Разработка аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ технического задания

2. Обзор существующих методов и аппаратов

2.1 Обзор физических характеристик диадинамических токов

2.2 Физиологическое и лечебное действие диадинамических токов

2.3 Лечебные методики физиотерапии диадинамическими токами

2.4 Обзор существующих аппаратов

3. Разработка электрической схемы аппарата

3.1 Разработка электрической структурной схемы

3.2 Разработка электрической принципиальной схемы

4. Разработка функционального алгоритма работы аппарата

5. Разработка конструкции аппарата

5.1 Выбор элементной базы и материалов конструкции

5.2 Выбор и обоснование компоновочной схемы

5.2.1 Размещение элементов

5.2.2 Требования помехозащищенности на этапе компоновки

5.3 Выбор и обоснование метода и принципа конструирования

5.4 Выбор способов и средств теплозащиты, герметизации и виброзащиты

5.4.1 Выбор способа теплозащиты

5.4.2 Выбор способа герметизации

5.4.3 Выбор способа виброзащиты

5.5 Расчет конструкторских показателей изделия

5.5.1 Компоновочный расчет печатных плат разрабатываемого прибора

5.5.2 Компоновочный расчет блока

5.5.3 Расчет элементов печатного монтажа

5.5.4 Расчет электромагнитной совместимости

5.5.5 Расчет теплового режима

5.5.6 Полный расчет надежности

5.6 Анализ технологичности конструкции изделия

6. Инструкция по эксплуатации аппарата

6.1 Подготовка к работе

6.2 Порядок работы

6.3 Общие требования по охране труда

7. Технико-экономическое обоснование производства аппарата для физиотерапии низкочастотными ДДТ

7.1 Характеристика аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами

7.2 Расчет стоимостной оценки затрат

7.2.1 Расчет себестоимости и отпускной цены нового изделия

7.2.2 Расчет чистой прибыли

7.3 Расчет инвестиций в производство нового изделия

7.4 Расчет показателей экономической эффективности проекта

8. Обеспечение электробезопасности при эксплуатации аппарата для физиотерапии низкочастотными ДДТ

Заключение

Список использованных источников



Введение

Диадинамотерапия - метод лечения токами полусинусоидальной формы с частотой 50 и 100 Гц и задним фронтом, спадающим по экспоненте, низкого напряжения (60-80В) и малой силы тока (до 50 мкА).

В 1937 году А.Н. Обросов совместно с И.А. Абрикосовым впервые в медицине описал воздействие на нервно-мышечный аппарат человека выпрямленных синусоидальных токов. В послевоенный период эта идея была использована П. Бернаром в физиотерапии диадинамическими токами, который в 1946 году предложил применения этих токов с лечебными целями [1].

Диадинамические токи оказывают раздражающее действие на рецепторный аппарат кожи, импульсы от рецепторов поступают в центральную нервную систему, где создается доминантный очаг раздражения этими токами, который по силе должен быть больше доминанты, связанной с заболеванием. В связи с этим прерывается поток патологических импульсов из болевой зоны в кору головного мозга. Наступает обезболивающий эффект.

В данном дипломном проекте будет разработан аппарат для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами.

Аппарат предназначен для лечения острых болевых синдромов при поражении периферического отдела нервной системы, заболевания и поражения органов опоры и движения, заболевания желудочно-кишечного тракта, заболевания органов дыхания, гинекологических заболеваний, заболевания мочевыводящих путей, заболевания ЛОР-органов.

Анализ аппаратов диадинамотерапии показывает недостаточное разнообразие предлагаемых отечественных аппаратов с микроконтроллерным управлением и возможность создания более дешевого аналога, с надежными радиоэлектронными элементами, что позволит аппарату увеличить работоспособность и надежность в течение всего срока службы.

Проектирование микроконтроллерного аппарата основывается на анализе схемы электрической принципиальной, технических требований на устройство, оценкой элементной базы, компоновкой, разработкой сборочных и детальных чертежей, выбором материалов и покрытий, а также расчетами, проводимыми при конструировании с технико-экономическим обоснованием разрабатываемой конструкции.

1. Анализ технического задания

Целью дипломного проектирования является разработка аппарат для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами.

В ходе работы необходимо спроектировать новый аппарат на основе уже существующего, совершенствуя его схемные решения, обновляя элементную базу и дополняя аппарат новыми функциями. Оформить конструкторскую документацию (сборочный чертеж аппарата и лицевой панели) согласно установленным стандартам требований (СТБ 1014-95 и СТБ 1022-96) [2].

Создаваемое устройство предполагается эксплуатировать в районах с умеренным и холодным климатом, в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например в закрытых отапливаемых, охлаждаемых, вентилируемых или других помещениях в которых : отсутствие воздействия атмосферных осадков, прямого солнечного излучения, ветра, песка, пыли наружного воздуха, отсутствие или существенное уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги.

Согласно техническому заданию на дипломное проектирование условия эксплуатации разрабатываемой конструкции аппарата соответствуют второй группе. Климатическое исполнение УХЛ 2.1 по ГОСТ 15150-69:

? температура окружающего воздуха от -70 до +45С;

? относительная влажность воздуха при t= +25С от 45 до 98%;

? атмосферное давление от 86 до 106,7кП или от 645 до 800 мм рт. ст.

Требования к конструкции разрабатываемого аппарата вытекают из его функционального назначения и условий его эксплуатации. Конструкция прибора должна обеспечивать ремонтопригодность, удобство эксплуатации, иметь, по возможности, малые габариты и вес, и высокую надежность в работе. Эстетические требования должны соответствовать ГОСТ 2.004-88. Конструкция прибора должна отвечать требованиям к технологичности по ГОСТ 2.605-68, ГОСТ 2.120-73.

При конструировании аппарата должны выполняться требования, действующих в отрасли стандартов, нормативно-технических документов по стандартизации (НТДПС).

Конструктивно аппарат для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами должен быть выполнен в корпусе с габаритами не более 190х180х80±5мм, а так же другим действующим в отрасли НТДПС в части шрифтов, символов, сокращений терминов.

Конструкция аппарата должна обеспечивать удобный доступ к элементам и составным частям, требующим регулировки и смены их в процессе эксплуатации, а так же возможность замены сменных элементов и составных частей.

Материалы и полуфабрикаты, комплектующие изделия, должны применяться по действующим стандартам и техническим условиям на них.

Масса аппарата не должна превышать 5кг.

Конструкция аппарата должна обеспечивать возможность автоматизации контрольных и регулировочных операций, а так же автоматизацию сборочно-монтажных работ. Конструкция и электрическая схема печатных плат и узлов печатных плат должны обеспечивать возможность автоматизированного контроля с помощью автоматизированной системы контроля печатных плат.

