一种右正中神经电刺激器及处理方法与流程

文档序号:12047324阅读:1782来源:国知局
一种右正中神经电刺激器及处理方法与流程

本发明涉及电刺激器技术领域,具体地说是一种右正中神经电刺激器及处理方法。



背景技术:

中国重型颅脑损失患者病死率高达20%,致残率50%。幸存者中部分陷入不同程度的昏迷,而长时间昏迷易引起多种并发症,使病死率增高,因此,积极促进患者意识状态恢复是治疗早期的关键。自1996年日本首次报道正中神经电刺激成功治疗昏迷患者后,国内外大量报道表明正中神经电刺激对颅脑损失昏迷促醒有较好的效果。



技术实现要素:

本发明的目的是设计一种设有两个刺激通道,且能产生更为安全的双向方波进行脉冲刺激的神经电刺激器。

实现上述目的,设计一种右正中神经电刺激器,包括设有处理软件的主机、电极片、液晶显示器,所述的主机包括处理器、电源电路、液晶显示器电路、按键电路、刺激电路;所述的电源电路的输出端连接主机的电源输入端;处理器的其它控制信号端分别连接液晶显示电路的输入端、刺激电路的输入端;刺激电路的输出端连接电极片,其特征在于:

所述的处理器采用C8051F060单片机;

所述的电源电路包括5pin-con的电源线排针,其中电源线排针的电源线输入排针J308的5个引脚分别用于连接VDD输出端、STM_VCC输出端、+12V电源输出端、-3.3V电源输出端、GND输出端;电源线排针的电源线输出排针J309的第5引脚~第4引脚分别输出STM_VDD电源、STM_VCC电源、STM_+12V电源、STM_-3.3V电源,电源线输出排针J309的第1引脚接地;

所述的刺激电路设有A、B两路;每路刺激电路采用双向波桥路中的4个MOS管来控制刺激电流发生电路;所述的A、B两路刺激电路设有选择电路;所述的刺激电流发生电路包括第一~第四电路;

所述的选择电路包括74HC4053二选一模拟开关、排针;所述的排针采用传输线连接输入排针J302和输出排针J303,C8051F060单片机的p3.0引脚上的ASLECT输出端连接输入排针J302的第1引脚;C8051F060单片机的DAC0引脚上的A STM输出端连接输入排针J302的第3引脚;C8051F060单片机的p3.1引脚上的Stim_EN_AP输出端连接输入排针J302的第5引脚,C8051F060单片机的p3.2引脚上的Stim_EN_AP_Switch输出端连接输入排针J302的第6引脚,C8051F060单片机的p3.3引脚上的Stim_EN_AN输出端连接输入排针J302的第7引脚;C8051F060单片机的p2.0引脚上的B SLECT输出端连接输入排针J302的第2引脚;C8051F060单片机的DAC1引脚上的B STM输出端连接输入排针J302的第4引脚;C8051F060单片机的p2.1引脚上的Stim_EN_BP连接输入排针J302的第9引脚,C8051F060单片机的p2.2引脚上的Stim_EN_BP_Switch连接输入排针J302的第10引脚;C8051F060单片机的p2.3引脚上的Stim_EN_BN连接输入排针J302的第11引脚;C8051F060单片机的p3.4引脚上的Stim_EN_AN_Switch输出端连接输入排针J302的第8引脚;输出排针J303的第1引脚连接74HC4053R三路二选一模拟开关的B引脚;输出排针J303的第2引脚连接74HC4053R三路二选一模拟开关的A引脚;输出排针J303的第3引脚连接74HC4053R三路二选一模拟开关的Y引脚;输出排针J303的第4引脚连接74HC4053R三路二选一模拟开关的X引脚;74HC4053R三路二选一模拟开关的INH引脚接地,74HC4053R三路二选一模拟开关的VCC引脚连接电源线排针的STM_VDD电源;74HC4053R三路二选一模拟开关的GND引脚连接74HC4053R三路二选一模拟开关的VEE引脚后接地;

所述的双向波电路包括布置于四个角上的MOS管Q304~Q307,电阻R328、R330,稳压二极管D500,稳压二极管D501,输入输出排针J304、J305,排针J300,变压器T300,电容C304、电容C305;电源线排针输出的STM_VCC连接电阻R328的一端,电阻R328的另一端分别连接MOS管Q304的源极和MOS管Q305的源极;MOS管Q304的栅极连接刺激电流发生电路中的CON ANU端,MOS管Q305的栅极连接刺激电流发生电路中的CON APU端,MOS管Q304的漏极分别连接MOS管Q306的漏极、稳压二极管D500的负极、输入输出排针中的J304的第1引脚,MOS管Q305的漏极分别连接稳压二极管D501的负极、MOS管Q307的漏极、输入输出排针中的J304的第2引脚,稳压二极管D500的正极和稳压二极管D501的正极连接后接地,MOS管Q306的栅极分别连接刺激电流发生电路中的CON APD端和电容C304的一端,电容C304的另一端接地;MOS管Q307的栅极分别连接刺激电流发生电路中的CON AND端和电容C305的一端,电容C305的另一端接地;MOS管Q306的源极、MOS管Q307的源极分别连接电阻R330后接地;输入输出排针中的J305的第1引脚连接变压器T300的第1引脚,输入输出排针中的J304中的第2引脚连接变压器T300的第3引脚,变压器T300的第4引脚连接排针J300的第1引脚,变压器T300的第6引脚连接排针J300的第2引脚;

