失眠治疗仪电路的制作方法

1.本实用新型涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种失眠治疗仪电路。


背景技术：

2.在现代社会中，由于社会节奏快，工作压力太大，很多人容易患上失眠症，长期的失眠和睡眠不好严重的影响人们的工作和生活，使人们的工作效率降低，生活质量下降。
3.在现有技术中，对于失眠症，多采用药物进行治疗，药物的副作用较大，长期服用，也容易影响人们的身心健康。
4.现有技术的缺陷是，现有的失眠治疗仪电路，多采用固定频率和幅值的电击信号施加于用户的脑部，对用户的脑部进行电刺激，促进用户睡眠的改善，不能根据脑刺激调制波信号和用户脑部的脑电波信号产生复合治疗电击信号，以改善用户的睡眠状况。


技术实现要素：

5.有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种失眠治疗仪电路，根据脑刺激调制波信号和用户脑部的脑电波信号产生复合治疗电击信号，以改善用户的失眠症状况。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种失眠治疗仪电路，其关键在于，包括第一处理器，所述第一处理器连接有用户脑电波获取模块，第一处理器通过用户脑电波获取模块采集用户的脑电波信号；
7.所述第一处理器还连接有调制波发生模块；调制波发生模块连接有脉冲控制电路，调制波发生模块存储有脑刺激调制波数据；第一处理器控制调制波发生模块发出第一脉冲控制信号给脉冲控制电路，第一处理器设置有信号输出端组，第一处理器通过信号输出端组连接脉冲控制电路，第一处理器还根据脑电波信号产生第二脉冲控制信号给脉冲控制电路，脉冲控制电路叠加第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号产生复合治疗电击信号给复合电极板单元；复合电极板单元向用户大脑施加复合治疗电击信号。用于治疗失眠。
8.第一处理器连接调制波发生模块，调制波发生模块连接脉冲控制电路的第一控制端组，给脉冲控制电路发送第一脉冲控制信号；
9.第一处理器还通过信号输出端组连接脉冲控制电路的第二控制端组，给脉冲控制电路发送第二脉冲控制信号。
10.调制波发生模块存储有脑刺激调制波数据，第一处理器通过用户脑电波获取模块采集用户的脑电波信号；根据该脑电波信号产生特定频率的第二脉冲控制信号，第二脉冲控制信号叠加在第一脉冲控制信号之上，产生复合治疗电击信号给复合电极板单元；复合电极板单元向用户脑部施加复合治疗电击信号。用于治疗失眠。
11.第一处理器产生特定频率的第二脉冲控制信号，第二脉冲控制信号通过脉冲控制电路产生特定频率的电击信号叠加在脑刺激调制波的电击信号之上，得到复合治疗电击信号。
12.特定频率的第二脉冲控制信号是指根据用户的脑电波信号获得的或生成的α波信号和/或θ波信号，通过α波信号和/或θ波信号刺激促进用户睡眠。
13.δ波：幅度一般在20～200uv，频率范围为1～4hz，它是脑电信号中频率最低的波，正常人在清醒的状态下不会出现δ波，只有在极度疲惫或者是深度睡眠的状况下才会出现。
14.θ波：幅度一般在20～150uv，频率范围为4～8hz，也属于慢波，正常人在清醒状态下不会检测到该波形，只有在困倦或者是浅睡的情况下可以观察到这种波形。
15.α波：幅度一般在20～75uv，频率范围为8～13hz，α波是脑电波中比较快的波，是正常人的基本波形，人在清醒闭眼的情况下α波最为明显，睁眼后α波立即消失。
16.β波：幅度一般比较低，一般在5uv左右，频率范围为13～30hz，β波属于脑电波中的快波。当人精神紧张、情绪激动或者亢奋的时候出现该波形。
17.复合电极板单元包括至少一块复合电极板。
18.如果设置两个复合电极板，分别安放在脑部的两侧，通过两个复合电极板可以施加正向或反向的高电平电击信号。
19.所述用户脑电波获取模块包括第二处理器，第二处理器与第一处理器有线/无线连接，第二处理器连接有采集模块，采集模块连接有采集电极板和/或复合电极板单元，第二处理器通过采集电极板和/或复合电极板单元采集用户的脑电波信号。