По схемным и конструктивным решениям аппарат должен обладать патентной чистотой относительно ведущих стран в данной отрасли техники.

Требования по электробезопасности должны соответствовать ГОСТ 12.2.025-76.

2. Обзор существующих методов и аппаратов

2.1 Обзор физических характеристик диадинамических токов

Диадинамические токи (ДДТ) получают путем одно- или двухполупериодного выпрямления переменного сетевого тока частотой 50 Гц. Внедрены в лечебную практику П. Бернаром. Им же проведены исследования биологического действия ДДТ, поэтому эти токи называют также токами Бернара.

Для уменьшения адаптации к воздействиям и повышения эффективности лечения предложен ряд разновидностей тока, представляющих собой последовательное чередование токов частотой 50 и 100Гц или чередование последних с паузами. Современные аппараты генерируют следующие виды ДДТ (рисунок 2):

? Однополупериодный непрерывный (ОН) ? ток частотой 50 Гц, длительность импульсов ? 20 мс (рисунок 2, а). Ток обладает выраженным раздражающим и миостимулирующим действием, вызывает крупную вибрацию у пациента.

? Двухполупериодный непрерывный (ДН) ? ток частотой 100 Гц, длительность импульсов - 10 мс; в связи с затянутым задним фронтом он имеет постоянную гальваническую составляющую, на которую как бы наслаивается импульсный ток (рисунок 2, б). Обладает выраженным анальгетическим и вазоактивным действием, вызывает фибриллярные подергивания мышц, мелкую разлитую вибрацию. Он наиболее часто используется для электрофореза.

? Однополупериодный ритмический (ОР) ? посылки тока частотой 50 Гц, длительностью 1,5 с чередуются с паузами такой же продолжительности (рисунок 2, в). Оказывает наиболее выраженное миостимулирующее действие.

? Однополупериодный волновой (ОВ) ? плавно нарастающий и убывающий ток частотой 50Гц, длительностью 8с, чередующийся с паузами длительностью 4 с (рисунок 2, г). Для него характерно нейромиостимулирующее действие.

? Двухполупериодный волновой (ДВ) ? посылки плавно нарастающего и убывающего тока частотой 100Гц, длительностью 8 с, чередующегося с паузами продолжительностью 4 с (рисунок 2, д). Ток проявляет нейротрофическое и вазоактивное действие.

? Короткий период (КП) ? последовательное чередование токов частотой 50 и 100 Гц с длительностью серий по 1,5 с (рисунок 2, е). Оказывает нейромиостимулирующее и анальгезирующее действие.

а ? однополупериодный непрерывный, б ? двухполупериодный непрерывный, в ? однополупериодный ритмический, г ? однополупериодный волновой, д ? двухполупериодный волновой, е ? токи, модулированные короткими периодами, ж ? токи, модулированные длинными периодами

Рисунок 2 ? Графическое изображение диадинамических токов

? Длинный период (ДП) ? чередование тока частотой 50 Гц, длительностью посылки 4 с и плавно нарастающего и убывающего тока 100 Гц продолжительностью 8 с (рисунок 2, ж). Ток, модулированный длинным периодом, вызывает анальгетический, вазоактивный и трофический эффекты [1].



2.2 Физиологическое и лечебное действие диадинамических токов

Наиболее характерным клиническим эффектом воздействия ДДТ (в особенности ДП и КП) является обезболивающий. Он обусловлен действием ряда факторов. По мнению самого Бернара, наступающая адаптация периферических рецепторов, в том числе болевых, к ДДТ приводит к повышению порога болевого восприятия и, следовательно, к уменьшению болей. Однако эта точка зрения не может считаться исчерпывающей. Несомненно, что первичный анальгезирующий эффект ДДТ обусловлен также процессами, происходящими на уровне спинного и головного мозга. В настоящее время полагают, что раздражение ритмическим импульсным током большого количества экстеро- и проприорецепторов ведет к появлению ритмически упорядоченного, обладающего большой биологической активностью потока импульсации. Этот поток афферентной импульсации устремляется по быстропроводящим толстым миелиновым волокнам и, в соответствии с концепцией контроля болевых ощущений (R. Melzack, P.D. Wall, 1965), блокирует на уровне желатинозной субстанции спинного мозга прохождение болевых импульсов, которые проводятся по так называемым тонким немиелинизированным волокнам. Существенная роль в механизме обезболивания принадлежит также вызываемому ДДТ снижению проводимости и изменению лабильности Ад- и С-волокон, являющихся основными болевыми афферентами [1].

Ритмические восходящие афферентные потоки формируют доминантный очаг возбуждения в коре мозга, который по закону отрицательной обратной индукции подавляет болевую доминанту. Длительное обезболивающее действие ДДТ обеспечивается также рефлекторным возбуждением опиоидной и серотонинэргической систем лимбико-ретикулярного комплекса и желатинозной субстанции спинного мозга. Наблюдается усиление выброса эндорфинов, повышение активности ферментов, разрушающих основные медиаторы боли (гистаминаза, ацетилхолинэстераза), увеличение уровня кининаз.

Анальгезирующий эффект в значительной степени объясняется и резорбцией отеков, уменьшением сдавления нервных стволов, нормализацией трофических процессов и кровообращения, устранением гипоксии, которые наблюдаются в тканях при диадинамотерапии. Противоотечное действие ДДТ обусловлено изменением коллоидного состояния тканей под электродами в результате низкочастотной вибрации, повышением их всасывающей способности, изменением проницаемости клеточных мембран и увеличением венозного оттока.

Влияние диадинамических токов на тонус мышц зависит от исходного функционального состояния нервно-мыщечного аппарата, локализации электродов и параметров тока. При продольном расположении электродов можно наблюдать тетаническое сокращение, повышение тонуса и сократительной способности мышц при периферических парезах, уменьшение выраженности двигательных расстройств. При поперечном воздействии, наоборот, происходит снижение тонуса гладкой и поперечнополосатой мускулатуры. ДДТ при воздействии на паравертебральные зоны способствуют восстановлению нарушенной системы спинального торможения благодаря активации клеток Реншоу. Тем самым они могут уменьшать повышенный мышечный тонус и разрывать порочный круг: боль ? повышение мышечного тонуса ? боль.

ДДТ активно влияют на кровоснабжение тканей. При поперечном расположении электродов наблюдается улучшение капиллярного кровотока, снижение тонуса спазмированных сосудов, при продольном ? увеличение скорости кровотока в 2-3 раза. Кроме того, ДДТ стимулируют коллатеральное кровообращение, увеличивают число функционирующих капилляров. Установлено положительное влияние ДДТ на очищение и заживление гнойных ран, язв, пролежней, репаративную регенерацию тканей, воспалительный процесс в тканях. ДДТ оказывают также активное влияние на многие внутренние органы (эндокринные железы, желудок, поджелудочная железа, почки и др.).