所述的第一电路包括电阻R302~R310、运算放大器U301A、电容C300、电容C301、三极管Q300;电源线排针输出的STM_+12V电源连接电阻R303的一端,电阻R303的另一端分别连接电容C300的一端和运算放大器U301A的正极,电容C300的另一端接地;运算放大器U301A的同相输入端连接电阻R302的一端,运算放大器U301A的反相输入端分别连接电阻R305的一端、电阻R306的一端,电阻R305的另一端接地,电阻R306的另一端分别连接运算放大器U301A的输出端、电阻R307的一端,运算放大器U301A的负极分别连接电阻R304的一端、电容C301的一端,电阻R304的另一端连接电源线排针输出的STM_-3.3V,电容C301的另一端接地;电阻R307的另一端分别连接三极管Q300的集电极、电阻R310的一端,三极管Q300的基极分别连接电阻R308的一端、电阻R309的一端,电阻R309的另一端与三极管Q300的发射极连接后接地;电阻R310的另一端为CON APD端;

所述的第二电路包括电阻R313~R319、运算放大器U301B、三极管Q301;电阻R313的一端连接运算放大器U301B的同相输入端,运算放大器U301B的反相输入端分别连接电阻R315的一端、电阻R314的一端,电阻R315的另一端接地,电阻R314的另一端分别连接运算放大器U301B的输出端、电阻R316的一端,电阻R316的另一端分别连接电阻R319的一端、三极管Q301的集电极,电阻R319的另一端为CON AND端;三极管Q301的基极分别连接电阻R317的一端、电阻R318的一端,电阻R318的另一端连接三极管Q301的发射极后接地;

所述的第三电路包括电阻R320、电阻R322、电阻R323、三极管Q302,电阻R320的一端连接电源线排针的STM_VCC电源,电阻R320的另一端分两路,一路为CON APU端,另一路连接三极管Q302的集电极,三极管Q302的基极分别连接电阻R322的一端、电阻R323的一端,电阻R323的另一端连接三极管Q302的发射极后接地;

所述的第四电路包括电阻R324、电阻R326、电阻R327、三极管Q303,电阻324的一端连接电源线排针的STM_VCC电源,电阻324的另一端分两路,一路为CON ANU端,另一路连接三极管Q303的集电极,三极管Q303的基极分别连接电阻R326的一端、电阻R327的一端,电阻R327的另一端连接三极管Q303的发射极后接地;

所述的A路刺激电路的第一电路的电阻R308的另一端连接输出排针J303的第6引脚;A路刺激电路中第二电路的电阻R317的另一端连接输出排针J303的第8引脚;A路刺激电路中第三电路的电阻R322的另一端连接输出排针J303的第5引脚;A路刺激电路中第四电路的电阻R326的一端另一端连接输出排针J303的第7引脚;A路刺激电路的第一电路的电阻R302的另一端连接74HC4053二选一模拟开关的X0引脚;A路刺激电路的第二电路的电阻R313的一端连接74HC4053二选一模拟开关的X1引脚;

所述的B路刺激电路中第一电路的电阻R308的另一端连接输出排针J303的第10引脚;B路刺激电路中第二电路的电阻R317的另一端连接输出排针J303的第12引脚;B路刺激电路中第三电路的电阻R322的另一端连接输出排针J303的第9引脚;B路刺激电路中第四电路的电阻R326的一端另一端连接输出排针J303的第11引脚;B路刺激电路的第一电路的电阻R302的另一端连接74HC4053二选一模拟开关的Y0引脚;B路刺激电路的第二电路的电阻R313的一端连接74HC4053二选一模拟开关的Y1引脚;

每一路刺激电路中的运算放大器将C8051F060单片机中经DAC产生的原始的控制电压信号放大后,直接控制相应的一路双向波电路中的MOS管来调节电流的大小,并由C8051F060单片机内部的定时器实现脉宽的调节;

由C8051F060单片机产生的DAC信号经由三路二选一模拟开关74HC4053来实现A、B两路刺激脉冲发生电路的切换选择。

所述的电源电路还包括6V充电器、3.7V锂电池、电源线输入输出排针、电压值检测电路、升压电路、线性稳压器电路、开关稳压器电路;

所述的6V充电器的输出端连接bq24010电压值检测芯片的输入端,bq24010电压值检测芯片的输出端连接3.7V锂电池的输出端后分别连接升压电路的输入端、线性稳压器电路的输入端;升压电路的输出分两路,一路输出12V电源,另一路为STM_VCC输出端;

