻率范圍10-200HZ，能夠更好的使用于廣大群眾，具有很好的臨床價值。

參考文獻:

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