Диадинамические токи, являясь постоянными токами, обладают вводящей способностью, что обосновывает их использование в методиках лекарственного электрофореза (диадинамофорез). Уступая гальваническому току по количеству вводимого в организм лекарственного вещества, они обеспечивают его более глубокое проникновение, нередко потенцируют его действие. В связи с этим ДДТ-электрофорез предпочтительнее использовать для лечения глубоко локализованных процессов, в клинической картине которых превалируют болевой синдром и вегетососудистые нарушения [1].

2.3 Лечебные методики физиотерапии диадинамическими токами

При физиотерапии диадинамическими токами расположение электродов и их размеры во всех методиках лечения одинаковы. Однако при диадинамотерапии воздействуют током постоянного направления и при одной локализации нередко применяют несколько видов тока, увеличивая при этом интенсивность воздействия. При острой боли на этот участок обычно помещают катод и воздействуют первоначально током ДН в течение 30-60 с, после чего применяют ток КП в течение 2-3 мин и заканчивают процедуру воздействием током ДП в течение такого же времени. При очень острой боли воздействие в первые 2 дня ограничивают током ДН или током ДВ (двухполупериодным волновым) в течение 2-3 мин.

Основные методики :

? Диадинамотерапия тройничного нерва. Применяют малые круглые электроды на ручном держателе. Один из электродов (катод) устанавливают на месте выхода одной из ветвей тройничного нерва (рисунок 2.1, а), второй ? в зоне иррадиации боли. Воздействуют током ДН 20-30 с, а затем током КП в течение 1-2 мин. Сила тока ? до выраженной безболезненной вибрации; процедуры проводят ежедневно; на курс ? 6 процедур. Процедуры проводят ежедневно или через день; на курс ? 8-10 процедур. При болях в зоне всех трех ветвей тройничного нерва один электрод в виде полумаски располагают на больной половине лица, а другой ? размером 15x20 см помещают в межлопаточной области. Параметры воздействия такие же, как указано для одной ветви тройничного нерва [3].

а - при поражении ветвей тройничного нерва; б ? на область верхнего шейного симпатического узла; в ? при атеросклерозе сосудов головного мозга

Рисунок 2.1 ? Схема воздействия диадинамическими токами

? Диадинамотерапия области верхнего шейного симпатического узла. В положении больного лежа на боку воздействуют малыми круглыми электродами на ручном держателе. Катод устанавливают на 2 см сзади от угла нижней челюсти на область верхнего шейного симпатического узла, анод ? на 2 см выше (рисунок 2.1, б). Электроды размещают перпендикулярно поверхности шеи. Применяют ток ДН в течение 3мин. Сила тока ? до ощущения выраженной вибрации. Воздействие проводят с двух сторон. Курс - 4-6 процедур, ежедневно [3].

? Диадинамотерапия височной области (по В.В. Синицину). Применяют малые двойные электроды на ручном держателе, которые располагают в височной области (на уровне брови) так, чтобы височная артерия находилась в межэлектродном пространстве (рисунок 2.1, в). Назначают КП при его силе, вызывающей ощущение периодической вибрации или мелькания в глазу на стороне воздействия. Длительность первых процедур ? 1-2 мин с последующим изменением полярности на 1мин. Затем воздействуют также током КП в течение 2-3 мин, с последующим изменением полярности на 2 мин. Процедуры проводят при положении больного лежа на боку, воздействуя поочередно на одну и другую височные артерии в течение одной процедуры; процедуры проводят ежедневно или через день; курс ? 10-12 процедур. При необходимости повторный курс лечения проводят через 3-4 недели [3].

? Диадинамотерапия плечевого сустава. Пластинчатые электроды размером 10x15см располагают поперечно на передней и задней поверхности сустава (катод ? на месте проекции боли). Применяют 3 вида токов: ДВ (или ДН) ? 2-3 мин, КП ? 2-3 мин, ДП - 3 мин. При болях под обоими электродами меняют полярность на обратную в середине воздействия каждым видом тока. Сила тока ? до выраженной безболезненной вибрации; процедуры проводят ежедневно или через день; курс ? 8-10 процедур [3].

? Диадинамотерапия (СМТ-терапия) голеностопного сустава.

Большие круглые электроды на раздвигающихся браншах устанавливают с обеих сторон сустава на наиболее болезненные точки. Воздействуют первоначально в течение 1мин током ДН, затем током КП по 2мин в прямом и обратном направлении. Сила тока ? до максимально выраженной вибрации. Процедуры проводят ежедневно, а при свежих травмах ? 2 раза в день; курс ? 5-7 процедур [3].

? Диадинамотерапия ветвей тройничного нерва. Два круглых чашечных электрода на ручном держателе помещают: один ? в зоне максимальной болезненности, в месте выхода одной ветви тройничного нерва, другой ? в зоне иррадиации боли [3].

? Диадинамотерапия области желудка. Один пластинчатый электрод площадью 300 см² располагают в эпигастральной области, другой (площадью 200 см²) ? поперечно на спине (в зоне DIV-DVIII). Используют режим тока ОВ и КП по 3мин каждый. Силу тока увеличивают до появления у больного ощущения выраженной безболезненной вибрации, курс лечения ? 8-12 процедур [3].

? Диадинамотерапия шейного отдела позвоночника. Два пластинчатых электрода размером по 3x12 см накладывают паравертебрально (рисунок 2.2), а слева и справа в области шейного и верхнегрудного отдела позвоночника. Воздействуют ДДТ ДН?1мин, КП?3 мин со сменой полярности, процедуры проводят ежедневно, курс лечения ? 6 процедур [3].

а ? шейный отдел позвоночника; б ? поясничный отдел позвоночника

Рисунок 2.2 ? Расположение электродов при воздействии ДДТ токами

? Диадинамотерапия пояснично-крестцового отдела позвоночника. Два пластинчатых электрода площадью 200см2 размещают в области паравертебральных зон пояснично-крестцового отдела позвоночника (LnIV-SnII) рисунок 3, б. Один электрод над пораженной областью соединяют с катодом, второй ? с анодом аппарата. Воздействуют током ДН - 30 с, а затем КП ? по 3мин со сменой полярности электродов. Через 2 процедуры продолжительность воздействия током КП увеличивают до 4мин. Используют импульсы тока 10-12 мА. Общая продолжительность ежедневно проводимых процедур ? 6,5-8,5 мин., курс лечения ? 5-10 процедур [3].