线性稳压器电路的输出端分两路,一路输出端输出3.3V电源作为单片机的系统电源;另一路输出端连接开关稳压器电路的输入端开关稳压器电路输出-3.3V电源。

所述的电压值检测电路包括电源接口J400、熔断器式开关FU400、二极管D400、二极管D401、二极管D402、稳压二极管D403、电解电容E400、电容C400、电容C401、电容C402、电阻R401~R406、bq24010电压值检测芯片;

所述的电源接口J400的第1、第2引脚连接后接地,电源排针J400的第3引脚连接熔断器式开关FU400的一端,熔断器式开关FU400的另一端分别连接二极管D400的正极和二极管D401的负极,二极管D401的正极连接二极管D402的正极后接地;二极管D400的负极分别连接电解电容E400的正极、电容C400的一端,电解电容E400的负极、电容C400的另一端连接后接地;电容C400的一端还分别连接charge输出端、稳压二极管D403的一端、电容401的一端、bq24010电压值检测芯片的IN引脚、VCC引脚、电阻R406的一端,电容C401的另一端接地;电阻R406的另一端串联电阻R405后接地;

bq24010电压值检测芯片的STAT1引脚分别连接STAT1开漏输出端和电阻R401的一端,STAT2引脚分别连接的STAT2开漏输出端和电阻R402的一端,/PG引脚分别连接PG\开漏输出端和电阻R403的一端,电阻R401的另一端、电阻R402的另一端连接后再与电阻R403的另一端连接后再接VD1输出端;STAT1开漏输出端、STAT2开漏输出端、PG\开漏输出端分别对应连接C8051F060单片机上的P0.1引脚、P0.2引脚、P0.0引脚;bq24010电压值检测芯片的的OUT引脚、BAT引脚连接后再分别连接电容C402的一端、稳压二极管D403的另一端、锂电池Battery的第一引脚,所述的锂电池Battery的第3引脚接地,电容C402的另一端分别连接bq24010电压值检测芯片的ISET引脚和电阻R404的一端,电阻R404的另一端接地,电阻R406的另一端还连接bq24010电压值检测芯片的TS引脚。

所述的电压值检测电路的charge输出端分别连接电阻R204的一端、晶体三极管Q204的发射极、电阻R200的一端、SI9430接口的第1S引脚、第2S引脚、第3S引脚,电阻R204的另一端分别与晶体三极管Q204的基极、电阻R206的一端连接,晶体三极管Q204的集电极连接电阻R208的一端,电阻R208的另一端分别连接VBAT_CHECK输出端和电阻R209的一端,电阻R209的另一端接地;所述的VBAT_CHECK输出端连接C8051F060单片机的AIN0引脚;

电阻200的另一端分别连接二极管D202的正极、电阻R201的一端、SI9430接口的第4G引脚,二极管D202的负极连接按键开关电路的KEY_POWER_ON的输出端;电阻R201的另一端连接三极管Q201的发射极,三极管Q201的集电极接地,三极管Q201的基极连接电阻R202的一端,电阻R202的另一端分别连接C8051F060单片机的引脚P6.7所连接的SYS_POWER_ON输出端、电阻R206的另一端;SI9430接口的第5D、6D、7D、8D引脚连接后再连接电阻R210的一端,电阻R210的另一端分别连接升压电路的输入端、线性稳压电路的输入端,所述的接线性稳压电路的输出端再连接开关稳压器电路的输入端。

所述的线性稳压电路包括电容C200、电容C201、电容C201、电容C230、电阻R211、电阻R212、电阻R236、LT3021ES8线性稳压器;所述的电容200的一端分别连接电阻R210的一端、LT3021ES8线性稳压器SHDN引脚、LT3021ES8线性稳压器的IN引脚,电容C200的另一端分别连接LT3021ES8线性稳压器的AGND引脚、PGND引脚、电阻R212的一端、电容C230的一端、电容C201的一端并接地,LT3021ES8线性稳压器的OUT引脚分别连接电阻R211的一端、电容C230的另一端、电容C201的另一端、电阻R236的一端,电阻R211的另一端分别连接LT3021ES8线性稳压器的ADJ引脚、电阻R212的另一端;电阻R236的另一端输出VDD电源并连接VDD输出端,所述的VDD输出端连接电源线输入排针J308的第5引脚;

所述的开关稳压器电路包括电容C226、电容C227、电容C228、电容C229,电阻R232、电阻R233、电阻R234、电阻R235,MAX1673升压芯片;线性稳压电路输出的VDD电源分别连接电容C226的一端、电阻R232的一端、MAX1673升压芯片的IN引脚、电阻R234的一端,电阻R234的另一端连接MAX1673升压芯片的FB引脚,电容C226的另一端连接电阻R233的一端后接地,电阻R233的另一端分别连接电阻R232的另一端、MAX1673升压芯片的/SHDN引脚,MAX1673升压芯片的CAP+引脚连接电容C227的一端,电容C227的另一端连接、MAX1673升压芯片的CAD-引脚,MAX1673升压芯片的GND引脚、LIN/SKIP引脚连接后,再分别连接电容C228的一端、电容C229的一端后接地,MAX1673升压芯片的OUT引脚分别连接电容C228的另一端、电容C229的另一端、电阻R235的一端后连接-3.3V电源输出端。

