本发明涉及了一种糖尿病代谢治疗仪及其产生类正弦信号的方法。
背景技术：
糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损，或两者兼有引起。糖尿病时长期存在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。目前糖尿病无法治愈，只能控制，现有的多采用药物或理疗进行控制，但是现有的理疗仪器结构复杂，成本较高。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、结构简单、使用方便、成本低的糖尿病代谢治疗仪。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种糖尿病代谢治疗仪，包括电源模块、控制器模块、功能按键模块、蜂鸣器模块、数码显示模块、积分电路模块、跟随电路模块、滤波放大模块、信号调制模块、功率放大模块、变压器模块和输出接口模块，所述电源模块配置为转换和提供直流电压，所述控制器模块根据所述功能按键模块的输入信息，分别控制所述数码显示模块输出显示、控制所述蜂鸣器模块输出声响和控制向所述积分电路模块及所述信号调制模块输出信号，所述积分电路模块的输入端连接所述控制器模块，所述积分电路模块的输出端依次连接所述跟随电路模块、所述滤波放大模块、所述信号调制模块、所述功率放大模块、所述变压器模块和所述输出接口模块。
基于上述，还包括检测电路模块，所述检测电路模块的输入端连接所述变压器模块的输出端，所述检测电路模块的输出端连接所述控制器模块。
基于上述，所述积分电路模块包括电阻r15、电感l1和电容c15，所述电阻r15的一端作为所述积分电路模块的输入端，所述电感l1的一端连接所述电阻r15的另一端，所述电感l1的另一端作为所述积分电路模块的输出端，所述电感l1的另一端还通过所述电容c15接地；所述跟随电路模块包括运算放大器u4和电容c16，所述运算放大器u4的同相输入端连接所述电感l1的另一端，所述运算放大器u4的输出端连接所述运算放大器u4的反相输入端，所述运算放大器u4的输出端还通过所述电容c16接地；所述滤波放大模块包括电感l2、电容c17、电阻r16、电阻r17、电阻r18和运算放大器u5，所述电感l2的一端连接所述运算放大器u4的输出端，所述电感l2的另一端通过所述电阻r16连接所述运算放大器u5的同相输入端，所述电感l2的另一端还通过所述电容c17接地，所述运算放大器u5的输出端通过所述电阻r18连接所述运算放大器u5的反相输入端，所述运算放大器u5的反相输入端还通过所述电阻r17接地；所述信号调制模块包括三极管q1和电阻r19，所述三极管q1的基极通过所述电阻r19连接所述控制器模块，所述三极管q1的发射极连接所述运算放大器u5的输出端，所述三极管q1的集电极连接所述功率放大模块；所述功率放大模块包括电容c21、运算放大器u6、电容c22、电容c23、电阻r21、电阻r22和电阻r23，所述运算放大器u6的同相输入端通过所述电容c21连接所述三极管q1的集电极，所述运算放大器u6的输出端依次通过所述电阻r21和所述电容c22连接所述运算放大器u6的反相输入端，所述电阻r21和所述电容c22的连接点处通过所述电阻r22接地，所述运算放大器u6的输出端还依次通过所述电阻r23和所述电容c23接地；所述变压器模块包括电容c28、电容c24、电阻r24和变压器，所述变压器初级线圈的一端通过所述电容c28连接所述运算放大器u6的输出端，所述变压器初级线圈的另一端接地，所述变压器初级线圈的两端还分别连接所述电容c24的两端，所述变压器次级线圈的两端分别连接所述输出接口模块，所述变压器次级线圈的两端还分别连接所述电阻r24的两端。
基于上述，所述检测电路模块包括光耦q5、光耦q6、电阻r25和电阻r26，所述光耦q5输入端的输入管脚和所述光耦q6输入端的输出管脚分别连接所述变压器模块的一个输出端，所述光耦q5输入端的输出管脚和所述光耦q6输入端的输入管脚分别连接所述输出接口模块，所述光耦q5输出端的输入管脚和所述光耦q6输出端的输入管脚分别连接电源，所述光耦q5输出端的输出管脚和所述光耦q6输出端的输出管脚分别依次通过所述电阻r25和所述电阻r26接地，所述电阻r25和所述电阻r26的连接点处连接所述控制器模块。