? Диадинамотерапия трахеи и бронхов. Два пластинчатых электрода размером по 8x15 см каждый располагают паравертебрально в межлопаточной области. Режим ? переменный. Воздействуют током НЧ в течение 1мин при глубине модуляции 0%. После этого применяют в течение 3мин ток ДП при частоте модуляции 100 Гц. Заканчивают процедуру током ОВ в течение 3-5 мин с частотой модуляции 100 Гц. Сила тока ? до ощущения выраженной вибрации; процедуры проводят ежедневно; курс ? 8-10 процедур [3].

? Диадинамотерапия области толстого кишечника. Пластинчатые электроды площадью 150 см² размещают в области восходящей и нисходящей ободочной кишок (рисунок 2.3). Электрод на месте проекции восходящей кишки соединяют с катодом, нисходящей ? с анодом. Воздействуют током ДН - 1 мин, а затем ОВ ? 5-7 мин со сменой полярности. Используют импульсы тока силой 4-8 мА. Продолжительность ежедневно проводимых процедур ? 11-15 мин, курс лечения ? 8-10 процедур [3].

Рисунок 2.3 ? расположение электродов при диадинамотерапии ободочной кишки

? Диадинамотерапия области матки. Один пластинчатый электрод (катод) площадью 120 см² располагают над лонным сочленением, другой равновеликий (анод) ? в пояснично-крестцовой области. В первых 3-4 процедурах используют выпрямленный режим ДП и ОВ по 5-7 мин каждый, частота модуляции 100 Гц, глубина 25-50%, длительность посылок ? 1-1,5 с. При снижении остроты процесса применяют ОВ и КП или ДР по 7-10 мин каждый, длительность посылок 4-6с. Силу тока увеличивают до появления у больного ощущения выраженной безболезненной вибрации, курс лечения ? 10-12 процедур [4].

? Диадинамотерапия нижней конечности. Используют плоские электроды, которые располагают паравертебрально на уровне корешков ThXII-Lv, а затем последовательно на области бедра, голени и стопы. Начинают воздействие током ОВ в переменном режиме в течение 30 с. После этого переходят на ток ДВ и ДП по 3-5 мин каждым, длительность посылок ? 2-3 с. Сила тока ? до выраженной вибрации; процедуры проводят ежедневно или через день; на курс -12-15 процедур [4].

? Диадинамотерапия области глаза. Круглый электрод диаметром 5 см с прокладкой, смоченной теплой водой, помещают на закрытые веки пораженного глаза. Другой плоский электрод размером 10x10 см располагают на задней поверхности шеи. Режим ? переменный. Воздействуют током ОВ в течение 30-40 с. Затем применяют ток ДП (2 мин) и ток ДВ (2мин). Длительность посылок? 1 с. Сила тока ? до ощущения вибрации; процедуры проводят ежедневно; курс ? 6-8 процедур [4].

? Диадинамотерапия области легкого. Электроды 8x12 см располагают в области проекции пораженного очага поперечно. Ток ДН - 1 мин, ОН и КП ? по 4-5 мин. Сила тока 3-5 мА, ежедневно; курс лечения ? 6-10 процедур [4].

? Диадинамотерапия области межреберных нервов.Электроды размером 5x10см располагают по ходу межреберных нервов: в области выхода нервных корешков и на передней поверхности грудной клетки. Ток ДВ - 3 мин, затем КП и ДП по 3 мин [4].

? Диадинамотерапия области раны. Локальные электроды со стерильными гидрофильными прокладками располагают с двух сторон от краев раны на расстоянии 4-5 см или проксимальнее раны поперечно к оси конечности или нервного ствола. Ток ДН ? 2-3 мин, затем КП в течение 8-10мин, ежедневно или через день, курс ? 5-7 процедур [4].

? Диадинамотерапия околоносовых пазух. Двойной электрод на ручном держателе размещают в области проекции полостей. При одностороннем поражении ? катод на пораженной стороне. Ток ДВ, КП и ДП ? по 3 мин; Сила тока ? до безболезненной вибрации, ежедневно; курс ? 6-8 процедур [4].

? Диадинамотерапия области миндалин. Двойной локальный электрод располагают в подчелюстной области. Используют токи КП и ДП ? по 3-4 мин, ежедневно; курс ? 6-8 процедур [4].

? Эндоауральный диадинамофорез. Слуховой проход и раковину заполняют марлевой турундой, смоченной теплым лекарственным раствором цинка, йода, фурацилина, лидазы и др. Электрод размером 6x8 см размещают на тампоне и соединяют с соответствующим полюсом. Второй электрод с прокладкой размером 6x8 см располагают на противоположной щеке. Используют ток ДП. Сила тока ? до ощущения безболезненной вибрации в ухе, продолжительность процедуры 5-10 мин, ежедневно или через день; курс лечения ? 10-12 процедур. После слуховосстанавливающей операции применяют на 7-10 день [4].

? Диадинамотерапия области гортани. Положение больного ? лежа или сидя. Электроды размером 3x4 см фиксируют на боковых поверхностях гортани у заднего края щитовидного хряща. Используют ток ДН, КП и ДП ? по 3мин. Сила тока ? до появления безболезненной вибрации; ежедневно; курс ? 6-8 процедур [4].

? Диадинамотерапия языкоглоточного нерва. Положение больного ? сидя или лежа. Двойной локальный электрод располагают под углом нижней челюсти. Используют ток ДВ ? 1мин, затем КП ? 4-5 мин. Сила тока ? до безболезенной вибрации; ежедневно; курс ? 6-8 процедур [4].

? Диадинамотерапия почек. Электроды размером 8x12 см располагают в области проекции почки и симметрично поперечно ? на животе. Используют ток ДВ и ДП по 4-5 мин, сила тока ? до безболезненной вибрации; ежедневно или через день; курс лечения ? 6-8 процедур [4].

? Диадинамотерапия желчного пузыря. Положение больного ? лежа. Один электрод размером 6x8 см располагают в правом подреберье на месте проекции пузыря, другой размером 10x15 см ? поперечно на спине. Используют ток ДН и КП ? по 5-6 мин, сила тока ? до безболезненной вибрации; ежедневно; курс ? 8-10 процедур [4].

? Диадинамотерапия мочевого пузыря. Положение больного ? лежа. Активный электрод размером 8x12 см располагают в области гипогастрия (выше лонного сочленения), второй электрод размером 10x15 см ? в области крестца. Применяют ток ДВ и ДП по 4-5 мин, сила тока ? до безболезненных сокращений мышц передней брюшной стенки. Продолжительность процедуры 10 мин, ежедневно; курс лечения ? 10-15 процедур [4].

? Диадинамотерапия промежности. Положение больного ? на спине. Электроды размером 6x8 см располагают над лобком (анод) и под мошонкой или в области крестца у женщин. Применяют ток ДВ и ДП по 4-6мин, сила тока ? до безболезненной вибрации; ежедневно или через день; курс лечения ? 12-15 процедур [4].