所述的升压电路包括MAX1673开关稳压器、电容C203~C210、电容C221、电解电容E202、电感L500、电阻R217~R225、R229、R230、R231、N沟道MOS管Q203、P沟道MOS管Q206、二极管D201、三极管Q202;

所述电阻R210的另一端分别连接电容C203的一端、电容C204的一端、电阻R207的一端、电感L500的一端,电容C203的另一端与电容C204的另一端连接后接地,电阻R217的另一端连接MAX1673开关稳压器的SHDN引脚,电感L500的另一端分别连接N沟道MOS管Q203的漏极、二极管D201的正极,N沟道MOS管Q203的栅极连接MAX1673开关稳压器的EXT引脚,N沟道MOS管Q203的源极分别连接电阻R218、电阻R219、电阻R220、电阻R221的一端后连接MAX1673开关稳压器的CS+的引脚,电阻R218、电阻R219、电阻R220、电阻R221的另一端连接后连接MAX1673开关稳压器的PGND引脚并接地,MAX1673开关稳压器的FB引脚分别连接电容C210的一端、电阻R224的一端、电阻R223的一端,电容C210的另一端、电阻R224的另一端连接后接地;二极管D201的负极分别连接电容C205的一端、电容C206的一端、电阻R223的另一端、电容C207的一端、电阻R225的一端,电容C205的另一端、电容C206的另一端连接后接地,电容C207的另一端接地,电阻R225的另一端分别连接12V电源输出端、电阻R229的一端、三极管Q202的发射极,电阻R229的另一端分别连接三极管Q202的基极、P沟道MOS管Q206的源极,P沟道MOS管Q206的栅极分别连接三极管Q202的集电极和电阻R231的一端,P沟道MOS管Q206的漏极分别连接电容C221的一端、电解电容E202的正极、电阻R230的一端,电阻R231的另一端、电容C221的另一端、电解电容E202的负极连接后接地,电阻R230的另一端连接STM_VCC输出端。

所述按键电路为采用连接在C8051F060单片机上的fpc16连接器的各插脚分别连接开关电源键、SET键、A-UP键、A-DOWN键、B-UP键、B-DOWN键。

还包括指示灯电路,所述的指示灯电路包括总电源指示灯LED100、A路指示灯LED101、B路指示灯LED102,电阻R109~R111,C8051F060单片机的AVDD引脚输出的VDD电源分别连接电阻R109~R111的一端,电阻R109的另一端连接总电源指示灯LED100的正极,总电源指示灯LED100的负极连接C8051F060单片机的P3.5引脚;电阻R110的另一端连接A路指示灯LED101的正极,A路指示灯LED101的负极连接C8051F060单片机的P3.6引脚;电阻R111的另一端连接B路指示灯LED102的正极,B路指示灯LED102的负极连接C8051F060单片机的P3.7引脚。所述的液晶显示器采用12864液晶模块与单片机并口通信。

一种右正中神经电刺激器的处理方法,其特征在于:所述的处理软件进行如下处理步骤:(1)开始;(2)初始化;(3)判断电量是否低于设定置?(4)如果低于设定置则结束;如果不低于设定值,则进行参数设置,所述的参数包括刺激频率、刺激脉宽、电流强度;(5)按设定的参数产生电脉冲信号进行刺激;(6)、是否有按键操作?如果有,则按照按键操作;如果没有则再判断是否到达锁屏时间?(7)、如果达到锁屏时间,则锁屏;如果没达到锁屏时间,再判断是否到达电脉冲停止时间;(8)、如果没有达到停止时间,则返回“按设定的参数产生电脉冲信号进行刺激”步骤,如果达到停止时间,则停止刺激;并结束。

本发明与现有技术相比,设有两路可调节脉宽及刺激频率的刺激电流电路,安全性高,避免产生电灼伤;并可通过按键来设置操作参数,操作简单,使用方便。

附图说明

图1为本发明中电源电路的总的连接框图。

图2为本发明中单片机的电路图。

图3为本发明中电压值检测电路的电路图。

图4为本发明中升压电路、线性稳压器电路的电路连接图。

图5为本发明中开关稳压器电路电路图。

图6为本发明中第一电路的电路图。

图7为本发明中第二电路的电路图。

图8为本发明中第三电路的电路图。

图9为本发明中第四电路的电路图。

图10为本发明中双向波桥路的电路图。

图11为本发明中输入排针J302和输出排针J303的电路图。

图12为本发明中74HC4053三路二选一模拟开关的电路图。

图13为本发明中电源线输入排针J308和电源线输入排针J309的电路图。

图14为本发明中实施例中按键电路的电路图。

图15为本发明中实施例中液晶显示器电路的电路图。

图16为本发明中指示灯电路的电路图。

图17为本发明实施例2中的处理流程框图。

具体实施方式

现结合附图对本发明做进一步地说明。

参见图1~图16,一种右正中神经电刺激器,包括设有处理软件的主机、电极片、液晶显示器,所述的主机包括处理器、电源电路、液晶显示器电路、按键电路、刺激电路;所述的电源电路的输出端连接主机的电源输入端;处理器的其它控制信号端分别连接液晶显示电路的输入端、刺激电路的输入端;刺激电路的输出端连接电极片,其特征在于:

