基于单片机的智能可调低频脉冲信号源的研制

目的：研制能够输出频率、占空比和幅值独立可调的低频脉冲信号源发生器。方法：采用STC89C52单片机系统产生低频脉冲信号。应用D／A转换器DAC0832将单片机产生的数字信号转换为模拟信号,最终进行滤波和预放大。该输出信号的频率、占空比和幅度可通过程序和按键控制调节,输出信号参数可通过LCD1602液晶进行实时显示。结果：采用TEKTRONIX示波器对输出信号进行检测,该信号源输出脉冲信号频率可调范围为0—2kHz、步进为0．5Hz,占空比可调范围为10％～80％,输出电压峰值为0—5v。结论：该智能低频脉冲信号源结构紧凑、灵活可控,能够保证输出低频脉冲信号准确可靠。     

可编程刺激器

我们研制了一种应用8031单片机的可编程刺激器,其功放电路输出电压幅度高且可由计算机控制。通过编程,该刺激器可输出波形为单次脉冲、串脉冲和正弦调幅波脉冲的刺激脉冲,其主要性能是幅度:0～250V;频率:0～10Hz;脉宽:0.1～1ms;脉冲的上升时间和下降时间:<10μs。     

脉冲磁场刺激仪的研制

研制的脉冲磁场刺激仪主要指标是：最大磁感应强度0．01-2T，频率0．2-100Hz，脉冲宽度0．01～1ms。仪器的工作方式分为手控、脚控和自控，可显示刺激强度和刺激次数，并可输出不同波形的触发信号，使检测仪器同步工作。     

一种用于心肌细胞电场刺激研究的电场发生器

针对心肌组织工程研究的需求，设计实现了一种基于宽频波形发生器MAX038的电场发生器。该发生器精度高，频率范围广，输出信号的幅值、脉宽、频率等均可调，能产生三角波、方波、正弦波和脉冲等多种电场波形，可较好地满足实验要求。     

基于MSP430的用于大鼠癫痫实验的电刺激器研究

目的：设计基于MSP430的用于大鼠癫痫实验的电刺激器。方法：采用低功耗单片机MSP430F1611和压控双相恒流刺激产生技术设计系统。结果：系统通过PC设置电刺激波形、频率、脉宽、强度，控制电刺激器工作。结论：系统功耗低，并且实现刺激参数可控输出，刺激参数不会因为负载阻抗的变化而变化，满足了实验的要求。     

细胞培养电刺激器的研制

目的:借助外加电场进行调整,可使机体的结构和功能恢复正常.研制一种电刺激器,为细胞培养提供外加电场.方法:采用ATMEL公司的AVR单片机作为系统的核心,编程控制各对电极的输出脉冲强度、频率、脉宽等3项参数;D/A转换器与运算放大器配合实现单极向双极的转换;功率放大器PB50使得输出满足了电压与电流的要求;继电器实现PB50的复用,多对电极分时输出.结果:提供幅度、频率、脉宽均可调的双极性脉冲:电压可达±40V,频率为0.01～10Hz,脉宽为0.4～24ms.结论:该仪器可提供双极刺激脉冲,与专用电极板配合使用可实现多对电极分时提供有效外加电场,电场范围有效,目前该仪器已应用于内皮祖细胞在电刺激培养下迁移、黏附、分化和成血管能力变化的机制研究中.     

外置式脑深部刺激器核心技术的突破

针对脑深部刺激器的因电源耗尽需要定期更换、体积庞大、存在潜在危险的弊端，设计了一种体外供电的隔离脉冲发生电路。该电路根据电磁耦合原理，由经皮变压器、内置电路构成，与其它脉冲发生电路相比，在不需要附加通信信道的条件下，解决了至今为止刺激脉冲极性可控的难题，可实现刺激脉冲的极性、幅值、频率及脉宽多种参数的可控可调，而且电路极为简单。通过pspice仿真及实际电路的实验，实验结果与理论分析结果比较吻合，且幅值的变化范围为0～10V。因此设计的电路满足植入式刺激器对脉冲发生电路的需求，且该电路结构适用于大多数体外供电的植入式刺激器。     