? Диадинамотерапия мышцы. После определения границ растяжения или ушиба мышц в данной области размещают пластинчатые или локальные электроды. Используют ток ДВ - 3 мин, затем КП ? 3-4 мин с изменением полярности, сила тока ? до безболезненной вибрации; ежедневно; курс ? 8-10 процедур [4].

? Диадинамотерапия мышц бедра и голени. Электроды размером 10x15см размещают на передней (катод) и задней поверхности бедра или на боковых поверхностях голени. Применяют ток ДВ со сменой полярности по 5-6мин, сила тока ? от легкой вибрации до сокращения мышц, ежедневно; курс ? 6-8 процедур [4].

2.4 Обзор существующих аппаратов

Для проведения физиотерапии диадинамическими токами используют отечественные аппараты "Тонус-1", "Тонус-2", "Радиус-01", "Рэфтон-01", ДТГЭ-70-01, а также зарубежные аппараты ? "Диадинамик ДД5А", Miosan NT, Ergon и Compact 100 (Италия),ВТЛ-06 (Чехия), Medistim (Италия), D2 Electro (Финляндия), Duoter (Венгрия), Mediodyn (Словения), Jonoson, Jonoson-Expert, Curatur 421, Stimutur 500, Stimutur 510 (Германия) и др.

Отечественный аппарат "Тонус-1" предназначен для лечения болевых состояний, возникших в результате растяжений, травм, а также различных нервно-мышечных заболеваний и болевых состояний со спазмами мышц, подострого и острого периартрита плеча, люмбаго, ишиалгии, гастроптоза, невралгии, парезов, невралгических радикулитов, невритов и др. [5].

Внешний вид аппарата диадинамотерапии "Тонус-1" изображен на (рисунке 2.4).

Рисунок 2.4 - Аппарат диадинамотерапии "Тонус-1"

Аппарат "Тонус-1" представляет собой источник непрерывного импульсного тока синусоидальной формы (частотой 50 и 100 Гц) и различных посылок этого тока, отличающихся по длительности, числу и частоте импульсов, форме нарастания и спада амплитуды. Генерируемые аппаратом токи обладают хорошим болеутоляющим действием, а также вазомоторной активностью (способной рассасывать отечности). Схема аппарата обеспечивает независимость тока пациента от его сопротивления. В аппарате предусмотрено автоматическое отключение пациента при резком возрастании тока во время процедуры, а также постепенный спад тока по окончании процедуры. Придаваемые к аппарату плоские электроды из упрочнено-углеродной ткани, электрододержатели с углеграфитовыми электродами удобны и надежны в эксплуатации. В отличии от аналогичных зарубежных моделей аппарат имеет большое количество форм токов. Аппарат соответствует второму классу защиты и эксплуатируется без заземляющего провода, что обеспечивает полную безопасность пациента и обслуживающего персонала. Аппарат снабжен набором рабочих электродов, двумя электрододержателями и имеет следующие технические характеристики:

? Питание от сети переменного тока 220 В, 50 Гц;

? Число форм тока ? 9;

? Максимальная величина среднего значения тока: при нагрузке 500 Ом - 50 мА, при нагрузке 4 кОм - 25 мА, при нагрузке 6 кОм - 10 мА;

? Мощность, потребляемая аппаратом, Вт - 60;

? Габаритные размеры, мм - 430*160*380;

? Масса аппарата (без комплекта), кг, не более - 9.

Аппарат ТОНУС-2М (рисунок 2.5) предназначен для лечения диадинамическими токами, осуществляет терапию различных нервно-мышечных заболеваний и болевых состояний в условиях физиотерапевтических кабинетов больниц, поликлиник и других лечебно-профилактических учреждений, а так же на дому [6].

Рисунок 2.5 - Аппарат диадинамотерапии "ТОНУС-2М"

Принцип действия аппарата основан на получении импульсов тока синусоидальной формы с экспоненциальным срезом, частотой 50 или 100 Гц и формировании серий импульсов этого тока, отличающихся различной длительностью и видом модуляции.

Аппарат дает 7 видов токов:

? двухполупериодный непрерывный ? импульсы тока синусоидальной формы с частотой 100 Гц;

? однополупериодный непрерывный ? импульсы тока синусоидальной формы с частотой 50 Гц;

? однополупериодный ритмический;

? короткий период ? чередование серии импульсов однополупериодного непрерывного и двухполупериодного непрерывного тока;

? длинный период ? чередование импульсов однополупериодного непрерывного и дополняющих его до вида двухполупериодного непрерывного тока серий импульсов, огибающая которых нарастает от 0 до амплитуды тока вида однополупериодный непрерывный и спадает до 0;

? однополупериодный волновой с длительностью волны 12 сек;

? двухполупериодный волновой с длительностью волны 12 сек.

Технические характеристики аппарата ТОНУС-2М для лечения диадинамическими токами:

? По защите от поражения электротоком аппарат выполнен по классу 2;

? Допустимое время непрерывной работы, час. 5;

? Питание от сети переменного тока 220 В, 50 Гц;

? Потребляемая мощность, Вт - не более 40;

? Габаритные размеры, мм - 315 х 300 х 110;

? Масса, кг - не более 5.

Аппарат "ДТГЭ-70-01" (рисунок 2.6) генерирует 7 видов диадинамических токов и гальванический ток, а также позволяет вводить лекарственные вещества посредством электрофореза [7].

Рисунок 2.6 - Физиотерапевтический аппарат "ДТГЭ-70-01"

Электроды выполнены из токопроводящего полимера.

Применяется для лечения широкого спектра заболеваний:

? вялотекущих хронических воспалительных и дегенеративных процессов нервно-мышечной системы и опорно-двигательного аппарата;

? нарушений артериального и венозного кровотока, лимфотока нарушений трофики тканей;

? острых болей и хронических болевых синдромов.

Технические характеристики:

? Амплитуда импульсов тока, мА: 0-70;

? Длительность процедуры: (шаг установки ? 1мин), мин 1-30;

? Электропитание от сети переменного тока: 220 ± 10%, 50Гц;

? Максимальная потребляемая мощность, Вт: 50;

? Электробезопасность: II класс, тип BF;

? Масса комплекта, нетто, кг: 8.

Аппарат электростимуляции "Stimutur 500" фирмы TUR Therapietachnik GmbH, Германия (рисунок 2.7) [8].

Рисунок 2.7 - Аппарат электростимуляции "Stimutur 500"

Stimutur 500 (Стимутур 500) выгодно отличается своим эргономичным исполнением и современным стильным пастиковым корпусом. Дизайн и примененные высококачественные материалы отвечают всем требованиям здоровья и гигиены. Использование электронных компонентов последнего поколения позволяет проводить простые и последовательные действия.