所述的处理器采用C8051F060单片机;

参见图13,所述的电源电路包括5pin-con的电源线排针,其中电源线排针的电源线输入排针J308的5个引脚分别用于连接VDD输出端、STM_VCC输出端、+12V电源输出端、-3.3V电源输出端、GND输出端;电源线排针的电源线输出排针J309的第5引脚~第4引脚分别输出STM_VDD电源、STM_VCC电源、STM_+12V电源、STM_-3.3V电源,电源线输出排针J309的第1引脚接地;

所述的刺激电路设有A、B两路;每路刺激电路采用双向波桥路中的4个MOS管来控制刺激电流发生电路;所述的A、B两路刺激电路设有选择电路;所述的刺激电流发生电路包括第一~第四电路;

参见图2、图11和12,所述的选择电路包括74HC4053二选一模拟开关、排针;所述的排针采用传输线连接输入排针J302和输出排针J303,C8051F060单片机的p3.0引脚上的A SLECT输出端连接输入排针J302的第1引脚;C8051F060单片机的DAC0引脚上的A STM输出端连接输入排针J302的第3引脚;C8051F060单片机的p3.1引脚上的Stim_EN_AP输出端连接输入排针J302的第5引脚,C8051F060单片机的p3.2引脚上的Stim_EN_AP_Switch输出端连接输入排针J302的第6引脚,C8051F060单片机的p3.3引脚上的Stim_EN_AN输出端连接输入排针J302的第7引脚;C8051F060单片机的p2.0引脚上的BSLECT输出端连接输入排针J302的第2引脚;C8051F060单片机的DAC1引脚上的B STM输出端连接输入排针J302的第4引脚;C8051F060单片机的p2.1引脚上的Stim_EN_BP连接输入排针J302的第9引脚,C8051F060单片机的p2.2引脚上的Stim_EN_BP_Switch连接输入排针J302的第10引脚;C8051F060单片机的p2.3引脚上的Stim_EN_BN连接输入排针J302的第11引脚;C8051F060单片机的p3.4引脚上的Stim_EN_AN_Switch输出端连接输入排针J302的第8引脚;输出排针J303的第1引脚连接74HC4053R三路二选一模拟开关的B引脚;输出排针J303的第2引脚连接74HC4053R三路二选一模拟开关的A引脚;输出排针J303的第3引脚连接74HC4053R三路二选一模拟开关的Y引脚;输出排针J303的第4引脚连接74HC4053R三路二选一模拟开关的X引脚;74HC4053R三路二选一模拟开关的INH引脚接地,74HC4053R三路二选一模拟开关的VCC引脚连接电源线排针的STM_VDD电源;74HC4053R三路二选一模拟开关的GND引脚连接74HC4053R三路二选一模拟开关的VEE引脚后接地;

参见图10,所述的双向波电路包括布置于四个角上的MOS管Q304~Q307,电阻R328、R330,稳压二极管D500,稳压二极管D501,输入输出排针J304、J305,排针J300,变压器T300,电容C304、电容C305;电源线排针输出的STM_VCC连接电阻R328的一端,电阻R328的另一端分别连接MOS管Q304的源极和MOS管Q305的源极;MOS管Q304的栅极连接刺激电流发生电路中的CON ANU端,MOS管Q305的栅极连接刺激电流发生电路中的CON APU端,MOS管Q304的漏极分别连接MOS管Q306的漏极、稳压二极管D500的负极、输入输出排针中的J304的第1引脚,MOS管Q305的漏极分别连接稳压二极管D501的负极、MOS管Q307的漏极、输入输出排针中的J304的第2引脚,稳压二极管D500的正极和稳压二极管D501的正极连接后接地,MOS管Q306的栅极分别连接刺激电流发生电路中的CON APD端和电容C304的一端,电容C304的另一端接地;MOS管Q307的栅极分别连接刺激电流发生电路中的CON AND端和电容C305的一端,电容C305的另一端接地;MOS管Q306的源极、MOS管Q307的源极分别连接电阻R330后接地;输入输出排针中的J305的第1引脚连接变压器T300的第1引脚,输入输出排针中的J304中的第2引脚连接变压器T300的第3引脚,变压器T300的第4引脚连接排针J300的第1引脚,变压器T300的第6引脚连接排针J300的第2引脚;

参见图6,所述的第一电路包括电阻R302~R310、运算放大器U301A、电容C300、电容C301、三极管Q300;电源线排针输出的STM_+12V电源连接电阻R303的一端,电阻R303的另一端分别连接电容C300的一端和运算放大器U301A的正极,电容C300的另一端接地;运算放大器U301A的同相输入端连接电阻R302的一端,运算放大器U301A的反相输入端分别连接电阻R305的一端、电阻R306的一端,电阻R305的另一端接地,电阻R306的另一端分别连接运算放大器U301A的输出端、电阻R307的一端,运算放大器U301A的负极分别连接电阻R304的一端、电容C301的一端,电阻R304的另一端连接电源线排针输出的STM_-3.3V,电容C301的另一端接地;电阻R307的另一端分别连接三极管Q300的集电极、电阻R310的一端,三极管Q300的基极分别连接电阻R308的一端、电阻R309的一端,电阻R309的另一端与三极管Q300的发射极连接后接地;电阻R310的另一端为CON APD端;

