1 引言
    　目前采用兩個(gè)電極片對(duì)稱覆蓋治療人體部位的電子治療儀莉遥，是通過電極片上的脈動(dòng)電壓與治療人體部位電阻產(chǎn)生作用汞舱，在治療部位產(chǎn)生人體能夠感知的脈動(dòng)電流湾碎，刺激神經(jīng)肌肉厕宗，使其收縮和舒張画舌，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，以達(dá)到治療目的已慢。但目前市場(chǎng)上此類型治療儀產(chǎn)生的脈動(dòng)電壓只有少數(shù)幾種曲聂，由于脈動(dòng)電流頻率周期固定，如果某治療部位長(zhǎng)期接受其脈動(dòng)佑惠，就會(huì)產(chǎn)生抗療作用侠呛，引起自發(fā)性緊張，從而降低治療效果凯践。為了解決這一問題披锨，將MP3發(fā)出的隨機(jī)音樂信號(hào)引入治療儀，使音頻信號(hào)與2．4 kHz的中頻治療頻率進(jìn)行調(diào)制符站，產(chǎn)生多種脈動(dòng)電壓和頻率周期不斷變換的脈動(dòng)電流卖寻。它們隨音樂信號(hào)起伏變化而發(fā)生作用，使患者一邊欣賞著喜歡的音樂一邊接受治療弯沥，分散注意力除阐，緩解緊張情緒，從而有助于提高治療效果鸳辛。

    　現(xiàn)提出一種基于嵌入式器件AT89C5ISNDlC的電子治療儀設(shè)計(jì)方案消贼，并外擴(kuò)D／A、海量存儲(chǔ)器舒疚、鍵盤异凹、顯示，實(shí)現(xiàn)基本的MP3功能兜畸；控制AT89C5lSNDlC產(chǎn)生音頻及2．4 kHz中頻信號(hào)努释，采用數(shù)字電路完成這兩種信號(hào)的調(diào)頻，再經(jīng)放大后，由變壓器隔離輸出脈動(dòng)治療電壓洽洁。

2 工作原理
    　基于嵌入式器件89C5lSNDlC的電子治療儀系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖l所示痘系，分為信號(hào)產(chǎn)生與控制模塊、調(diào)頻輸出模塊饿自、電源模塊3部分汰翠。

    　信號(hào)產(chǎn)生與控制模塊是由89C5lSNDlC單片機(jī)、海量存儲(chǔ)器昭雌、鍵盤复唤、USB端口、液晶顯示烛卧、D／A轉(zhuǎn)換器佛纫、音頻放大等部分組成。當(dāng)治療儀的USB端口插入電腦的USB接口時(shí)总放，經(jīng)單片機(jī)檢測(cè)后執(zhí)行U盤功能呈宇，可將選好的MP3歌曲復(fù)制到U盤(治療儀)。當(dāng)治療儀的USB端口未插入電腦的USB接口時(shí)侥嫂，治療儀可做為MP3播報(bào)器省牍。通過功能鍵設(shè)置歌曲、治療時(shí)間莽入、音量淀爆，通過啟動(dòng)／停止鍵控制治療儀。治療時(shí)押棋，單片機(jī)產(chǎn)生兩個(gè)反相的2．4 kHz中頻信號(hào)F中頻余源、F中頻和一個(gè)音頻信號(hào)F音頻，同時(shí)將存儲(chǔ)的MP3格式的歌曲解碼為音頻數(shù)字信號(hào)范益，再經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換放大器放大后天枣，送至耳機(jī)或喇叭。

3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3．1 MCU介紹
    　嵌入式器件AT89C5lSNDlC集CPU、MP3解碼器垃准、USB控制器等器件于一體智榆。AT89C51SNDlC不但具有51系列單片機(jī)的控制功能，并可擴(kuò)展為MP3及U盤儿趋，采用PLCC封裝档低，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

  　  AT89C5lSNDlC的P0嘀矢、P1剑三、P3端口功能與5l系列單片機(jī)相兼容，另外增加了8位的P4端口昵例、4位的P5端口矩汪。時(shí)鐘電路與復(fù)位電路連接法與51系列單片機(jī)。

