一种音乐控制电疗强度电路的制作方法

本发明涉及医疗保健技术领域，具体涉及一种音乐控制电疗强度电路。

背景技术：

音乐对于人类健康的作用是众所周知的，为此人类研究出了丰硕的成果。节奏快或音乐信号强，输出强度大；节奏慢或音乐信号弱，输出强度小。现有音乐治疗产品电疗强度控制(俗称：处方)通常是采用固定方式或随机方式。强度输出是“有”和“无”(0和1，即：0：无输出，1：有输出)的组合，类似摩尔斯电码，程序中事先设置好。用某种固定变化的方式或随机变化的方式来改变强度输出0和1的组合，就得到不同的处方。

现有的音乐控制电路大多为将音乐经过放大后，直接转换成电信号，这种做法产生的电信号频率范围太宽，能量不够集中，用于电疗时，无法针对低中频或中频的频率范围进行输出，进而其治疗效果有限，无法针对使用者症状作针对性使用，只适用于一些要求不高的产品或场所。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种能针对人体不同症状并且音乐控制精确度高的音乐控制电疗强度电路。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种音乐控制电疗强度电路，包括功率放大电路、光耦电路、充电放电电路、微控制器以及脉冲输出电路，所述功率放大电路、光耦电路以及充电放电电路依次电连接，所述充电放电电路与微控制器的模数转换端口连接，所述微控制器输出端口与脉冲输出电路电连接，所述功率放大电路用于将音频放大到一定功率音频功率信号，所述光耦电路用于将音频功率信号转换为阻抗，所述充电放电电路用于将阻抗转换为电压，所述微控制器用于将模拟信号变成数字信号。

进一步地，所述充电放电电路中并联电阻阻值为10kω，电容为220μf。

进一步地，所述微控制器为单片机。

进一步地，所述低中频方波频率范围为1hz～1khz，所述中频方波频率范围为1khz～100khz。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明通过功率放大电路将音乐电压信号放大为预设功率的音频功率信号，通过光耦电路将音频功率信号转换为阻抗，利用充电放电电路将阻抗转换为电压信号，然后通过微控制器上的adc端口将电压信号变成强度方波，最后微控制器端口同时产生强度方波以及低中频或中频方波以控制脉冲输出电路输出。其中利用了光耦电路以及充电放电电路，能有效地将音频功率信号进行隔离、过滤，并且将其有效部分转换为直流电压信号，从而避免多余的音频功率信号干扰后续电路造成影响，使其影响adc转换的精确度，除了用于电疗同样也适用于其他精准度需求较高的领域内。而低中频或中频的方波为控制电疗仪器的输出类型，针对的人体症状各不相同。

附图说明

图1为音乐控制电疗强度电路的整体电路模块示意图；

图2为音乐控制电疗强度电路中的功率放大电路、光耦电路、充电放电电路部分的电路图；

图3为音乐控制电疗强度电路中的脉冲输出电路部分的电路图；

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1所示，一种音乐控制电疗强度电路，包括播放器、功率放大电路、光耦电路、充电放电电路、微控制器以及脉冲输出电路，功率放大电路、光耦电路以及充电放电电路依次电连接，充电放电电路与微控制器的adc端口连接，微控制器输出端口与脉冲输出电路电连接，微控制器采用单片机芯片进行控制与处理；

功率放大电路用于接收音乐电压信号并放大为预设功率的音频功率信号，并输入光耦电路，使音乐电压信号；

光耦电路用于将功率放大电路放大后的音频功率信号转换为阻抗，并通过光耦电路对多余的音频功率信号进行隔离，避免对后续电路的工作以及识别有干扰，由于通常音频输出的频率为30～3k赫兹不等，而实际能用作节奏律动的频率只需一部分，无需全部使用，因此通过光耦电路将音频功率信号转换为光，根据光的强度调整输出的阻抗，进而将多余的音频功率信号隔离过滤；

