[发明专利]一种能输出任意波形的电针仪及其波形输出方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能输出任意波形的电针仪及其波形输出方法，属电针技术领域。

背景技术

目前，公知的电针仪仅能够产生几种特定的波形，能够调节这些波形的幅度、频率和疏密特征，但是不能够根据医护人员的需要现场绘制和产生波形。不同的波形对人体具有不同的治疗作用，现在的电针仪由于仅限于有限个波形，所以难以对所有的病患都有最佳的疗效。

当前市场上销售的电针仪无非是下列几种：(早已淘汰的技术不再论述)

1、模拟脉冲电针仪，这种电针仪当前使用最为广泛，利用模拟振荡器产生间歇的或者连续的、幅度频率可以调节的治疗脉冲。但是脉冲的形状单一，不能任意设定，波形输出不够稳定，模拟方案，调试复杂，已经开始淘汰。这种电针仪通过若干按钮和旋钮调控。

2、音乐电针仪。音乐电针仪根据乐律调制产生波形，但是由于波形的不确定性，其疗效受到质疑，这种电针仪也通过若干按钮和旋钮调控。

3、数字脉冲电针仪，数字脉冲电针仪分为单功能的和多功能的，一般包含单片机(MCU)、显示、键盘、DA等部分。现有的数字脉冲电针仪通过键盘输入参数，选择波形。键盘仅能够用来选择波形和改变部分参数，不能够详细的设计波形任何一个细节。如专利号为200910068111、发明名称为“可输出多种波形的电针和电刺激治疗仪”的专利即属于此列。

发明内容

为了解决现有的电针仪无法设计和输入波形的不足，本发明提供一种能输出任意波形的电针仪及其波形输出方法，能在触摸屏上绘制(设计)和输入任意波形，使得医护人员能根据病人的病情现场绘制波形并且输入到电针仪。

本发明的技术方案如下：

一种能输出任意波形的电针仪，包括ARM控制器、触摸屏、触摸屏控制器、彩色液晶屏、键盘、波形产生模块和电针，其特征在于彩色液晶屏通过数据线和控制线与ARM控制器相连；触摸屏与触摸屏控制器相连，触摸屏控制器的SPI总线连接到ARM控制器的SPI接口，触摸屏控制器的中断输出(INT)与ARM控制器的输入引脚相连；键盘为4*4矩阵键盘，包括“确认”按键、“取消”按键、数字按键，键盘与ARM控制器的IO端口相连；波形产生模块连接到ARM控制器，接受ARM控制器传送的数据和命令并产生相应的波形，波形产生模块的输出端连接电针为其提供输出波形；

所述的波形产生模块由D/A转换器、模拟乘法器、脉冲发生电路和放大电路组成，其中D/A转换器的输出端和模拟乘法器的输入端相连接，脉冲发生电路的输出端和模拟乘法器的输入端相连接，模拟乘法器的输出端和放大电路的输入端相连接，放大电路的输出端和电针相连接。

所述的触摸屏为四线电阻式触摸屏。

本发明的ARM控制器选用ARM-Cortex M3内核的工业级芯片LPC1768，控制电针仪的波形、参数输入，显示，波形产生；触摸屏和彩色液晶显示器采用AT070TN90液晶屏模组，触摸屏用于绘制输入波形，液晶显示显示绘制线条信息。触摸屏控制器采用专用的触摸屏模数转换器AD7843，将四线电阻屏的触点电压转换成数字量传送给ARM控制器；键盘采用4*4标准矩阵键盘，行列各四条扫描线连接到ARM控制器。波形产生模块中的D/A转换器采用TLV5618模块或相近型号，模拟乘法器采用LM1496或相近型号，脉冲发生电路采用LM555或相近型号，放大电路采用LM3886或相近型号。ARM控制器将波形数据(数字抽样值)送给D/A转换器，D/A转换器与模拟乘法器连接，其产生的模拟电压值，通过模拟乘法器与脉冲发生器的脉冲相乘(调制)，已调制信号经过放大电路放大后输出作用于电针。

一种上述电针仪的任意波形输出方法，步骤如下：

1)电针仪上电后，控制器初始化液晶屏、初始化触摸屏；

2)启动绘图程序：主程序等待触摸屏控制器中断，当用户用触笔在触摸屏绘制波形时，触摸屏控制器会产生中断输出，然后ARM控制器通过同步串行总线(SPI)读取坐标数据，即触点横坐标数据xpos和触点纵坐标数据ypos并存入该数组，在一次中断中，ARM控制器连续在同一个点读取五次数据组(这五次读取的数据组描述的是同一个点，但由于触摸屏触点抖动，同一个点每次读数并不相同)，分别为触点横纵坐标(xpos1，ypos1)、(xpos2，ypos2)、(xpos3，ypos3)、(xpos4，ypos4)、(xpos5，ypos5)，对五个横坐标和五个纵坐标分别去除最大值和最小值，然后取平均值，作为这一次在触摸屏上触点坐标数据的读数，即当前x坐标读数为：