20.这里的复合电极板单元的复合电极板不仅可用于获取用户的脑电波信号，还可以用于向用户脑部施加复合治疗电击信号；当第一处理器需要采集用户的脑电波信号的时候，控制脉冲控制电路停止工作，停止向复合电极板施加复合治疗电击信号，第一处理器向第二处理器发出指令，第二处理器通过采集模块连接复合电极板单元采集用户的脑电波信号；第二处理器将用户的脑电波信号发送给第一处理器存储；当第一处理器不需要采集用户的脑电波信号的时候，第一处理器向第二处理器发出指令，停止采集用户的脑电波信号，控制脉冲控制电路工作，向复合电极板施加复合治疗电击信号。
21.采集电极板则专门用于获取用户的脑电波信号，用户可以根据需要选择采集电极板、复合电极板单元、或者两者的组合。采用采集电极板需要专门增设电极板，采用复合电极板单元可以减少电极板数目。
22.所述调制波发生模块包括模拟信号产生模块，模拟信号产生模块连接有flash存储器和模拟放大器电路；第一处理器通过反相器电路连接模拟放大器电路；模拟放大器电路连接脉冲控制电路；
23.flash存储器存储有脑刺激调制波数据；模拟信号产生模块获取flash存储器的脑刺激调制波数据产生脑刺激模拟电波信号给模拟放大器电路，模拟放大器电路输出第一脉冲控制信号给脉冲控制电路。
24.flash存储器存储有脑刺激调制波数据；该数据是以数字信号的方式进行存储的，模拟信号产生模块将数字信号转变为模拟信号，经模拟放大器电路进行放大以后，变为第一脉冲控制信号给脉冲控制电路。第一处理器通过反相器电路连接模拟放大器电路控制其工作，比如控制其发出信号或停止发出信号。
25.所述第一处理器还通过数字电位器连接模拟放大器电路；调节模拟放大器电路的输出信号。
26.通过上述的结构设置，可以调节模拟放大器电路的输出信号大小。
27.所述脉冲控制电路包括pnp三极管q2、第一光耦单元opt1、第二光耦单元opt3、第三光耦单元opt4、第四光耦单元opt5、第五光耦单元opt6，pnp三极管q2的发射极连接电阻q2r1的一端，电阻q2r1的另一端连接有电击直流电源，电击直流电源还经电阻q3r1连接pnp三极管q2的基极，第一光耦单元opt1的接收三极管的集电极连接pnp三极管q2的基极，第一光耦单元opt1的接收三极管的发射极经电阻q3r2接地；第一光耦单元opt1的发光二极管与模拟放大器电路相连获取第一脉冲控制信号；
28.pnp三极管q2的集电极连接第二光耦单元opt3的接收三极管的集电极，第二光耦单元opt3的接收三极管的集电极并接第三光耦单元opt4的接收三极管的集电极；所述复合电极板单元包括复合电极板dj01和复合电极板dj02；第二光耦单元opt3的接收三极管的发射极连接复合电极板dj01，复合电极板dj01还连接第四光耦单元opt5的接收三极管的集电极，第四光耦单元opt5的接收三极管的发射极接地；
29.第三光耦单元opt4的接收三极管的发射极连接复合电极板dj02，复合电极板dj02还连接第五光耦单元opt6的接收三极管的集电极，第五光耦单元opt6的接收三极管的发射极接地；
30.第二光耦单元opt3的发光二极管、第三光耦单元opt4的发光二极管、第四光耦单元opt5的发光二极管、第五光耦单元opt6的发光二极管连接第一处理器获取第二脉冲控制信号。
31.上述电路的效果为：脉冲控制电路叠加第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号产生复合治疗电击信号给复合电极板dj01和复合电极板dj02；复合电极板dj01和复合电极板dj02向用户脑部施加复合治疗电击信号治疗失眠。
32.所述电击直流电源包括升压控制器电路，升压控制器电路的直流输出端连接电阻q2r1的另一端；升压控制器电路的地端接地。
33.电击直流电源通常电压较高，比如64v，才能达到较好的电击效果，需要通过升压控制器电路对蓄电池电源进行升压，达到所述的电压。
