一种超声波治疗仪的制作方法

本实用新型属于仪器仪表技术领域，特别涉及一种超声波治疗仪。

背景技术：

超声波是指频率在2000hz以上，不能引起正常人听觉反应的机械振动波。将超声波作用于人体以达到治疗目的的方法称为超声波疗法。频率0.8mhz～3.3mhz的超声波有一定的治疗作用，现在理疗中常用的频率为0.8mhz～3.3mhz。

目前的超声波治疗仪多采用mcu控制器直接发出高频信号并通过扬声器转化成超声波的方式，这种方式由于采用mcu的直接输出，噪音较大，时常出现扬声器中有隐约杂音的情况，而且其共工作在频率0.8mhz～3.3mhz时，需要对mcu进行筛选，选取具有高频输出da的mcu实现，对mcu要求较高，成本较高且难以调制。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种超声波治疗仪，解决了传统超声波治疗仪有杂音且频率难调制的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种超声波治疗仪，包括lcd显示屏、按键矩阵、电源模块、主控电路和超声波发生器，主控电路包括mcu控制器，lcd显示屏和按键矩阵分别连接mcu控制器上不同的io口；

所述lcd显示屏为12864点阵lcd显示屏，lcd显示屏采用0.96寸oled显示屏模块，具体型号为0.96寸oled显示屏模块12864arduinostm32iic/spi，其与所述mcu控制器通过数字io口的方式通信，具体通信接口为iic接口或spi接口。

所述mcu控制器的型号为mps430。

超声波发生器包括倍频电路、交流滤波电路和扬声器；

倍频电路包括振荡器ic4、反相器u1a、电阻r1、电容c2和电容c1，反相器的输入端连接mcu控制器的da输出端，反相器u1a的输出端连接振荡器ic4的3脚，振荡器ic4的7脚连接地线、4脚连接mcu的da输出端、5脚通过电容c1连接mcu的da输出端、10脚通过电容c2连接振荡器ic4的11脚，振荡器ic4的11脚通过电阻r1连接5v电源，振荡器ic4的11脚连接5v电源；

所述振荡器的型号为mic74121；所述反相器的型号为sn7404。

交流滤波电路包括电阻r4、电容c3、电容c4、电容c5、电阻r2、电位器r3、电阻r5、放大器u2、电阻r6和电阻r8，电容c3、电容c4和电容c5串联后再与电阻r4并联，电阻r4的一端连接振荡器ic4的1脚，另一端连接放大器u2的正输入端，电位器r3的1脚通过电阻r2连接电容c3与电容c4的连接节点，电位器r3的2脚通过电阻r5连接电容c4和电容c5的连接节点，放大器u2的负输入端连接放大器u2的输出端，放大器u2的输出端连接扬声器，放大器u2的输出端还通过电阻r6和电阻r8连接地线，电位器r3的3脚连接电阻r6和电阻r8的连接节点；

所述放大器u2的型号为运算放大器ua741。

电源模块包括整流电路、第一滤波电路、第一稳压器ic2、第二滤波电路、第二稳压器ic1、第三滤波电路和第三稳压器ic3，整流电路由整流桥b1和保险丝r7构成，第一滤波电路由电感l2、电容c8、电容c10和电容c12构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器ic2的输入端；第一稳压器ic2输出所述5v电源；

第二滤波电路由电感l1、电容c7、电容c9和电容c11构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器ic1的输入端；第一稳压器ic1输出所述正12v电源，该正12v电源为放大器u2的正电源输入端供电；

第三滤波电路由电感l3、电容c17、电容c18和电容c19构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器ic3的输入端；第一稳压器ic3输出所述负12v电源，该负12v电源为放大器u2的负电源输入端供电；

所述5v电源为振荡器ic4、mcu控制器、lcd显示屏和按键矩阵供电。

所述第一稳压器ic2的型号为lm7805；所述第二稳压器ic1的型号为lm7812；所述第三稳压器ic1的型号为lm7912。

本实用新型所述的一种超声波治疗仪，解决了传统超声波治疗仪有杂音且频率难调制的技术问题，本是实用新型通过倍频电路将mcu发出的pwm信号进行倍频后再由扬声器输出，对mcu的da输出频率要求低，倍频信号稳定；本实用新型采用交流滤波电路滤掉不必要的交流杂声，使扬声器保持了纯净的超声波输出。

附图说明

图1是本实用新型的电路图方框图；

图2是本实用新型的超声波发生器的电路图；

图3是本实用新型的电源模块的电路图。

具体实施方式

如图1-图3所示的一种超声波治疗仪，包括lcd显示屏、按键矩阵、电源模块、主控电路和超声波发生器，主控电路包括mcu控制器，lcd显示屏和按键矩阵分别连接mcu控制器上不同的io口；