参见图7,所述的第二电路包括电阻R313~R319、运算放大器U301B、三极管Q301;电阻R313的一端连接运算放大器U301B的同相输入端,运算放大器U301B的反相输入端分别连接电阻R315的一端、电阻R314的一端,电阻R315的另一端接地,电阻R314的另一端分别连接运算放大器U301B的输出端、电阻R316的一端,电阻R316的另一端分别连接电阻R319的一端、三极管Q301的集电极,电阻R319的另一端为CON AND端;三极管Q301的基极分别连接电阻R317的一端、电阻R318的一端,电阻R318的另一端连接三极管Q301的发射极后接地;

参见图8,所述的第三电路包括电阻R320、电阻R322、电阻R323、三极管Q302,电阻R320的一端连接电源线排针的STM_VCC电源,电阻R320的另一端分两路,一路为CON APU端,另一路连接三极管Q302的集电极,三极管Q302的基极分别连接电阻R322的一端、电阻R323的一端,电阻R323的另一端连接三极管Q302的发射极后接地;

参见图9,所述的第四电路包括电阻R324、电阻R326、电阻R327、三极管Q303,电阻324的一端连接电源线排针的STM_VCC电源,电阻324的另一端分两路,一路为CON ANU端,另一路连接三极管Q303的集电极,三极管Q303的基极分别连接电阻R326的一端、电阻R327的一端,电阻R327的另一端连接三极管Q303的发射极后接地;

工作时,通过C8051F060单片机的DAC产生原始的控制电压信号通过放大器放大后直接控制MOS管来调节电流的大小。脉宽的控制通过C8051F060单片机内置的定时器控制三极管的状态来实现。为了降低由于电刺激所导致的电化学作用,本发明中采用双向波形,参见图10,其采用4个MOS管,只要对角的两个处于打开状态,而另外两个处于关闭状态,电流就可以通过,不用的对角打开时所流过的变压器的电流相反,这样就可以实现双向波形了,即当一相产生刺激作用时,另一相为平衡波。

所述的A路刺激电路的第一电路的电阻R308的另一端连接输出排针J303的第6引脚;A路刺激电路中第二电路的电阻R317的另一端连接输出排针J303的第8引脚;A路刺激电路中第三电路的电阻R322的另一端连接输出排针J303的第5引脚;A路刺激电路中第四电路的电阻R326的一端另一端连接输出排针J303的第7引脚;A路刺激电路的第一电路的电阻R302的另一端连接74HC4053二选一模拟开关的X0引脚;A路刺激电路的第二电路的电阻R313的一端连接74HC4053二选一模拟开关的X1引脚;

所述的B路刺激电路中第一电路的电阻R308的另一端连接输出排针J303的第10引脚;B路刺激电路中第二电路的电阻R317的另一端连接输出排针J303的第12引脚;B路刺激电路中第三电路的电阻R322的另一端连接输出排针J303的第9引脚;B路刺激电路中第四电路的电阻R326的一端另一端连接输出排针J303的第11引脚;B路刺激电路的第一电路的电阻R302的另一端连接74HC4053二选一模拟开关的Y0引脚;B路刺激电路的第二电路的电阻R313的一端连接74HC4053二选一模拟开关的Y1引脚;

每一路刺激电路中的运算放大器将C8051F060单片机中经DAC产生的原始的控制电压信号放大后,直接控制相应的一路双向波电路中的MOS管来调节电流的大小,并由C8051F060单片机内部的定时器实现脉宽的调节;

由C8051F060单片机产生的DAC信号经由三路二选一模拟开关74HC4053来实现A、B两路刺激脉冲发生电路的切换选择。

所述的电源电路还包括6V充电器、3.7V锂电池、电源线输入输出排针、电压值检测电路、升压电路、线性稳压器电路、开关稳压器电路;

参见图1,所述的6V充电器的输出端连接bq24010电压值检测芯片的输入端,bq24010电压值检测芯片的输出端连接3.7V锂电池的输出端后分别连接升压电路的输入端、线性稳压器电路的输入端;升压电路的输出分两路,一路输出12V电源,另一路为STM_VCC输出端;

线性稳压器电路的输出端分两路,一路输出端输出3.3V电源作为单片机的系统电源;另一路输出端连接开关稳压器电路的输入端开关稳压器电路输出-3.3V电源。

参见图3,进一步的,所述的电压值检测电路包括电源接口J400、熔断器式开关FU400、二极管D400、二极管D401、二极管D402、稳压二极管D403、电解电容E400、电容C400、电容C401、电容C402、电阻R401~R406、bq24010电压值检测芯片;