基于上述，所述数码显示模块包括数码管驱动芯片u2、数码管驱动芯片u3和多个数码管，所述控制器模块通过所述数码管驱动芯片u2连接所述数码管的输入端，所述控制器模块通过所述数码管驱动芯片u3连接所述数码管的输出端。
一种权利要求1所述的糖尿病代谢治疗仪产生类正弦信号的方法，包括
步骤1、将单片机产生的周期信号分三段处理，分别为
y1＝t2，t∈(0-t/4)，
y2＝(a-t)2，t∈(t/4-3t/4)，a为常数，
y3＝(b-t)2，t∈(3t/4-t)，b为常数；
步骤2、将上述分段处理的信号根据下列公式进一步处理
步骤3、将信号(s1，s2，s3)存储入指定存储空间内；
步骤4、按顺序调用信号(s1，s2，s3)，并根据需要调整信号(s1，s2，s3)的频率和幅度，以获得新的信号(n1，n2，n3)；
步骤5、将信号(n1，n2，n3)以pwm形式输出，并经过rc积分后获得类正弦信号。
基于上述，还包括步骤6、将所述类正弦信号进行滤波放大和调制后，经过变压器变压输出。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过控制器模块、功能按键模块、积分电路模块、跟随电路模块、滤波放大模块、信号调制模块、功率放大模块、变压器模块的相互配合，产生类正弦信号，并通过对频率和幅度的调节获得所需要的控制模式，对人体穴位进行按摩，其具有设计科学、实用性强、结构简单、使用方便、成本低的优点。
附图说明
图1是本发明的电学结构示意框图。
图2是本发明的输出电路结构示意图。
图3是本发明的输出电路和检测电路模块结构示意图。
图4是本发明的控制器模块电路结构示意图。
图5是本发明的功能按键模块电路结构示意图。
图6是本发明的数码显示模块电路结构示意图。
图7是本发明的蜂鸣器模块电路结构示意图。
图8是本发明的电源模块电路结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示，一种糖尿病代谢治疗仪，包括电源模块、控制器模块、功能按键模块、蜂鸣器模块、数码显示模块、积分电路模块、跟随电路模块、滤波放大模块、信号调制模块、功率放大模块、变压器模块和输出接口模块，所述电源模块配置为转换和提供直流电压，所述控制器模块根据所述功能按键模块的输入信息，分别控制所述数码显示模块输出显示、控制所述蜂鸣器模块输出声响和控制向所述积分电路模块及所述信号调制模块输出信号，所述积分电路模块的输入端连接所述控制器模块，所述积分电路模块的输出端依次连接所述跟随电路模块、所述滤波放大模块、所述信号调制模块、所述功率放大模块、所述变压器模块和所述输出接口模块。
使用时，所述电源模块将市电转换为需要的直流电源，所述控制器模块输出信号经过所述积分电路模块积分后产生类正弦信号，所述类正弦信号经过所述跟随电路模块将信号增强后，再经过所述滤波放大模块进行滤波和放大后，由所述信号调制模块加载载波，再经过功率放大和变压后通过所述输出接口模块输出，实际中所述输出接口模块用于插接电极片。所述数码显示模块显示输出信号的频率、幅度及时间等信息，所述控制器模块还根据所述功能按键模块的按键输入信息对所输出信号的频率、幅度和输出时间进行调节。所述蜂鸣器模块用于输出按键提示音、计时提示音或异常提示音等。本实施例中所述控制器模块采用单片机及其最小电路。
优选地，该糖尿病代谢治疗仪还包括检测电路模块，所述检测电路模块的输入端连接所述变压器模块的输出端，所述检测电路模块的输出端连接所述控制器模块。所述检测电路模块用于检测所述输出接口模块所插接的电极片是否有断开等异常，所述控制器模块将检测到的异常信息通过所述数码显示模块输出显示。
