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《天津理工大学》 2010年
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基于模糊控制理论的低频治疗系统的研究

李宁  
【摘要】:本课题为天津市唐邦科技有限公司开发的项目,基于模糊控制理论的低频治疗系统的研究。目前市场上低频治疗仪的市场主要有专业市场和民用市场,专业市场主要是指医院,民用市场以家庭为主要客户。民用市场的主要特点是仪器操作者的业余性。要想实现该治疗设备良好的辅助治疗效果,整个治疗设备各个部分的匹配、,电子电路设计以及软件开发技术发展水平都是很重要的。基于模糊控制理论低频治疗系统的研究利用现代电子学技术,通过对信号发生电路、放大电路和调制电路进行设计从电子技术角度将各种临床需要变成现实。除此之外还增加了前端诊断系统为低频治疗系统适应症进行治疗提供了依据,该诊断系统还可以为其他疾病的预防提供参考。整个治疗系统使用LCD显示,实现了人机对话,为智能化操作提供了可能。 本文详细介绍了通过USB和PC机进行通信的诊断模块、利用单片机和相关电路构成低频治疗模块的总体结构,以及相关软硬件的设计。本文重点是PC机与诊断模块的通信系统、诊断模块的软硬件设计和脉冲治疗系统的软硬件设计。论文的主要研究内容如下: 1、对模糊控制理论在国内外发展现状以及在各个领域中的应用状况进行研究,通过对该理论特点进行分析,针对低频治疗的具体情况,为其在该治疗系统中增加模糊诊断提供理论依据。 2、诊断模块和PC机通过USB进行数据通信,这是诊断模块的关键部分之一。主要包括进行USB通信的硬件连接和驱动程序的编写。 3、利用专业的生物阻抗测量芯片AD5933设计的人体阻抗采集和诊断单元,包括前端电路设计、诊断模块硬件设计以及设备的校准。 前端电路在实际的工作过程中不仅要实现理论的数据测量基本功能,还要考虑到电极与人体接触可能引起灼伤等。在前端电极将采集到数据送到LPC2148之后,LPC2148还要对数据进行比较以得到处理结果,该结果通过USB传送到PC机进行显示。 4、基于单片机的低频治疗模块,主要包括由单片机作为核心控制器的信号发生单元、放大电路设计和调制电路设计。 以单片机为核心控制器的信号发生单元主要工作之一是通过软件驱动生成临床需要的调制波形,并通过相应的外接放大电路对脉冲信号进行放大。另外还需要通过串行通信控制另一单片机生成不同频率的脉冲波,为避免输出的脉冲方波上升沿和下降沿有能量损耗不规则,另增加触发电路对信号进行处理,以获得理想的方波信号。 该系统的成功设计能够将诊断、治疗功能一并实现,并且通过人机对话功能实现了设备的智能化操作。
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R197.39;TP13

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