減肥按摩裝置的設計

郭春超，趙曉磊

1吉林醫藥學院附屬醫院；2吉林醫藥學院

減肥按摩裝置的設計

郭春超1，趙曉磊2

1吉林醫藥學院附屬醫院；2吉林醫藥學院

本文以STC89C52單片機為控制核心，設計一個具有振動、熱敷與磁療為一體的便攜式減肥按摩裝置。本設計可產生2Hz～20Hz的低頻振動，低、中、高三個檔位的加熱以及磁脈沖，通過PWM技術產生低頻的按摩振動，同時配合熱敷功能與變化磁場作用使皮下微血管擴張，加速血液流動，促進新陳代謝與脂肪分解，起到減肥美容的作用，具有很強的競爭優越性。

減肥；按摩；低頻振動；磁療

引言

隨著當今人們生活水平的不斷提高，肥胖成為了困擾人們的一大難題。現代醫療科學技術的高速發展以及人們對于健康生活理念的提高，促使市面上出現了很多“甩脂機”。經調查這些減肥儀器所使用的高頻振動非但效果不理想，同時還會對人的骨骼、關節造成損傷[1]。在便攜性上，由于市面上多數減肥儀器為腳踏式或腰帶式，不可隨身攜帶，因此不能為消費者提供隨時隨地的減肥理療[2]。這也是許多工作忙碌的肥胖人群無法長期堅持理療，最終導致效果不理想或出現反彈的主要原因之一。因此需要一款可解決上述問題的減肥按摩裝置。

1系統硬件設計

本設計主要電路由電源電路、LCD1602顯示電路、振動電路、電磁電路、加熱電路、單片機等組成。系統整體結構框圖如圖1-1所示。

圖1 -1系統整體結構框圖

圖2 -1系統軟件整體流程圖

圖2 -2主程序流程圖圖2-3液晶顯示流程圖

電源電路：從USB接口接入手機充電寶，輸出5V電源，為單片機、振動電路、加熱電路、電磁電路和顯示電路供電。

顯示電路：選用LCD1602液晶來顯示信息。

振動電路：通過振動電機產生振動，作用于人體。使用單片機控制PWM空占比調節電機轉速起到不同的按摩功效。

電磁電路：使用電磁線圈產生變化磁場，用于磁療功能實現[3]。

加熱電路：由單片機控制，接通后由發熱片產熱實現熱敷功能。并配合熱敏元件與單片機對熱敷溫度進行調節。

單片機：采用STC89C52單片機控制振動模塊、加熱模塊、電磁振蕩的開啟與關斷，以及轉速與溫度的調節[4]。

2 系統軟件設計

本設計由單片機內程序控制PWM空占比來調節振動電機轉速從而改變振動頻率，并控制加熱溫度的檔位和磁脈沖的產生，實現所需功能。該系統軟件整體的流程圖如圖2-1所示。

2.1 程序整體結構

單片機程序由主程序、按鍵掃描程序、液晶顯示程序、電機調速程序等四個程序單元組成。主程序主要完成各單元程序的初始化和調用；電機調速程序為振動電路提供不同占空比的高電平，從而控制振動電機轉速；按鍵掃描程序掃描到有按鍵按下時，便執行相應功能，經單片機處理輸出控制信號，控制各功能電路工作，液晶顯示程序顯示信息。

2.2 系統主程序

主程序是系統程序的控制核心，它決定了單片機各程序單元的運行流程并綜合控制各程序單元以保證系統的正常工作，主程序流程圖如圖2-2所示。系統從主程序開始運行，關閉看門狗以保證程序正常運行。初始化后，開始掃描是否有按鍵按下。若有按鍵按下，程序進入按鍵掃描子程序，根據按下的按鍵，判斷并執行電機調速等相應的功能，并顯示當前工作狀態。否則，則一直執行掃描程序。

2.3 液晶顯示程序

LCD1602液晶顯示程序流程圖如圖2-3所示。初始化液晶目的是配置液晶工作模式；將顯示數據送緩沖區目的是確保傳送數據的快速性和延續性；設置行、列地址目的是確定數據顯示位置；查忙碌用來確保傳送數據不發生錯誤，當忙碌時則繼續查忙碌進行等待，當不忙時則寫顯示數據。

2.4 電機調速程序

電機調速程序的功能是通過產生不同脈寬的直流電脈沖來控制振動電路的通斷，從而實現對電機轉速的調節。由于STC89C52單片機自身沒有PWM接口，因此程序采用軟件模擬PWM，使用定時器0中斷產生脈沖，設定PWM_T為占空比控制變量控制占空比，用P1口輸出控制振動電機轉速。

3 小結

本文設計了一款以STC89C52單片機為控制核心的減肥按摩裝置，本裝置包含硬件電路、軟件程序兩部分內容。通過調節振動按鍵，可使裝置產生2Hz～20Hz的低頻振動；通過調節加熱按鍵，可使裝置產生低、中、高三檔的熱敷溫度；按下電磁按鍵可產生電磁脈沖。經測試，本設計實現了大部分預期的功能。與傳統減肥按摩器相比，本裝置具有操作簡單、體積小、功耗低、成本低、工作穩定等特點。

[1]楊孝文.低頻震動,減肥壯骨[J].新世紀周刊,2007,11（11）：151.

[2]王艷,姚世春,等.甩脂機減肥遭質疑不瘦身反可能傷身[J].健康博覽,2006,09（01）：04-07.

[3]任超學,強大平,等.手法與磁場治療腰肌勞損療效觀察[J].陜西中醫,2014,09（05）：1182-1184.

[4]王新宇.基于中醫理論的熱磁復合理療儀研究[D].河北：燕山大學,2006：17-22.

郭春超（1986-），男，吉林省長春市人，本科，吉林醫藥學院附屬醫院工程師，研究方向為醫療儀器管理與維護。