Технические параметры:

? Диадинамические токи DF/CP, DF/LP, CP/CP модулированные по выбору с 15% постоянной составляющей;

? Токи Траберта 2 мс/140 Гц;

? Нефарадический ток ? прямоугольные импульсы 1 мс/50 Гц;

? TENS-токи - прямоугольные импульсы 1 мс/10 Гц или 0,1 мс/100Гц;

? Дельтовый ток ? единичные импульсы 50/250/500 мс или в виде последовательности с 1/2/4 с между импульсами;

? Волновой ток ? единичные импульсы с длительностью 2/5/10 с или в виде последовательности с 3/10/30 с между импульсами;

? Сила тока 0-60мА (гальванический) 0-80 мА (импульсный);

? Дистанционное управление;

? Таймер до 60 мин с автовыключением;

? Напряжение 230/115В ±10%, 50/60 Гц 20Вт;

? Класс защиты I тип BF;

? Размер 130х330х310 мм;

? Вес 3 кг.

Аппарат "MIOSAN NT" (рисунок 2.8) разработан в соответствии с самыми последними методами исследований [9].

Рисунок 2.8 - Аппарат "MIOSAN NT"

Аппарат полностью управляется микропроцессором, что обеспечивает очень простое использование и самую высокую точность рабочих параметров. Все рабочие параметры, четко и постоянно отображаются на буквенно-цифровом ЖК-дисплее. Регулировка выходного тока, импульсов, паузы, интервалов осуществляется быстро, и точно, с помощью курсоров высокого разрешения.

Характеристики прибора:

? Внутренне напряжение снижено до 12 В, а затем востановленно до требуемого значения, обеспечивая тем самым максимальную безопасность как для пациента и для оператора.

? Микропроцессор в приборе обеспечивает высокую точность параметров лечения. Их правильная работа постоянно контролируется отдельной систем управления.

? Автоматическая система управления поддерживает выбранный текущий режим, автоматически регулируя выходное напряжение в соответствии с сопротивлением кожи, которое может изменяться при проведении терапевтических мероприятий.

? Вырабатывает токи частотой 50 Гц-100 Гц, диадинамические токи и автоматический цикл с 6 различными видами диадинамических токов.

? ЖК-дисплей показывает: время применения (в реальном времени), название волны, ток в мА для каждого выхода.

Технические характеристики:

? Напряжение 220/240 В, 50/60 Гц;

? Мощность:30 Вт;

? Габаритные размеры: 430х350х140 мм;

? Вес 6 кг.



3. Разработка электрической схемы аппарата

3.1 Разработка электрической структурной схемы

Разрабатываемая структурная схема аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами состоит из следующих основных блоков (рисунок 3):

? выпрямитель;

? формирователь;

? регулятор выходного тока;

? усилитель;

? защитное устройство;

? электроды;

? пациент;

? блокировочное устройство;

? микроконтроллер;

? ЖКИ-индикатор;

? клавиатура;

? блок питания.

Рисунок 3 - Структурная схема прибора

Для питания аппарата используется сетевое напряжение 220 В частотой 50 гц.

Блок питания состоит из трансформатора с 2-мя вторичными обмотками и стабилизатора напряжения.

Формирование импульсов необходимой формы осуществляется после согласования входного сопротивления усилителя и выходного сопротивления выпрямителя, для чего используется эмиттерный повторитель.

Импульсы усиливаются с помощью операционного усилителя, после чего поступают на электроды. Если величина тока превышает допустимое программное значение, то с порта микроконтроллера идет уменьшение подстроечного резистора.

При каком-либо случайном пробое, скачке или другой неполадке предусмотрена схема защиты на тиристоре. Питание микросхем, микроконтроллера и ЖКИ-индикатора осуществляется при помощи стабилизатора напряжения.

3.2 Разработка электрической принципиальной схемы

Проектируемая схема аппарата физиотерапии питается от промышленной сети напряжением 220В, частотой 50 Гц. После включения вилки сетевого шнура аппарата в розетку напряжение через переключатель SA1 поступает на клемму XT1, далее с клеммы через предохранитель FU1 поступает на трансформатор Т1.

Потребляемая мощность не более 50 Вт. Максимальный входной ток

(3.1)

Выбираем предохранитель с двойным запасом т.е. на 0.5А.

Трансформатор Т1 понижающий. Коэффициент понижения вторичной обмотки №1 равен К=2,75, №2 К=18. С обмотки №1 трансформатора сигнал поступает на диодный мост VD1, а с обмотки №2 на диодный мост VD2. Принцип работы диодного моста заключается в пропускании положительной полуволны переменного напряжения положительными диодами и обрезании отрицательной полуволны отрицательными диодами. Поэтому на выходе выпрямителя образуется немного пульсирующее положительное напряжение с постоянной величиной 80 В и 12 В. Для сглаживания пульсаций напряжения 80 В ставим емкость С9 на выходе.

На реле К1 происходит коммутация сигнала, когда реле находиться в нормальном режиме работы с выхода мостового выпрямителя VD1-VD4 поступает двухполупериодный сигнал частотой 100Гц, а когда контакты реле находятся во втором положении идет сигнал однополупериодный частотой 50Гц. Переключение режимов осуществляется микроконтроллером DD1.

Конденсатор С10 ? разделяющий конденсатор, на транзисторе VT2 собран эмиттерный повторитель. Транзистор подключен по схеме с общим коллектором. Резисторы R23 и R24 ? делитель, которые задает смещение на базе транзистора VT2. Резистор R26 ? сопротивление эмиттера.

Для реализации повторителя применим практически любой маломощный транзистор с большим коэффициентом усиления по току h21.Выбираем 2SC1654 с параметрами:

? коэффициент усиления по току h21 = 20..300;

? обратный ток коллекторного перехода Iкбо ? 0,1мкА;

? граничная частота fгр ? 120МГц;

? емкость коллекторного перехода Ск ? 2,3пФ;

? допустимое напряжение коллектор-эмиттер Uкзmах = 15В;

? мощность, рассеиваемая на коллекторе Рк = 150мВт.

Определяем средний коэффициент усиления по току:

(3.2)

Амплитуда тока, отдаваемого в нагрузку:

(3.3)



где Кп?1 ? ориентировочно коэффициент передачи повторителя.

Зададимся током покоя транзистора:

Iк?(5..10)?Iнм = (5..10)?56,6?10-3=(0,30..0,57) мА. (3.4)

Из соображений температурной стабильности ток целесообразно увеличить до (1..2) мА. Принимаем Iк = 1мА.

При этом постоянный ток базы:

(3.5)

Задаемся током делителя в пределах:

I (5..10); Iб = (5..10) 13 10-6 =(65..130)мкА (3.6)

Выбираем Iд=120мкА = 0,12мА.