频功率信号经过光耦电路转换阻抗后，利用充电放电电路将其进行转换为直流电压信号输出，利用充电放电电路以及通过光耦转换而成的阻抗来进行输出根据音频变化的直流电压信号；

微控制器用于将充电放电电路输出的直流电压信号转换为强度方波输出，并同时通过编程，利用管脚输出中频或低中频方波，以控制脉冲输出电路的输出。

如图2所示，功率放大电路主要由lm4890功率芯片及一些电阻电容组成，光耦电路主要包括el817光耦，充电放电电路由一定大小的电阻电容并联组成，其放电时间常数应小于音乐节奏(或强度)变化周期。充电放电电路的时间常数τ决定了放电速度，因此应选在一定合适的范围内。如果太小，放电太快，数据传送速度跟不上，会导致输出强度档位变化不太连续，突跳较大。如果太大，放电太慢，电压波动跟不上音乐节奏(或强度)变化速度，会导致输出强度档位变化太慢，体现不出音乐节奏(或强度)变化。时间常数是由r和c的值决定的，本电路采用并联电阻为10kω，电容为220μf。

微控制器其主体为单片机芯片stc15w4k32s4，其有8个adc转换端口，其中本电路采用p1.5端口来对音频电压信号进行模数转换，将充电放电电路输出的电压信号转换为数字信号，该转换可通过软件设置且转换速度为180个时钟，取8位结果公式为：

式中：vin为待转换的音乐直流信号；vcc为电源电压。

最后再通微控制器编程将转换出来的数字信号变成强度值，输出强度方波，以控制脉冲输出电路输出。

脉冲输出电路如图3所示，音频功率信号经由微控制器模数转换为强度方波，强度方波的宽度随音乐信号变化，信号强方波宽，信号弱方波窄。通过r6、c15等积分电路将方波变成直流电压，方波宽电压高，方波窄电压低。这一电压控制三极管q3的基极电流。q3发射极的输出电压与来自微控制器编程后通过管脚发出的低中频或中频方波一起控制三极管q2，低中频或中频的方波用于决定脉冲输出的类型。再通过三极管q1控制变压器，con1连接器用于连接电极片，最终产生强度变化的低中频或中频治疗脉冲。其中三极管q1采用d882低频率功率管，用于低频率功率放大，低中频方波频率范围为1hz～1khz，所述中频方波频率范围为1khz～100khz，根据不同范围的频率生产的电疗仪器，所针对的人体症状各不相同。

其工作时，首先由播放器输送过来的音频电压信号通过c23电容运送到功率放大电路转变成音频功率信号，一路通过speaker扬声器发声，一路通过r33送到el817光耦输入端，当电流大时发光强，输出阻抗小，反之输出阻抗变大。输出端一个经r50接电源(vcc)，另一个接到充电放电电路对阻抗进行转换，利用充电放电电路将随着音乐节奏律动变化的阻抗转换为直流电压信号，最后连接至微控制器的模数转换端口对音频功率信号进行模数转换，从而将模拟信号转换为数字信号，最终经过微控制器编程控制输出强度方波以及低中频或中频方波，强度方波与低中频或中频方波控制通过脉冲输出电路进行输出相应的随音乐节奏律动变化的治疗脉冲。

利用该种方法，不仅能从不同的音乐中根据其节奏律动提取出不同的“处方”，并且能通过微控制器设置其输出的方波的频率，进而在能针对低中频或中频其中一种频率发出治疗脉冲的同时，还能根据不同音乐的节奏律动对其治疗脉冲进行强度变化的输出。而且，由于在将音频电压信号进行转换的时候，利用光耦电路以及充电放电电路，从而实现对多余的音乐功率信号的进行隔离等，从而避免对后续电路的输出进行干扰，使其影响adc转换的精确度，除了用于电疗同样也适用于其他精准度需求较高的领域内。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。