基于STM32WB55的脉冲治疗仪设计与实现,主要涉及微处理器技术、传感器技术、软件设计技术、信号处理技术、嵌入式系统开发等领域的应用。以下是详细的知识点:
1. 微处理器技术:在本设计中,使用STM32WB55微处理器作为主控中心,负责控制整个治疗仪的运行,包括信号的生成、波形的输出、用户交互、数据通信等。STM32WB55属于STM32系列的无线微控制器,拥有丰富的接口和通信功能,适合于此类嵌入式系统的应用。
2. 传感器技术:在脉冲治疗仪中,传感器技术主要应用于电压转换、整流滤波、电平转换、信号放大等部分,以实现治疗信号的准确生成和输出。例如,电容和整流二极管组成的电路将交流电转换为治疗仪所需直流电。
3. 软件设计技术:治疗仪的设计实现需要软件程序的支持。文章提到了基于uCOS系统的软件工作流程的编码实现,其中包含2.5KHz与4KHz基波脉冲信号的生成,以及方波、三角波、阶梯波等治疗波形的生成。
4. 信号处理技术:脉冲治疗仪设计中涉及信号的生成、放大、转换等信号处理过程。例如,通过数模转换模块将数字信号转换为模拟治疗信号,然后通过运放模块、功放模块、升压模块等进行信号放大与输出。
5. 嵌入式系统开发:嵌入式系统作为治疗仪的核心,需要进行软件编程以实现用户界面、治疗方案设置、治疗参数调整等功能。在本文中,嵌入式开发工作可能包括编写触控液晶屏控制程序、电极板温度控制程序等。
6. 治疗仪功能设计:脉冲治疗仪的设计包括多个功能模块,如主控模块负责整体控制,波形输出模块生成治疗波形,交互控制模块包括触摸屏和液晶显示,实现用户交互;深浅治疗控制模块控制治疗深度和广度,温度控制模块调节电极板温度,数据接口模块实现处理器与各功能芯片间的通信。
7. 脉冲治疗原理:脉冲治疗仪利用特定频率的电脉冲信号刺激人体,可以兴奋神经和肌肉组织,促进活性物质和有益酶的分泌,改善体内离子比例,增强细胞的修复和再生功能。它能够提供除药物治疗和手术治疗之外的替代治疗方式,特别适用于腰背痛、颈肩痛、失眠与神经衰弱等病症的辅助治疗。
8. 中频脉冲治疗仪的工作流程:当治疗仪电源开启后,主控部分开始正常工作,电源模块为各芯片供电,生成原始治疗信号。用户通过触摸屏设置治疗方案、治疗时间和强度,并根据需要调节电极板的温热状态和治疗深度。整个治疗过程,用户可以通过界面和功能按键实时监控和调整治疗参数。
9. 系统实现细节:文章提到了中频脉冲治疗仪的功能框架图和工作流程图,这些图纸详细展示了治疗仪各个组件之间的联系和工作逻辑,有助于理解和实现治疗仪的设计。
总结来说,基于STM32WB55的脉冲治疗仪设计与实现结合了多种技术,不仅包括了硬件电路设计,如电源管理、波形输出、电平转换、放大电路等,还包括了软件编程,如信号处理、用户交互界面设计、治疗方案的控制逻辑等。这些技术的综合运用,使得治疗仪能够提供有效的治疗方案,满足不同患者的治疗需求。