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WTV系列语音芯片应用系列(一)治疗仪篇
更新日期:2007-6-30  浏览次数:6202 
                                       WTV系列语音芯片应用系列(一)
                                                    治疗仪篇
 
      目前,市面上的治疗仪品牌众多,功能分类也多,由于实现方案的不同,各个品牌功能也大不相同。但是,根据治疗原理也大体上可分为3类,电疗治疗仪系列、磁疗治疗仪系列以及热疗治疗仪系列。其中电疗治疗仪系列根据其治疗波形基波频率划分又可分为中频治疗仪系列和低频治疗仪系列。低频治疗仪系列的工作频率在1-200Hz, 中频治疗仪的工作频率在1KHz-5KHz。
      治疗仪工作原理是通过微处理发出的脉冲波,经过电路升压后直通人体经络,直接刺激交感神经,达到治疗作用。当前市场上流行的程控生物波治疗仪大多是采用普通单片机作为控制芯片,遵照中医学理疗原理,单片机产生生物波经过电路升压后对人体进行理疗。WTV芯片作为治疗仪主控芯片,在该领域应用已经积累了丰富的技术经验
 
芯片特点
◆ WTV芯片的QFP44封装有24个IO口,在大多数情况下不需要另扩展IO口芯片即可完成所需的功能;
◆ WTV芯片具有很强的可编程性,可根据用户的需求订制各种功能;
◆ WTV芯片有OTP和掩膜两种生产方式,在价格上有着优势,且掩膜和OTP比FLASH单片机更稳定持久耐用;
◆ WTV芯片速度快,可以轻松产生100K以上的中频波形;
◆ 芯片具有休眠模式,在小型治疗仪电池供电应用场合能耗极小,休眠时静态电流小于2uA;
◆ 治疗仪在当前市场上越来越趋向于语音化。而WTV芯片本身具有强大的语音功能,根据型号的不同,分别可以播放40S、80S、170S、340S长度的语音。另外,在治疗的同时可以播放多和弦的MIDI轻音乐;
 
 
    WTV芯片应用在小型低频治疗仪系列
    小型低频治疗仪具有体积小,便于携带,价格实惠等优点。小型机一般都采用低频基波,输出频率在1~200Hz之间。小型机的输出强度一般较大型机弱,由于采用直流电池供电,所以升压原理一般采用LC升压。在待机模式下,WTV芯片处于休眠状态,保证治疗仪的最低耗电。WTV芯片由于具有较多的IO口和强大的可编程能力,所以一片芯片可以同时驱动多路治疗波形输出,驱动显示电路、人机键盘接口电路和无需外接功放的直接语音输出。
 
    WTV芯片应用在大型中频治疗仪系列
    大型中频治疗仪机型较大,功能多,治疗输出强度大,多路输出等优点。中频基波频率一般在1K~5KHz之间,一般大型中频治疗仪包括电疗、磁疗以及热疗等治疗方式。治疗处方较多。大型机较流行的显示方式是采用VFD彩色荧光屏显示。WTV芯片在大型机治疗仪方面有着深厚的技术基础,在治疗处方波形方面,根据中医学理疗原理,由专业技术人员制定了全套低频以及中频处方波形,通过长期的市场验证和完善,证明了WTV芯片治疗仪处方波形在疏通经络、舒气活血、增强新陈代谢、改善人体内部环境、提高人体免役功能等方面,是很有成效的。
 
 
    WTV芯片在治疗仪中的应用
    无论大型治疗仪还是小型治疗仪都包含三个基本部分,即人机接口按键部分、显示部分、波形输出部分。下面介绍WTV芯片作为主控芯片在治疗仪各部分中的应用。
 
               
 

图3.2.1 小型低频治疗仪简化框图
 
 3.1.1键盘扫描
治疗仪在人机接口方面,相对于其他产品有着它独有的特点,治疗仪作为一种医疗产品,所以它要求被设计为操作简单,方便,符合安全原则。一般包括治疗处方键、时间设定键、强度加减键等。WTV芯片可以根据具体治疗仪所用到的按键数量的多少和特征,设计为直接按键扫描、距阵按键扫描、键盘显示混合扫描以及扩展芯片扫描等。
 
