基于MSP430的无极性恒流电刺激器的设计

2019-08-02 16:08发布

 1、引言
  电刺激治疗方法是当今临床康复和日常物理治疗最常用和最重要的手段之一,具有镇痛、消肿、消炎、脱敏、缓解肌肉痉挛、加强组织张力、促进恢复正常的神经传导和调节功能等治疗作用。无极性微分型指数波形,由电荷相等的正负脉冲波构成,负指数脉冲起神经纤维去极化作用,正脉冲起电荷平衡的作用,具有避免组织损伤的特点[1,2,3]。
  本文提出了一种双极性恒流电刺激器的设计方案,并给出了具体的实现方法,该刺激器可用于合成多种信号调幅的无极性指数脉冲,不仅能满足治疗效果,还兼顾了刺激的安全性。
  2、系统硬件结构与设计
  系统硬件结构包括MSP430F4270主控芯片、信号合成模块以及信号输出模块,如图1所示。

图1 系统硬件结构框图
  调幅信号产生方式采用了数字式波形发生器方式[4],预先把所需要的调幅信号产生的波形以某一采样率数字化成为波形数据,存储到MSP430的FLASH中,刺激开启时,再把这一波形所对应的数据根据刺激参数以一定的频率送到片内的12位数-模转换电路,输出的就是需要的调幅信号。这种波形发生器方式克服了纯硬件电路方式产生每一种波形几乎都需要一种特定的电子电路硬件和灵活性不高的缺点。
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9条回答
51xlf
2019-08-03 01:46
 (2) 双极性控制电路:用于控制单极性信号的偶次周期时间间隔内得到反极性的电流输出,实现单极性信号的双极性输出。采用了单片机MSP430产生的极性相反的一组脉冲和三极管来控制输出极性的转换。三极管工作在开关状态,通过脉冲信号控制不同组合三极管的导通和关闭来实现负载上电流的流向,从而实现极性的控制,其原理如图9所示。

图9 双极性控制原理
  当开关K1和K4闭合,并且K2和K3断开时,负载RL上的电流方向由左向右;而当开关K2和K3闭合,并且K1和K4断开时,负载RL上的电流方向由右向左,实现了单极性信号在负载上的双极性输出。

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