基于单片机的超短波理疗仪控制系统

工作在谐振状态时输出效率最高[19]，因此必须进行调谐。调谐模块由功率检测和阻抗调谐两部分组成。功率检测用于检测电感线圈的输出功率，阻抗调谐用于调节功率输出电路中调谐电容大小，当检测到的功率为最大值时停止调节调谐电容。

2.5 输入与显示

显示模块包含8个数码管，显示治疗档位和治疗时间，治疗档位和治疗时间通过4个微控按键，利用51单片机的外部中断1进行输入，按键和数码管由HD7279芯片控制。HD7279具有串行接口的智能显示驱动芯片[20]，可同时驱动8位共阴数码管和连接多达64键的键盘矩阵。当有按键按下时，外部中断1被触发，在中断1程序中HD7279智能芯片检测到按键值，判断治疗档位大小和治疗时间长短。输入模块还包括启动按键和强制关闭按键，强制关闭按键按下将触发外部中断0，在外部中断0程序中关闭仪器，外部中断0的优先级要高于外部中断1。该控制系统的治疗时间由定时器1控制，开机预热时间由定时器0控制。单片机中断控制情况见表1。

治疗档位共有5档，默认治疗档位为空挡，显示为P0，档位输入包含P+、P-两个按键，分别对应档位增加和档位减小。最长治疗时间设置为30min，默认治疗时间是10min，最小时间单位精确到秒，时间输入包含T+、T-两个按键，分别对应治疗时间的增加和减小，每次增加或减小时间为1min。复位按键直接连接单片机的复位端口，当按下复位按键时，数码管显示初始治疗时间和治疗档位。

3 控制系统软件流程

本机选用STC89C54RD+芯片作为系统控制核心。STC89C54RD+支持最高时钟达到80M，并且支持6时钟周期模式运行，具有ISP在线系统编程功能，拥有16K ROM和1k RAM以及20个管脚[21]。该仪器需要控制6个模块，每个模块需要控制的端口不要求运算高速度和大内存，价格相对便宜的STC89C54RD+芯片完全满足要求。控制系统软件流程如图3所示。

超短波理疗仪工作过程如下：机器上电运行，初始化单片机，打开总中断，设置外部中断0、外部中断1为下降沿触发，定义定时器T0、T1均为工作方式1;模数转换芯片ADC0832采集市网电压并通过数码管显示，单片机根据采集到的电压值控制机床变压器4个输入端的通断进行稳压;开启定时器T0，仪器预热1min;通过按键触发外部中断1，输入治疗档位和治疗时间并在数码管上显示;按下开始按键，单片机根据输入键值开启相应的高压控制继电器，向超短波发生电路输入电压;按下开始按键之后，自动调谐程序实时采集检波电路电压并调节调谐电容，同时开启定时器中断T1，治疗计时程序开启;当计时结束或按下强制关闭按键触发外部中断0（高优先级）后，仪器停止工作，数码管显示初始治疗档位和治疗时间，此时程序结束。

4 结语

基于单片机的超短波理疗仪控制系统以数字化形式控制仪器运行，代替了传统的模拟电路控制方式，更方便智能地实现了对仪器的控制。经过上电测试，该控制系统可顺利完成软件流程，仪器运行正常。

超短波疗法在炎症治疗方面应用较广泛，对软组织受伤治疗效果更佳，已经被广泛使用。单片机功耗较低，价格便宜，速度快，在康复医疗设备中的应用越来越广。本文介绍了以单片机为核心的超短波理疗仪控制系统，以及该系统的低、高压供电模块，市网电压稳压设计方案，超短波发生模块、调谐模块、输入和显示的实现以及详细的软件控制流程。智能化是今后康复理疗设备的发展方向，单片机和嵌入式将会在智能理疗设备领域扮演更重要的角色。该控制系统可扩展性高，在输入、显示、自动调谐等方面可向更智能化和多样化方向扩展。

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（责任编辑：杜能钢）

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