34.显著效果:本实用新型提供了一种失眠治疗仪电路，根据脑刺激调制波信号和用户脑部的脑电波信号产生复合治疗电击信号，以改善用户的失眠症状况。
附图说明
35.图1为本实用新型的电路模块结构图；
36.图2为第二处理器的电路图；
37.图3为采集模块的电路图；
38.图4为采集接口电路的电路图；
39.图5为第二电源模块的电路图；
40.图6为第一处理器的电路图；
41.图7为脉冲控制电路的电路图；
42.图8为flash存储器的电路图；
43.图9为模拟信号产生模块的电路图；
44.图10为模拟放大器电路和数字电位器的电路图；
45.图11为反相器电路的电路图；
46.图12为升压控制器电路的电路图；
47.图13为第一电源模块的电路图；
48.图14为用户的脑电波信号波形图；
49.图15为复合治疗电击信号波形图。
具体实施方式
50.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
51.如图1
‑
图15所示，一种失眠治疗仪电路，包括第一处理器1，所述第一处理器1连接有用户脑电波获取模块2，第一处理器1通过用户脑电波获取模块2采集用户的脑电波信号；
52.所述第一处理器1还连接有调制波发生模块3；调制波发生模块3存储有脑刺激调制波数据；第一处理器1控制调制波发生模块3发出第一脉冲控制信号给脉冲控制电路4，第一处理器1还根据脑电波信号产生第二脉冲控制信号给脉冲控制电路4，脉冲控制电路4叠加第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号产生复合治疗电击信号给复合电极板单元5；复合电极板单元5向用户脑部施加复合治疗电击信号治疗失眠。
53.如图6、图7所示，第一处理器1采用c8051单片机，第一处理器1连接调制波发生模块3，调制波发生模块3连接脉冲控制电路4的第一控制端组，即控制端settled_wave和控制端wave，给脉冲控制电路4发送第一脉冲控制信号；
54.第一处理器1还通过管脚p1.3、管脚p1.4、管脚p1.5、管脚p1.6分别连接脉冲控制电路4的第二控制端组的控制端k01、控制端k02、控制端k03、控制端k04给脉冲控制电路4发送第二脉冲控制信号。
55.调制波发生模块3存储有脑刺激调制波数据，第一处理器1通过用户脑电波获取模块2采集用户的脑电波信号；根据该脑电波信号产生特定频率的第二脉冲控制信号，第二脉冲控制信号叠加在第一脉冲控制信号之上，产生复合治疗电击信号给复合电极板单元5；复合电极板单元5向用户脑部施加复合治疗电击信号治疗失眠。
56.第一处理器1产生特定频率的第二脉冲控制信号，第二脉冲控制信号通过脉冲控制电路4产生特定频率的电击信号叠加在脑刺激调制波的电击信号之上，得到复合治疗电击信号。
57.复合电极板单元5包括至少一块复合电极板。
58.如果设置两个复合电极板，分别安放在脑部的两侧，通过两个复合电极板可以施加正向或反向的高电平电击信号，比如从左到右施加，或从右到左施加电击信号。
59.所述用户脑电波获取模块2包括第二处理器21，第二处理器21与第一处理器1有线/无线连接，第二处理器21连接有采集模块22，采集模块22连接有采集电极板23和/或复合电极板单元5，第二处理器21通过采集电极板23和/或复合电极板单元5采集用户的脑电波信号。
60.结合图1
‑
图4，第二处理器21采用msp430f5528单片机，msp430f5528单片机可以通过串口输出数据给第一处理器1；采集模块22采用ads1299采集模块。
61.采集模块22经采集接口电路连接采集电极板23和复合电极板单元5；所述复合电极板单元5包括复合电极板dj01和复合电极板dj02；
62.所述采集模块22采用ads1299采集模块，采集接口电路包括第一接口电路和第二
接口电路，第一接口电路包括电容c13、电容c12、电容c8、电容c9，电容c13的一端连接采集模块22的信号采集端ain1_p；电容c13的另一端接地，信号采集端ain1_p经电阻r12连接复合电极板dj01；