所述的电源接口J400的第1、第2引脚连接后接地,电源排针J400的第3引脚连接熔断器式开关FU400的一端,熔断器式开关FU400的另一端分别连接二极管D400的正极和二极管D401的负极,二极管D401的正极连接二极管D402的正极后接地;二极管D400的负极分别连接电解电容E400的正极、电容C400的一端,电解电容E400的负极、电容C400的另一端连接后接地;电容C400的一端还分别连接charge输出端、稳压二极管D403的一端、电容401的一端、bq24010电压值检测芯片的IN引脚、VCC引脚、电阻R406的一端,电容C401的另一端接地;电阻R406的另一端串联电阻R405后接地;

bq24010电压值检测芯片的STAT1引脚分别连接STAT1开漏输出端和电阻R401的一端,STAT2引脚分别连接的STAT2开漏输出端和电阻R402的一端,/PG引脚分别连接PG\开漏输出端和电阻R403的一端,电阻R401的另一端、电阻R402的另一端连接后再与电阻R403的另一端连接后再接VD1输出端;STAT1开漏输出端、STAT2开漏输出端、PG\开漏输出端分别对应连接C8051F060单片机上的P0.1引脚、P0.2引脚、P0.0引脚;bq24010电压值检测芯片的的OUT引脚、BAT引脚连接后再分别连接电容C402的一端、稳压二极管D403的另一端、锂电池Battery的第一引脚,所述的锂电池Battery的第3引脚接地,电容C402的另一端分别连接bq24010电压值检测芯片的ISET引脚和电阻R404的一端,电阻R404的另一端接地,电阻R406的另一端还连接bq24010电压值检测芯片的TS引脚。本发明中通过三个IO口来检测当前所用的电源情况,状态有充电中、充满电、单独使用电池、单独使用充电电源。另外通过一路ADC来检测电池的电压来指示电量情况。

参见图4,进一步的,所述的电压值检测电路的charge输出端分别连接电阻R204的一端、晶体三极管Q204的发射极、电阻R200的一端、SI9430接口的第1S引脚、第2S引脚、第3S引脚,电阻R204的另一端分别与晶体三极管Q204的基极、电阻R206的一端连接,晶体三极管Q204的集电极连接电阻R208的一端,电阻R208的另一端分别连接VBAT_CHECK输出端和电阻R209的一端,电阻R209的另一端接地;所述的VBAT_CHECK输出端连接C8051F060单片机的AIN0引脚;

电阻200的另一端分别连接二极管D202的正极、电阻R201的一端、SI9430接口的第4G引脚,二极管D202的负极连接按键开关电路的KEY_POWER_ON的输出端;电阻R201的另一端连接三极管Q201的发射极,三极管Q201的集电极接地,三极管Q201的基极连接电阻R202的一端,电阻R202的另一端分别连接C8051F060单片机的引脚P6.7所连接的SYS_POWER_ON输出端、电阻R206的另一端;SI9430接口的第5D、6D、7D、8D引脚连接后再连接电阻R210的一端,电阻R210的另一端分别连接升压电路的输入端、线性稳压电路的输入端,所述的接线性稳压电路的输出端再连接开关稳压器电路的输入端。

进一步的,所述的线性稳压电路包括电容C200、电容C201、电容C201、电容C230、电阻R211、电阻R212、电阻R236、LT3021ES8线性稳压器;所述的电容200的一端分别连接电阻R210的一端、LT3021ES8线性稳压器SHDN引脚、LT3021ES8线性稳压器的IN引脚,电容C200的另一端分别连接LT3021ES8线性稳压器的AGND引脚、PGND引脚、电阻R212的一端、电容C230的一端、电容C201的一端并接地,LT3021ES8线性稳压器的OUT引脚分别连接电阻R211的一端、电容C230的另一端、电容C201的另一端、电阻R236的一端,电阻R211的另一端分别连接LT3021ES8线性稳压器的ADJ引脚、电阻R212的另一端;电阻R236的另一端输出VDD电源并连接VDD输出端,所述的VDD输出端连接电源线输入排针J308的第5引脚;

所述的开关稳压器电路包括电容C226、电容C227、电容C228、电容C229,电阻R232、电阻R233、电阻R234、电阻R235,MAX1673升压芯片;线性稳压电路输出的VDD电源分别连接电容C226的一端、电阻R232的一端、MAX1673升压芯片的IN引脚、电阻R234的一端,电阻R234的另一端连接MAX1673升压芯片的FB引脚,电容C226的另一端连接电阻R233的一端后接地,电阻R233的另一端分别连接电阻R232的另一端、MAX1673升压芯片的/SHDN引脚,MAX1673升压芯片的CAP+引脚连接电容C227的一端,电容C227的另一端连接、MAX1673升压芯片的CAD-引脚,MAX1673升压芯片的GND引脚、LIN/SKIP引脚连接后,再分别连接电容C228的一端、电容C229的一端后接地,MAX1673升压芯片的OUT引脚分别连接电容C228的另一端、电容C229的另一端、电阻R235的一端后连接-3.3V电源输出端。

所述的升压电路包括MAX1673开关稳压器、电容C203~C210、电容C221、电解电容E202、电感L500、电阻R217~R225、R229、R230、R231、N沟道MOS管Q203、P沟道MOS管Q206、二极管D201、三极管Q202;