显示部分较常用的有VFD彩屏显示、LCD显示以及LED显示等。WTV芯片可以IO口控制驱动芯片,同步显示治疗时间、治疗处方等,也可根据用户的要求显示特定功能和动态显示。
 
3.1.3波形输出部分
低频治疗仪的基波范围在1-200Hz之间,中频治疗仪的基波在1K-5KHz之间。根据中医理疗原理,通过各种波形的组合,可以达到不同疗效。
                    
 
               
 
图3.2.1 某中频治疗仪基波波形
 
                        
                                           
 
 
 
图3.2.2 某中频治疗部分综合治疗波形
 
                   
 
 
图3.2.3  某低频治疗仪部分推拿波形
WTV芯片一路治疗输出口一般会产生前后错开的两路相同波形输出,另外,完整的一路治疗处方输出一般包括两路波形输出、一路放电、一路升压充电。一路波形的两个输出端相位一般相隔180度,第一:避免两端同时输出造成功耗过大烧坏电路,第二:这样可以使两电极作用给人体的感觉是同步的。
 
3.1.4治疗仪升压原理
 
    治疗波形从PULSE1以及PULSE2输入,经3.2.4转换后的强度电平从OUT1以及OUT2输入,PULSE1以及PULSE2控制4个9012的导通与截止,OUT1和OUT2的电压经9012到965,965工作在放大状态,通过电压的高低控制电流的大小到小变压器,从而在变压器里产生瞬时逆变电压来调节输出电压。
 
 
    WTV芯片连接到P10是充电端口,P11是放电端口,P23和P01是两波形输出。
P10在一定时间内产生脉冲,脉冲越多,强度越大,电感由于电压的变化,而产生一个高出几倍的瞬时电压,变化越快,电压越高,被升高的电压充电到104电容中存储起来。P11是放电端口,它在一定时间内使NPN导通到地将多余的电放掉,防止积累电压过高对人体造成不适。P23和P01以一定的相位差输出治疗波形,经过升压后输出到电极,即完成治疗波形升压的全过程。
 
3.1.5 热疗输出
热疗输出比较常用的方式,第一种是控制可控硅加热电阻丝,这种方式原理简单,只要WTV芯片输出一个一定频率占空比可调的脉冲就行了,输出的温度值也较精确,但加热速度太慢。另外一种方式是红外加热,特点是在中频电流作用下升温快,电热转换率高,散热均匀,同时产生远红外线,达到更好的治疗功效。
 
3.1.6 语音部分
WTV芯片有很强大的语音功能,可以播放采样率6K~32K之间的语音,音质较好,可以任意组合语音。并且自带内部功放,不需要外接功放就可以直推0.5W的喇叭。这对有语音导航功能要求的治疗仪来言无疑是很大的优势。并且它支持多音色的MIDI轻音乐的播放,在治疗的同时病人可以享受到轻音乐带来的舒适。
 
3.1.7 其他    
     另外,WTV芯片由于具有很强的可编程性,可以根据客户的需要订制各种附加特殊功能,比如穴位探测,脉搏测量,血压测量,音频波形(用音频输出作为治疗波形输出,波形和播放出来的音频同步)等等。
 
 
由此可见,WTV芯片作为程控治疗仪主控芯片有着很高的性价比优势。一片芯片可以替代传统治疗仪的大部分模拟电路和芯片。有了WTV芯片作为治疗仪主控芯片,可以完成按键扫描、显示控制、波形输出、语音导航等多部分功能。而且WTV芯片速度快,内嵌DSP内核,主频达到60MHz,可以轻松输出任意中频波形。并且由WTV芯片作为主控芯片的治疗仪从医疗效果上来讲,也优于传统的治疗仪。传统的治疗仪由于控制芯片多,电路复杂,主控IC速度慢等缺点,都存在一定程度上强度不稳定,存在冲击,中频不稳定等缺点。所以,WTV芯片作为治疗仪芯片是理想的选择。
 
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