63.电容c12的一端连接采集模块22的信号采集端ain1_n；电容c12的另一端接地，电容c12的一端还连接电阻r11的一端；
64.电容c9的一端连接采集模块22的信号采集端ain2_p；电容c9的另一端接地，信号采集端ain2_p经电阻r9连接复合电极板dj02；
65.电容c8的一端连接采集模块22的信号采集端ain2_n；电容c8的另一端接地，电容c8的一端还连接电阻r6的一端，电阻r6的一端连接电阻r11的另一端；
66.第二接口电路包括电容c2，电容c2的一端连接采集模块22的信号采集端ain3_p；电容c2的另一端接地，信号采集端ain3_p经电阻r3连接采集电极板23。
67.采用上述的采集接口电路能够有效的采集用户的脑电波信号并消除干扰。
68.结合图5，还包括第二电源模块，第二电源模块给第二处理器21和采集模块22供电。
69.第二电源模块设置有第二锂电池，第二锂电池经第二充电管理控制器u5连接有充电接口p7，第二锂电池连接有第二升压型dc
‑
dc转换器u1，第二升压型dc
‑
dc转换器u1连接有第二稳压芯片u11，第二稳压芯片u11连接有第一直流5v输出芯片u2，输出5v直流，第二稳压芯片u11连接有第二直流3.3v输出芯片u2，输出3.3v直流。
70.这里的复合电极板单元5的复合电极板不仅可用于获取用户的脑电波信号，还可以用于向用户脑部施加复合治疗电击信号；当第一处理器1需要采集用户的脑电波信号的时候，控制脉冲控制电路4停止工作，停止向复合电极板施加复合治疗电击信号，第一处理器1向第二处理器21发出指令，第二处理器21通过采集模块22连接复合电极板单元5采集用户的脑电波信号；第二处理器21将用户的脑电波信号发送给第一处理器1存储；当第一处理器1不需要采集用户的脑电波信号的时候，第一处理器1向第二处理器21发出指令，停止采集用户的脑电波信号，控制脉冲控制电路4工作，向复合电极板施加复合治疗电击信号。
71.采集电极板23则专门用于获取用户的脑电波信号，用户可以根据需要选择采集电极板23、复合电极板单元5、或者两者的组合。采用采集电极板23需要专门增设电极板，采用复合电极板单元5可以减少电极板数目。
72.所述调制波发生模块3包括模拟信号产生模块31，模拟信号产生模块31连接有flash存储器32和模拟放大器电路33；第一处理器1通过反相器电路34连接模拟放大器电路33；模拟放大器电路33连接脉冲控制电路4；
73.flash存储器31存储有脑刺激调制波数据；模拟信号产生模块32获取flash存储器31的脑刺激调制波数据产生脑刺激模拟电波信号给模拟放大器电路33，模拟放大器电路33输出第一脉冲控制信号给脉冲控制电路4。
74.模拟信号产生模块32连接有复位电路311，该设备上电的时候，复位电路311给模拟信号产生模块32复位信号，模拟信号产生模块32复位。
75.如图1、图8、图9、图10、图11所示，所述模拟信号产生模块32采用gbd502_sop16模块，复位电路311采用tcm809tenb713模块。模拟放大器电路33采用mcp6004
‑
x/st模块，数字电位器35采用mcp4017模块，反相器电路34采用cd4069ub_pw_14模块；
76.flash存储器31设置有数据输出端wave_cs，通过数据输出端wave_cs连接模拟信号产生模块32，模拟信号产生模块32设置有数据输出端wave，通过数据输出端wave连接模拟放大器电路33；模拟放大器电路33的8脚、9脚连接脉冲控制电路4的第一控制端组，即控制端settled_wave和控制端wave，给脉冲控制电路4发送第一脉冲控制信号。
77.第一处理器1的信号控制端mclk连接反相器电路34，反相器电路34的信号控制端wave mod连接模拟放大器电路33，控制模拟放大器电路33工作。
