1 导言
现在选用两个电极片对称掩盖医治人体部位的电子医治仪，是经过电极片上的脉动电压与医治人体部位电阻发生作用，在医治部位发生人体可以感知的脉动电流，影响神经肌肉，使其缩短和舒张，发生运动效应，以到达医治意图。但现在市场上此类型医治仪发生的脉动电压只要少量几种，因为脉动电流频率周期固定，假如某医治部位长时刻接受其脉动，就会发生抗疗作用，引起自发性严重，然后下降医治作用。为了处理这一问题，将MP3宣布的随机音乐信号引进医治仪，使音频信号与2.4 kHz的中频医治频率进行调制，发生多种脉动电压和频率周期不断改换的脉动电流。它们随音乐信号崎岖改变而发生作用，使患者一边赏识着喜爱的音乐一边接受医治，涣散注意力，缓解严重心情，然后有助于进步医治作用。
现提出一种依据嵌入式器材AT89C51SNDIC的电子医治仪规划方案，并外扩D/A、海量存储器、键盘、显现，完结根本的MP3功用;操控AT89C5lSNDlC发生音频及2.4 kHz中频信号，选用数字电路完结这两种信号的调频，再经扩大后，由变压器阻隔输出脉动医治电压。
2 作业原理
依据嵌入式器材89C51SNDIC的电子医治仪体系硬件结构如图l所示，分为信号发生与操控模块、调频输出模块、电源模块3部分。
信号发生与操控模块是由89C51SNDIC单片机、海量存储器、键盘、USB端口、液晶显现、D/A转化器、音频扩大等部分组成。当医治仪的USB端口刺进电脑的USB接口时，经单片机检测后履行U盘功用，可将选好的MP3歌曲复制到U盘(医治仪)。当医治仪的USB端口未刺进电脑的USB接口时，医治仪可做为MP3播报器。经过功用键设置歌曲、医治时刻、音量，经过发动/中止键操控医治仪。医治时，单片机发生两个反相的2.4 kHz中频信号F中频、F中频和一个音频信号F音频，一起将存储的MP3格局的歌曲解码为音频数字信号，再经D/A转化扩大器扩大后，送至耳机或喇叭。
调频输出模块是由调频、扩大、输出剂量调整、输出变压器、电极片等部分组成。对两路反相中频信号和一路音频信号进行调频，调频后的信号经扩大后，由输出变压器阻隔输出脉冲电压，经过电极片对称掩盖到人体的医治部位，人领会感知到随音乐崎岖改变的电流影响。经过输出剂量调整，满意人体不同医治部位以及皮肤干湿度的不同所能接受感知电流的要求。
电源模块可供给15 V、5 V、3.3 V体系作业电压。当医治仪的USB端口刺进电脑USB接口时，单片机履行U盘功用，由电脑USB接口供给+5 V的电源。医治时，医治仪的供电电源是由220 V的交流电源经变压、整流、稳压、滤波发生。
3 硬件体系规划
3.1 MCU介绍
嵌入式器材AT89C51SNDIC集CPU、MP3解码器、USB操控器等器材于一体。AT89C51SNDIC不光具有51系列单片机的操控功用，并可扩展为MP3及U盘，选用PLCC封装，其内部结构框图如图2所示。
AT89C51SNDIC的P0、P1、P3端口功用与5l系列单片机相兼容，别的增加了8位的P4端口、4位的P5端口。时钟电路与复位电路连接法与51系列单片机。
初次运用该器材需求别离下载USB驱动程序、用户程序。在AT89C51SNDIC的64 KBROM中，地址FOOOH—FFFFH已同化好4K字节Boot Loader代码。出厂时，已将BLJB方位为1，这样上电后主动履行Boot Loader代码，等候从USB接口下载U盘驱动程序或用户程序方针代码。下载完结后，应在下载软件中将BIJJB方位为0，再次上电，主动履行用户程序。假如仍需求修正用户程序，可将ISP引脚置为低电平。则上电复位后，主动引导履行Boot Loader代码，等候更新用户程序。重新发动用户程序，应将ISP引脚置为高电平。
3.2 信号发生与操控模块
信号发生与操控模块电路原理框图如图3所示。为完结MP3及U盘功用，AT89C51SNDIC单片机需外接一个NAND—Flash海量存储器，这儿选用16 MB的K9F2808U0C，其数据线I/00～I/07接P0端口，操控线接P5端口。MP3音频解码输出信号，而该单片机的DOUT、DLCK、DSEL、SCLK引脚接D/A转化器CS4330，经过扩大，输出到耳机收听MP3播映的歌曲。液晶屏接单片机的P2端口，与键盘相合作以显现当时医治仪的作业状况。键盘上有4个按键，“音量/歌曲/守时”功用键接P1.0引脚，别离与P1.1引脚所接的“next”键和P1.2引脚所接的“previ—OHS”键相合作，完结音量调理、歌曲选定、医治守时等功用设定;而“发动/中止”键接P1.3引脚。
AT89C51SNDIC单片机的P3.3引脚用于检测当时运用的是U盘仍是MP3播映器。如将医治仪的USB引线接到电脑的USB端口，P3.3引脚则检测到高电平，履行U盘程序，此刻，单片机的作业电源来自于USB接口;不然，P3.3引脚检测到低电平，则履行MP3程序。中频信号F中频、F中频和音频信号F音频别离接AT89C5lSN—DlC单片机的P4.4、P4.5和DOUT引脚。
3.3 调频输出模块
调频输出模块电路原理图如图4所示。音频信号F音频别离与中频信号F中频和中频相调制，发生两个相位相反的调制波形，再经9013、8050、D880Y扩大后送至变压器的两个输入端。变压器中心抽头电压可经过毫安表所接的剂量调理电路进行调整。47 kΩ电位器即剂量调理电位器，向下调则毫安表指示的电流变小，反之变大。变压器阻隔输出电压改变与输入电压同步改变。输出电压经电极片与人体触摸，在人体内发生感知电流。依据理疗部位的不同以及皮肤的干湿程度不同，人体的感知电流也不一样。理疗时需求调整电位器，使理疗者感觉舒适即可。
3.4 电源模块
医治仪所需3.3 V、5 V、15 V的作业电压都来自于电源模块，其原理如图5所示。3.3 V电压可供给给嵌入式器材AT89C51SNDIC运用;5 V电压可供给给调频、扩大电路运用;15 V电压可供给给输出剂量调理电路。其间，5 V稳压选用78L05，3.3 V稳压选用LDll17S33。当运用U盘功用时，医治仪的USB端口刺进电脑的USB接口，不接220 V的交流电源，单片机作业电压则由USB接口供给。
4 体系软件规划
与硬件电路功用合作，体系软件规划流程如图6所示;键盘中止服务程序流程如图7所示。
5 结语
规划的便携设备电池监测体系使用可编程的电池电量监测芯片BQ27210和外部高集成处理器C8051F304完结了对电池电量、可运用时刻、温度、电压等信息的实时监测，并经过I2C总线进行数据的传输处理，具有精度高，体积小，本钱低一级特色，现已应用于某些手持数据收集设备。