Для получения максимального входного сопротивления принимаем R23 = R24. Общее сопротивление делителя:

(3.7)

Отсюда

R= R23= R24= 0.5 Rд= 50кОм

Выбираем из ряда E24 значение R23 = R24 = 47кОм.

Определяем напряжение на базе транзистора:



Uб= (Iд+ Iб) R1=(0.12+ 0,013) 10-3*47 10-3= 7,3В (3.8)

Напряжение на эмиттере:

Uэ = Uб + Uбэ = 7,3 + 0,7 = 8В (3.9)

Сопротивление резистора в эмиттерной цепи:

(3.10)

Выбираем из ряда Е24 стандартное значение R26 = 6,2 кОм

Емкость разделительного конденсатора C10:

(3.11)

Выбираем C10 = 2.2 мкФ.

Блокировочный конденсатор C13 ограничивает полосу частот, повышая помехоустойчивость системы. Принимая частоту среза fс = 1.5 кГц, определяем емкость:

(3.12)

Принимаем C12 = 0,03 мкФ.

Рассчитаем входное сопротивление повторителя по формуле:



Rвхэп=R23?R24?Rвх т, (3.13)

где Rвх т = (R26?Rн)*h21

449кОм (3.14)

Отсюда:

(3.15)

Рассчитаем емкость разделительного конденсатора С6 на входе повторителя:

(3.16)

Из ряда Е6 выбираем наиболее близкое значение емкости конденсатора. Получаем С6=1,5мкФ.

Коэффициент передачи повторителя при h21 >> 1

, (3.17)

где (3.18)

Вычисляем дифференциальное сопротивление эмиттера.

(3.19)

Отсюда получаем коэффициент передачи:



(3.20)

Итого мы имеем: напряжение питания +12В подаётся на коллектор транзистора VT2, входной сигнал подаётся на базу, а выходной сигнал снимается с эмиттера.

В результате чего образуется 100% отрицательная обратная связь по напряжению, что позволяет значительно уменьшить нелинейные искажения, возникающие при работе. При этом необходимо отметить, что фазы входного и выходного сигнала совпадают.

Одновременно с этим мы выравниваем выходное сопротивление с входным сопротивлением операционного усилителя, собранного в микросхеме DA2.

Для формирования сигнала необходимого уровня применим операционный усилитель AD8542.

Помним что:

? Выход операционного усилителя стремится к тому, чтобы дифференциальное напряжение (разность между напряжением на инвертирующем и неинвертирующем входах) было равно нулю. Это реализуется за счет обратной связи (напряжение передается с выхода на вход таким образом, что разность потенциалов становится равной нулю).

? Входы ОУ не потребляют тока.

Операционный усилитель включен по схеме неинвертирующего повторителя напряжения. Это напряжение создается на входе делителя R28, R29. Для получения Uвых принимается R29=10*R28, причем относительная точность и стабильность установки Uвых будет практически определяться точностью и стабильностью делителя. Резистор R26 выбираем равным 1 кОм.

Следовательно:

? напряжение питания E0= 2,7..5,5В;

? сопротивление резистора R29=10*R28=10*1000=10 кОм;

? выходное напряжение Uвых = (Ео/2) ± 2%;

? ток нагрузки Iн< 2 мА;

? выходное сопротивление Rвых< 10?2Ом.

? коэффициент усиления:

(3.21)

Для реализации схемы выбираем операционный усилитель ОУ AD8542.

Особенности данного ОУ:

? малое потребление (Iпотр ? 2,8мА), хорошая температурная стабильность и низкие уровни входных токов.

? напряжение смещения Uсм ? 5мВ;

? дрейф напряжения смещения ? Uсм / ? T ? 20мкВ;

? входной ток Iвх ? 25нА;

? входное сопротивление Rвх ? 2МОм;

? выходное сопротивление R вых ? 100Ом;

? частота единичного усиления f1 = 1 МГц;

? максимальный выходной ток Iвыхmax = 30мА.

Коэффициент передачи:

(3.22)

Резисторы R35 и R36 берем аналогичные резисторам R28, R29.

R35= 10кОм, R36 =1кОм

Вычислим сопротивление питания усилителя Rп = R38:

(3.23)



Из стандартного ряда E24 выбираем ближайшее значение резистора R38=10 Ом.

Емкость конденсатора С16 определим по формуле:

(3.24)

Из ряда E24 Выбираем С16=0,1 мкФ.

Транзисторы VT4-VT6,VT9 выбираем одинаковыми KTC3880S, а VT3, VT7 ? KTA1505 т.к. они являются своего рода дифференциальным каскадом.

Сигнал с выходов 3-4 трансформатора T1 подается через ключ реле K1 на электроды. На реле собрана схема защиты. Амплитуда входного тока может изменять аппаратно при помощи подстроечного резистора R37.

При напряжении менее 80В на клеммах тиристор ВТ151F закрыт и нормально-замкнутый контакт реле К2 замкнут, напряжение с трансформатора подается в нагрузку к пациенту. Сигнальный светодиод HL1 горит в полнакала. При повышении выходного напряжения на клеммах, выше 80 В, ток протекающий через стабилитрон BZV55C5V6 открывает тиристор ВТ151F и контакты реле К2 размыкаются. Светодиод загорается ярче, сигнализируя о наличии неисправности.

Порог срабатывания тиристора VS1 устанавливаться подстроечным резистором R27. Реле постоянного тока с напряжением срабатывания 24В, имеет нормально замкнутые контакты, выдерживающие ток 25-30 А. Резистор R34=100 Ом снижает напряжение на обмотке реле до 12В.

Резисторы R30 и R32 выбираем величиной 330 Ом.

Подстроечный резистор R27 выбираем величиной 2,2 кОм.

Максимальный ток на выходе клемм XT3, XT4 равен

(3.25)



Конденсатор C15 электролитический - 220 мкФ ±10%, на 450 В.

В качестве управляющего элемента системы используется микроконтроллер Cygnal С8051F310. Основные параметры данного микроконтроллера приведены в (таблице 3).

Таблица 3 ? Основные параметры микроконтроллера Cygnal С8051F310

ЦПУ: Ядро	MCS-51
ЦПУ: MIPS	25
ЦПУ: F, МГц	от 0 до 25
Память: Flash, КБайт	16
Память: RAM, КБайт	1.25
I/O (макс.), шт.	29
Таймеры: 16-бит, шт	4
Таймеры: RTC	Да
Интерфейсы: UART, шт	1
Интерфейсы: SPI, шт	1
Интерфейсы: I2C, шт	1
Аналоговые входы: Разрядов АЦП, бит	10
Аналоговые входы: Каналов АЦП, шт	21
Аналоговые входы: Быстродействие АЦП, kSPS	200
Аналоговые входы: Аналоговый компаратор, шт	2
VCC, В	от 2.7 до 3.6
ICC, мА	7
TA, °C	от -40 до 85

Порты микроконтроллера используются следующим образом:

? подключение клавиатуры (P0.4-P0.7);

? подключение ЖКИ-модуля (Р1.0-Р1.7, Р2.0-P2.2);

? мониторинг защиты (P2.4);

? кварцевый генератор (P0.2, P0.3);

? подача сигнала на АЦП (P0.7).