78.flash存储器31存储有脑刺激调制波数据；该数据是以数字信号的方式进行存储的，模拟信号产生模块31将数字信号转变为模拟信号，经模拟放大器电路33进行放大以后，变为第一脉冲控制信号给脉冲控制电路4。第一处理器1通过反相器电路34连接模拟放大器电路33控制其工作，比如控制其发出信号或停止发出信号。
79.所述第一处理器1还通过数字电位器35连接模拟放大器电路33；调节模拟放大器电路33的输出信号。
80.第一处理器1的控制端scl和控制端sda连接数字电位器35，数字电位器35的5脚连接模拟放大器电路33的13脚，模拟放大器电路33的控制端settled_wave连接电阻u5r2和u5r4的公共端。
81.通过上述的结构设置，可以调节模拟放大器电路33的输出信号大小。
82.所述脉冲控制电路4包括pnp三极管q2、第一光耦单元opt1、第二光耦单元opt3、第三光耦单元opt4、第四光耦单元opt5、第五光耦单元opt6，pnp三极管q2的发射极连接电阻q2r1的一端，电阻q2r1的另一端连接有电击直流电源，电击直流电源还经电阻q3r1连接pnp三极管q2的基极，第一光耦单元opt1的接收三极管的集电极连接pnp三极管q2的基极，第一光耦单元opt1的接收三极管的发射极经电阻q3r2接地；第一光耦单元opt1的发光二极管与模拟放大器电路33相连获取第一脉冲控制信号；
83.pnp三极管q2的集电极连接第二光耦单元opt3的接收三极管的集电极，第二光耦单元opt3的接收三极管的集电极并接第三光耦单元opt4的接收三极管的集电极；所述复合电极板单元5包括复合电极板dj01和复合电极板dj02；第二光耦单元opt3的接收三极管的发射极连接复合电极板dj01，复合电极板dj01还连接第四光耦单元opt5的接收三极管的集电极，第四光耦单元opt5的接收三极管的发射极接地；
84.第三光耦单元opt4的接收三极管的发射极连接复合电极板dj02，复合电极板dj02还连接第五光耦单元opt6的接收三极管的集电极，第五光耦单元opt6的接收三极管的发射极接地；
85.第二光耦单元opt3的发光二极管、第三光耦单元opt4的发光二极管、第四光耦单元opt5的发光二极管、第五光耦单元opt6的发光二极管连接第一处理器1获取第二脉冲控制信号。
86.第二光耦单元opt3的发光二极管的正极、第三光耦单元opt4的发光二极管的正极、第四光耦单元opt5的发光二极管的正极、第五光耦单元opt6的发光二极管的正极接电源；控制端k01、控制端k02、控制端k03、控制端k04分别接第一处理器1的10脚、9脚、8脚、7脚。
87.上述电路的效果为：脉冲控制电路4叠加第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号产生复合治疗电击信号给复合电极板dj01和复合电极板dj02；复合电极板dj01和复合电极
板dj02向用户脑部施加复合治疗电击信号治疗失眠。
88.所述电击直流电源包括升压控制器电路41，升压控制器电路41的直流输出端连接电阻q2r1的另一端；升压控制器电路41的地端接地。
89.电击直流电源通常电压较高，比如64v，才能达到较好的电击效果，需要通过升压控制器电路41对蓄电池电源进行升压，达到所述的电压。
90.如图12所示，升压控制器电路41采用mcp1650x升压控制器，mcp1650x升压控制器的电压输入端连接有第一直流5v稳压芯片u11。
91.结合图13，还包括第一电源模块，第一电源模块给第一处理器1、调制波发生模块3、脉冲控制电路4供电。
92.第一电源模块设置有第一锂电池，第一锂电池经第一充电管理控制器u10连接有充电接口header 5，第一锂电池连接有第一升压型dc
‑
dc转换器u41，第一升压型dc
‑
dc转换器u41连接有第一直流5v稳压芯片u11，输出5v直流，第一锂电池连接有第一直流3.3v输出芯片u21，输出3.3v直流。
93.如图15所示，虚线为用户的脑电波信号，为α信号或θ信号，实线则为脑刺激调制波信号。
94.最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。