所述电阻R210的另一端分别连接电容C203的一端、电容C204的一端、电阻R207的一端、电感L500的一端,电容C203的另一端与电容C204的另一端连接后接地,电阻R217的另一端连接MAX1673开关稳压器的SHDN引脚,电感L500的另一端分别连接N沟道MOS管Q203的漏极、二极管D201的正极,N沟道MOS管Q203的栅极连接MAX1673开关稳压器的EXT引脚,N沟道MOS管Q203的源极分别连接电阻R218、电阻R219、电阻R220、电阻R221的一端后连接MAX1673开关稳压器的CS+的引脚,电阻R218、电阻R219、电阻R220、电阻R221的另一端连接后连接MAX1673开关稳压器的PGND引脚并接地,MAX1673开关稳压器的FB引脚分别连接电容C210的一端、电阻R224的一端、电阻R223的一端,电容C210的另一端、电阻R224的另一端连接后接地;二极管D201的负极分别连接电容C205的一端、电容C206的一端、电阻R223的另一端、电容C207的一端、电阻R225的一端,电容C205的另一端、电容C206的另一端连接后接地,电容C207的另一端接地,电阻R225的另一端分别连接12V电源输出端、电阻R229的一端、三极管Q202的发射极,电阻R229的另一端分别连接三极管Q202的基极、P沟道MOS管Q206的源极,P沟道MOS管Q206的栅极分别连接三极管Q202的集电极和电阻R231的一端,P沟道MOS管Q206的漏极分别连接电容C221的一端、电解电容E202的正极、电阻R230的一端,电阻R231的另一端、电容C221的另一端、电解电容E202的负极连接后接地,电阻R230的另一端连接STM_VCC输出端。

参见图14,进一步的,所述按键电路为采用连接在C8051F060单片机上的fpc16连接器的各插脚分别连接开关电源键、SET键、A-UP键、A-DOWN键、B-UP键、B-DOWN键。

参见图15,还包括指示灯电路,所述的指示灯电路包括总电源指示灯LED100、A路指示灯LED101、B路指示灯LED102,电阻R109~R111,C8051F060单片机的AVDD引脚输出的VDD电源分别连接电阻R109~R111的一端,电阻R109的另一端连接总电源指示灯LED100的正极,总电源指示灯LED100的负极连接C8051F060单片机的P3.5引脚;电阻R110的另一端连接A路指示灯LED101的正极,A路指示灯LED101的负极连接C8051F060单片机的P3.6引脚;电阻R111的另一端连接B路指示灯LED102的正极,B路指示灯LED102的负极连接C8051F060单片机的P3.7引脚。

参见图16,进一步的,所述的液晶显示器采用12864液晶模块与单片机并口通信。

参见图17,一种右正中神经电刺激器的处理方法,其特征在于:所述的处理软件进行如下处理步骤:(1)开始;(2)初始化;(3)判断电量是否低于设定置?(4)如果低于设定置则结束;如果不低于设定值,则进行参数设置,所述的参数包括刺激频率、刺激脉宽、电流强度;(5)按设定的参数产生电脉冲信号进行刺激;(6)、是否有按键操作?如果有,则按照按键操作;如果没有则再判断是否到达锁屏时间?(7)、如果达到锁屏时间,则锁屏;如果没达到锁屏时间,再判断是否到达电脉冲停止时间;(8)、如果没有达到停止时间,则返回“按设定的参数产生电脉冲信号进行刺激”步骤,如果达到停止时间,则停止刺激;并结束。

本处理方法,可以控制设备刺激电流强度、刺激波形频率、周期、刺激时间,并且刺激过程中可自动锁定按键防止误触影响刺激参数。非刺激状态一定时间可自动关机以节省电池电量。

本发明中电源采用3.7V锂电池供电,或采用6V充电器充电,其通过C8051F060单片机内置的程序来控制所需要的信号;通过C8051F060单片机的DAC来控制刺激脉冲的大小;并通过C8051F060单片机内部的定时器的Timer0控制两个通道的刺激频率;Timer3控制A通道的脉宽;Timer4:控制B通道的脉宽,TIME0~4为单片机内部定时器,其分别控制引脚51,52,53,54脚即P3.0,P3.1,P3.2P3.3脚达到以上目的。本例中输出双向方波,电流强度为在1Ma~40Ma范围内按0.5mA逐级调节,刺激频率调节为40Hz,刺激脉宽调节为300μs,并可通过内置的程序来实现工作20s,后静止40s,可连续工作8h。

整个电刺激器是一个独立工作的手持设备,采用3.7V的锂电池供电。电池电量实时检测并在液晶屏中显示出来。并且可以进行采用6V充电器充电。设备的控制由按键输入来控制输出刺激电流的强度、脉宽与频率。显示由一块3寸液晶显示。按键有开关电源键、SET键、A-UP、A-DOWN、B-UP、B-down 6个按键。显示屏显示的内容有电源指示、工作时间、通道与通道参数、电池电量等,使用十分方便、直观。

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