所述lcd显示屏为12864点阵lcd显示屏，lcd显示屏采用0.96寸oled显示屏模块，具体型号为0.96寸oled显示屏模块12864arduinostm32iic/spi，其与所述mcu控制器通过数字io口的方式通信，具体通信接口为iic接口或spi接口。

lcd显示屏的接口定义为：1脚—gnd、2脚—vcc、3脚—d0时钟、4脚--d1数据、5脚res复位、6脚dc--数据/命令选择、7脚—cs片选；lcd显示屏的2脚—vcc连接第一稳压器输出的5v电源，3脚—d0时钟、4脚--d1数据、5脚res复位、6脚dc--数据/命令选择和7脚—cs片选分别连接mcu控制器上的不同的io口，实现与mcu之间的通信。

所述mcu控制器的型号为mps430。

超声波发生器包括倍频电路、交流滤波电路和扬声器；

倍频电路包括振荡器ic4、反相器u1a、电阻r1、电容c2和电容c1，反相器的输入端连接mcu控制器的da输出端，反相器u1a的输出端连接振荡器ic4的3脚，振荡器ic4的7脚连接地线、4脚连接mcu的da输出端、5脚通过电容c1连接mcu的da输出端、10脚通过电容c2连接振荡器ic4的11脚，振荡器ic4的11脚通过电阻r1连接5v电源，振荡器ic4的11脚连接5v电源；

振荡器ic4为单稳态多谐振荡器mic74121，mcu控制器通过da端输出的pwm信号传输到振荡器ic4的3脚后，经过振荡器ic4的倍频再由振荡器ic4的1脚输出，其输出脉冲宽度近似等于0.68×r1×c2，r1为电阻r1的阻值，c2为电容c2的容值，适当选择电阻r1的阻值和电容c2的容值可以达到对输出频率调制的效果，其调制方法简单。

所述反相器的型号为sn7404。

交流滤波电路包括电阻r4、电容c3、电容c4、电容c5、电阻r2、电位器r3、电阻r5、放大器u2、电阻r6和电阻r8，电容c3、电容c4和电容c5串联后再与电阻r4并联，电阻r4的一端连接振荡器ic4的1脚，另一端连接放大器u2的正输入端，电位器r3的1脚通过电阻r2连接电容c3与电容c4的连接节点，电位器r3的2脚通过电阻r5连接电容c4和电容c5的连接节点，放大器u2的负输入端连接放大器u2的输出端，放大器u2的输出端连接扬声器，放大器u2的输出端还通过电阻r6和电阻r8连接地线，电位器r3的3脚连接电阻r6和电阻r8的连接节点；

所述放大器u2的型号为运算放大器ua741。

由于超声波治疗仪发出的杂声多数是因为交流电源引起的交流干扰，其频率为50hz到60hz之间，所以本实用新型采用运算放大器ua741构成一个经济型的窄带陷波滤波器，其滤波频率在50hz到60hz之间，不需要精密的元件，滤波效果好，对交流声的抑制能力在30db，而对信号的衰减不大于1db。

当单稳态多谐振荡器mic74121将mcu的pwm信号倍频后，再经过交流滤波电路的滤波，可以很好的抑制交流噪音，使扬声器不再发出烦人的杂音。

电源模块包括整流电路、第一滤波电路、第一稳压器ic2、第二滤波电路、第二稳压器ic1、第三滤波电路和第三稳压器ic3，整流电路由整流桥b1和保险丝r7构成，第一滤波电路由电感l2、电容c8、电容c10和电容c12构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器ic2的输入端；第一稳压器ic2输出所述5v电源；

第二滤波电路由电感l1、电容c7、电容c9和电容c11构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器ic1的输入端；第一稳压器ic1输出所述正12v电源，该正12v电源为放大器u2的正电源输入端供电；

第三滤波电路由电感l3、电容c17、电容c18和电容c19构成一个低通滤波电路，该低通滤波电路设于第一稳压器ic3的输入端；第一稳压器ic3输出所述负12v电源，该负12v电源为放大器u2的负电源输入端供电；

所述5v电源为振荡器ic4、mcu控制器、lcd显示屏和按键矩阵供电。

所述第一稳压器ic2的型号为lm7805；所述第二稳压器ic1的型号为lm7812；所述第三稳压器ic1的型号为lm7912。

使用时，用户可以通过按键矩阵来控制超声波治疗仪的开启和关闭，并通过lcd显示屏查看超声波治疗仪的工作状态。

本实用新型所述的一种超声波治疗仪，解决了传统超声波治疗仪有杂音且频率难调制的技术问题，本是实用新型通过倍频电路将mcu发出的pwm信号进行倍频后再由扬声器输出，对mcu的da输出频率要求低，倍频信号稳定；本实用新型采用交流滤波电路滤掉不必要的交流杂声，使扬声器保持了纯净的超声波输出。