具体的，如图2所示，所述积分电路模块包括电阻r15、电感l1和电容c15，所述电阻r15的一端作为所述积分电路模块的输入端，所述电感l1的一端连接所述电阻r15的另一端，所述电感l1的另一端作为所述积分电路模块的输出端，所述电感l1的另一端还通过所述电容c15接地；所述跟随电路模块包括运算放大器u4和电容c16，所述运算放大器u4的同相输入端连接所述电感l1的另一端，所述运算放大器u4的输出端连接所述运算放大器u4的反相输入端，所述运算放大器u4的输出端还通过所述电容c16接地；所述滤波放大模块包括电感l2、电容c17、电阻r16、电阻r17、电阻r18和运算放大器u5，所述电感l2的一端连接所述运算放大器u4的输出端，所述电感l2的另一端通过所述电阻r16连接所述运算放大器u5的同相输入端，所述电感l2的另一端还通过所述电容c17接地，所述运算放大器u5的输出端通过所述电阻r18连接所述运算放大器u5的反相输入端，所述运算放大器u5的反相输入端还通过所述电阻r17接地；所述信号调制模块包括三极管q1和电阻r19，所述三极管q1的基极通过所述电阻r19连接所述控制器模块，所述三极管q1的发射极连接所述运算放大器u5的输出端，所述三极管q1的集电极连接所述功率放大模块；所述功率放大模块包括电容c21、运算放大器u6、电容c22、电容c23、电阻r21、电阻r22和电阻r23，所述运算放大器u6的同相输入端通过所述电容c21连接所述三极管q1的集电极，所述运算放大器u6的输出端依次通过所述电阻r21和所述电容c22连接所述运算放大器u6的反相输入端，所述电阻r21和所述电容c22的连接点处通过所述电阻r22接地，所述运算放大器u6的输出端还依次通过所述电阻r23和所述电容c23接地；所述变压器模块包括电容c28、电容c24、电阻r24和变压器，所述变压器初级线圈的一端通过所述电容c28连接所述运算放大器u6的输出端，所述变压器初级线圈的另一端接地，所述变压器初级线圈的两端还分别连接所述电容c24的两端，所述变压器次级线圈的两端分别连接所述输出接口模块，所述变压器次级线圈的两端还分别连接所述电阻r24的两端。
具体的，如图3所示，所述检测电路模块包括光耦q5、光耦q6、电阻r25和电阻r26，所述光耦q5输入端的输入管脚和所述光耦q6输入端的输出管脚分别连接所述变压器模块的一个输出端，所述光耦q5输入端的输出管脚和所述光耦q6输入端的输入管脚分别连接所述输出接口模块，所述光耦q5输出端的输入管脚和所述光耦q6输出端的输入管脚分别连接电源，所述光耦q5输出端的输出管脚和所述光耦q6输出端的输出管脚分别依次通过所述电阻r25和所述电阻r26接地，所述电阻r25和所述电阻r26的连接点处连接所述控制器模块。正常状态下，根据类正弦信号电平的高低变化，光耦q5和光耦q6交替接通，所述控制器模块根据out1处的电压信息，判断电极片的接通情况。若电极片断开或未接好等异常情况下，造成n2处断开，所述光耦q5和所述光耦q6均不能导通，所述控制器模块采集out1处为持续的gnd电压，即可判断出电极片接通异常。
实际中，如图4所示，所述u1为控制器，本实施例中其型号采用stc12c5a60s2。如图5所示，功能按键模块与控制器模块连接，用于控制启停、强度调节、频率调节、使用时间调节、静音控制，处方按键为模式选择按键，选用预设的按摩模式，常用的按摩模式频率包括25赫兹、50hz、100hz和150hz。如图6所示，所述数码显示模块包括数码管驱动芯片u2、数码管驱动芯片u3和多个数码管，ds1-ds6为六个数码管，所述控制器模块通过所述数码管驱动芯片u2连接所述数码管的输入端，所述控制器模块通过所述数码管驱动芯片u3连接所述数码管的输出端。如图7所示，为蜂鸣器电路结构，如图8所示，t1为变压器芯片。
实施例2
本实施例公开了一种实施例1所述的糖尿病代谢治疗仪产生类正弦信号的方法，包括步骤1，将单片机产生的周期信号分三段处理，分别为
y1＝t2，t∈(0-t/4)，
y2＝(a-t)2，t∈(t/4-3t/4)，a为常数，
y3＝(b-t)2，t∈(3t/4-t)，b为常数；
步骤2，将上述分段处理的信号根据下列公式进一步处理
步骤3，将信号(s1，s2，s3)存储入指定存储空间内；步骤4，按顺序调用信号(s1，s2，s3)，并根据需要调整信号(s1，s2，s3)的频率和幅度，以获得新的信号(n1，n2，n3)；步骤5，将信号(n1，n2，n3)以pwm形式输出，并经过rc积分后获得类正弦信号。
优选地，该产生类正弦信号的方法还包括第六步，即将所述类正弦信号进行滤波放大和调制后，经过变压器变压输出。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。