Микроконтроллер C8051F310 имеет конвейерную архитектуру; 70% команд выполняются за 1 или 2 системных тактовых цикла; производительность до 25MIPS при тактовой частоте 25МГц; развитую систему прерываний. Структурная схема микроконтроллера приведена на (рисунке 3.1) [10].

Рисунок 3.1 - Структурная схема микроконтроллера

Для отображения информации используется жидкокристаллический индикатор WH1602B. Модуль позволяет принимать команды с шины DB7-DB0, записывать данные в ОЗУ по 8-ми разрядной шине данных DB7-DB0, читать данные из ОЗУ на шину DB7-DB0, читать статус состояния на шину DB7-DB0. Структурная схема ЖКИ-модуля изображена на (рисунке 3.2), он состоит из контроллера, жидкокристаллического индикатор и подсветки.

Рисунок 3.2 - Структурная схема ЖКИ-модуля

Для соединения ЖКИ-модуля с управляющей системой используется параллельная синхронная шина, насчитывающая 8 линий данных DB0..DB7, линия выбора операции R/W, линия выбора регистра RS и линия стробирования/синхронизации E. Кроме линий управляющей шины имеются две линии для подачи напряжения питания 3.3B-GND и Vcc, для подачи напряжения питания драйвера ЖКИ используется линия V0, а также для подсветки А-К. На начальном этапе необходимо подать питание на ЖКИ-модуль и добиться от него признаков работоспособности. Питание через делитель на резисторах R17-R18 задает напряжение питания драйвера ЖКИ, устанавливая угол поворота жидких кристаллов. Этим делителем можно отрегулировать фактическую контрастность при некотором преимущественном угле наблюдения.

Для питания ЖКИ индикатора используется постоянный резистор R19 величиной 10 Ом. Ток, поступающий на ЖКИ, равен 330мА.

К портам P0.2 и P0.3 микроконтроллера DD1 через разделительные конденсаторы С4 и С5 величиной в 15пФ подключен кварцевый резонатор.

Резисторы R2-R16 являются слаботоковыми подтяжками. Они служат для того, чтобы вывод определенного порта микроконтроллера был либо низкого либо высокого уровня. Т.е. при помощи резистора, подключенного к напряжению +3,3В вывод порта "подтягивают" к этому напряжению, в так называемое положение единицы.

Для ввода информации используется клавиатура. Для её подключения необходимо подтянуть 4 линии порта для кнопок "Ввод", больше "?", меньше "?", "Отмена".

Микросхема DA1 является стабилизатором напряжения. Она необходима для подачи стабильной величины питания для микросхем.

Конденсаторы С2-С7 необходимы для оптимальной работы микросхемы, это своего рода фильтр нижних частот, а конденсаторы С3-С6 являются шунтами (фильтр высоких частот) при попадании помехи на вход/выход стабилизатора напряжения.



4. Разработка функционального алгоритма работы аппарата

Инициализируется микроконтроллер таким образом: сначала отключаем сторожевой таймер. Далее работаем с таймерами 0,1,2. Затем инициализируем внутренний тактовый генератор с делением системной частоты на 4 (3 МГц). Инициализируем прерывания, т.е. разрешаем общие прерывания и прерывания от таймеров. Инициализируем порты. Сначала включаем подтяжки. Далее включаем матрицу Crossbar, и выключаем слаботочную подтяжку. Следом за этим инициализируем модуль SMBus для передачи данных на наш цифровой потенциометр. Инициализируем регистры, значения которых нам понадобятся в дальнейшей работе. Инициализируем АЦП. Выбираем вход, выравниваем влево. И наконец, инициализируем ЖК - индикатор. Устанавливаем матрицу символов 16х2, вывод производиться будет в одну строку. Разрешаем сдвиг экрана влево путем установления автоинкрементна. При помощи кнопок "?", "?" устанавливается вид импульса, который потом пройдет через пациента. Затем следует нажатие кнопки "OK". После этого вводится кнопками "?", "?" время процедуры. Затем должна быть нажата кнопка "OK" , чтобы была запущена процедура, но если при этом была нажата кнопка "C", то мы возвращаемся к установке вида импульса. Параллельно микроконтроллер будет следить, чтобы аппарат не работал непрерывно более 5 часов. Далее начинается выполняться процедура. После этого делаем проверку: закончилось ли время процедуры? Если да, то возвращаемся к установке параметров. Если нет, делаем проверку: нажата ли кнопка. Если да, то возвращаемся к установке параметров. Если нет, делаем проверку: превышает ли ток на пациенте 50мА. Если да, то с помощью и резистора и тиристора срабатывает защита - и мы прекращаем подачу тока на пациента. Если нет, возвращаемся к проверке времени процедуры.

Функции, выполняемые микропроцессорным блоком, условно можно разделить на 2 группы: подача информации с кнопок управления клавиатуры и вывод её на ЖКИ-дисплей, программная реализация генератора.

Обозначим соответствие подключения кнопок клавиатуры к портам: P0.4 - "?", P0.5 - "?"; P0.6 - "OK"; P0.7 - "C", P2.0-P2.2, - для управления ЖК индикатором, P1.0-P1.7 - для вывода значений на ЖК индикатор.

После того как прошла инициализация микроконтроллера мы переходим к вводу данных и выводу информации на ЖК индикатор. Выводим на ЖК индикатор слово СТАРТ, которое говорит, что прибор готов для ввода информации. Затем идет процедура обработки клавиш, т.е. мы вводим значения импульса, который будет подан на пациента. Чтобы пользователь не нажимал на кнопки "?", "?" многократно, выходя при этом за границу диапазона, мы это предусматриваем сравнением данного значения с максимально возможным или с минимальным. Когда нужно значение типа импульса увеличивается или уменьшается на единицу. Далее, после нажатия кнопки "OK" загружаем в регистр R5 значение 16 ? максимальное время одной процедуры. Затем происходит вывод на ЖК индикатор слова ИМПУЛЬС и значения типа импульса. Следом происходит ввод времени процедуры. Аналогично обрабатывается время процедуры и значение выводится на ЖК индикатор. Если была нажата кнопка "C", то ввод типа импульса происходит снова, при этом меняется значение в регистре R4 с 0 на 1, тем самым показывая нам, что была нажата кнопка "C". При каждом нажатии и отжатии любой из кнопок запускается процедура гашения дребезга контактов.