3．2 信號(hào)產(chǎn)生與控制模塊
    　信號(hào)產(chǎn)生與控制模塊電路原理框圖如圖3所示抗楔。為實(shí)現(xiàn)MP3及U盤功能棋凳，AT89C51SNDlC單片機(jī)需外接一個(gè)NAND—Flash海量存儲(chǔ)器，這里選用16 MB的K9F2808U0C谓谦，其數(shù)據(jù)線I／00～I(xiàn)／07接P0端口蛹拜，控制線接P5端口。MP3音頻解碼輸出信號(hào)贺坝，而該單片機(jī)的DOUT慰颊、DLCK、DSEL俘噩、SCLK引腳接D／A轉(zhuǎn)換器CS4330辱折，經(jīng)過放大，輸出到耳機(jī)收聽MP3播放的歌曲逾辕。液晶屏接單片機(jī)的P2端口财调，與鍵盤相配合以顯示當(dāng)前治療儀的工作狀態(tài)。鍵盤上有4個(gè)按鍵煮沸，“音量／歌曲／定時(shí)”功能鍵接P1．0引腳兔触，分別與P1．1引腳所接的“next”鍵和P1．2引腳所接的“previ—OHS”鍵相配合，實(shí)現(xiàn)音量調(diào)節(jié)腾枣、歌曲選定审炬、治療定時(shí)等功能設(shè)定；而“啟動(dòng)／停止”鍵接P1．3引腳跨跨。

   　 AT89C5lSNDlC單片機(jī)的P3．3引腳用于檢測(cè)當(dāng)前使用的是U盤還是MP3播放器潮峦。如將治療儀的USB引線接到電腦的USB端口，P3．3引腳則檢測(cè)到高電平勇婴，執(zhí)行U盤程序坦推，此時(shí)雨担，單片機(jī)的工作電源來自于USB接口畏鼓；否則邻吞，P3．3引腳檢測(cè)到低電平，則執(zhí)行MP3程序橱脸。中頻信號(hào)F中頻础米、F中頻和音頻信號(hào)F音頻分別接AT89C5lSN—DlC單片機(jī)的P4．4、P4．5和DOUT引腳慰技⊥终担　

3．3 調(diào)頻輸出模塊

    　調(diào)頻輸出模塊電路原理圖如圖4所示。音頻信號(hào)F音頻分別與中頻信號(hào)F中頻和中頻相調(diào)制吻商，產(chǎn)生兩個(gè)相位相反的調(diào)制波形掏颊，再經(jīng)9013、8050址檀、D880Y放大后送至變壓器的兩個(gè)輸入端锌褒。變壓器中間抽頭電壓可通過毫安表所接的劑量調(diào)節(jié)電路進(jìn)行調(diào)整。47 kΩ電位器即劑量調(diào)節(jié)電位器绍堪，向下調(diào)則毫安表指示的電流變小勇湃，反之變大。變壓器隔離輸出電壓變化與輸入電壓同步變化璃疫。輸出電壓經(jīng)電極片與人體接觸迅忙，在人體內(nèi)產(chǎn)生感知電流。根據(jù)理療部位的不同以及皮膚的干濕程度不同窖韧，人體的感知電流也不一樣姆巨。理療時(shí)需要調(diào)整電位器，使理療者感覺舒適即可姐蝠。

3．4 電源模塊
    　治療儀所需3．3 V嫩碘、5 V、15 V的工作電壓都來自于電源模塊幕柬，其原理如圖5所示臊啃。3．3 V電壓可提供給嵌入式器件AT89C51SNDlC使用；5 V電壓可提供給調(diào)頻拆内、放大電路使用旋圆；15 V電壓可提供給輸出劑量調(diào)節(jié)電路。其中矛纹，5 V穩(wěn)壓采用78L05臂聋，3．3 V穩(wěn)壓采用LDll17S33。當(dāng)使用U盤功能時(shí)或南，治療儀的USB端口插入電腦的USB接口孩等，不接220 V的交流電源，單片機(jī)工作電壓則由USB接口提供采够。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    　與硬件電路功能配合肄方，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程如圖6所示；鍵盤中斷服務(wù)程序流程如圖7所示蹬癌。

5 結(jié)語
    　設(shè)計(jì)的便攜設(shè)備電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用可編程的電池電量監(jiān)測(cè)芯片BQ27210和外部高集成處理器C805lF304實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池電量权她、可使用時(shí)間、溫度逝薪、電壓等信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隅要，并通過I2C總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸處理蝴罪，具有精度高，體積小讥啤，成本低等特點(diǎn)驱糜，現(xiàn)已應(yīng)用于某些手持?jǐn)?shù)據(jù)采集設(shè)備。

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