一种植入式神经修复刺激器的设计和实现

目的：研究设计可用于修复神经损伤的植入式功能性电刺激器。方法：基于数字信号处理器TMS320VC54x和可编程逻辑器件XC95144XL,设计了植入式神经修复刺激器核心电路,进行了相关程序的开发并开展简单实验。结果：植入神经刺激器和外部核心电路之间可以实现双向无线通信,植入神经刺激器的刺激强度、频率、脉宽等参数输出可控。结论：研究设计的植入式神经修复刺激器实现系统化和低功耗,可产生所需的双相电流刺激脉冲,该系统完善后可用于周围和中枢神经损伤的修复。     

基于Zigbee通信的植入式神经电刺激系统的研究

目的：研制一种植入式神经电刺激系统。方法：采用Zigbee通信技术和双相恒流刺激产生技术设计系统．利用Zigbee同步时间唤醒技术实现系统的低功耗设计。结果：系统植入电刺激器和外部控制器之间可以双向无线通信．植入电刺激器的刺激强度、频率、脉宽、极性能够可控输出。结论：系统实现了PCB的一体化集成，功耗低，并且刺激输出波形不会因为人体组织负载阻抗的变化而变化，同时可以减小大电流刺激的疼痛感。     

反应时间及闪声融合测试软件的研制

反应时间及闪声融合频率测试软件采用Ｃ语言与汇编语言混合编程，反应时间及闪声频率的时基信号均取自于微机内的时钟定时器信号－与微机中央处理器（ＣＰＵ）无关，可在不同档次微机上得到相同的结果。软件特点和功能为：视反应时信号有黄、红、蓝和绿色，听反应时信号有５００、１０００、２０００和４０００Ｈｚ纯音；闪声融合频率测试包括脉冲声和双音调闪声融合频率测试以及限时脉冲声和双音调闪声融合频率测试。脉冲刺激声载波     

多波形极低频磁场产生装置的研制

目的:研制一种主要用于研究极低频不同参量磁场生物效应的磁场产生装置。方法:考虑到用途和质价比,装置以ICL8038精密振荡集成块为核心,按照功能分为电源、信号产生、功率放大、电磁转换、参数显示和面板控制等6个部分。结果:装置可产生方波、三角波、锯齿波和正弦波形的磁场;输出电压为0~40 V,输出电流为0~3 A,磁场频率为0.1~300 Hz,磁场幅值为0~0.1 T。结论:通过具体应用表明,该装置设计合理、性能稳定、操作和控制方便,不但可作为磁场产生装置研究极低频不同参考磁场的生物效应,而且还可用于其他领域的相关研究。     

磁致热疗肿瘤用磁场发生装置的研制

目的:设计一种磁感应致热疗肿瘤用的正弦波形磁场发生装置。方法:电路采用555时基芯片为核心,利用单运放与RC组成的电路,将脉冲波形信号转换为正弦波形信号,然后通过放大电路进行电流放大,加负载线圈后产生所需磁场。结果:所研制的磁场发生装置可调节产生频率范围为50～150 kHz的正弦波形磁场,加入微量纳米磁性粒子集合体后发生磁致产热现象。结论:所研制的磁场发生装置具有成本低,精度高,性能稳定,参数调整方便等优点,为研究磁致热疗肿瘤提供必要的手段。     

功率自适应半导体激光治疗仪的研制

目的：解决低功率半导体激光治疗仪波长单一，输出功率不稳定而不能满足研究弱激光生物效应和临床治疗需要的问题。方法：采用AT89S52单片机控制，软件运用PID算法。结果：仪器可输出波长为532nm的绿光和波长为650nm的红光．输出功率分别为0～30mW和0～50mW，且连续可调，功率精确到0．1mW。结论：该半导体激光治疗仪体积小，操作简单，激光输出稳定可靠，能很好地满足研究弱激光的生物效应和临床治疗的需要。     

人体复阻抗断层成像系统

设计了一种基于DSP的主从式人体复阻抗断层成像系统。系统采用PC机作为主控机,DSP控制电极选通、数据采集并与上位机通讯;采用直接数字合成(DDS)技术构建正弦波发生器,幅值、频率、相位等连续可调;加入反馈环节,有效提高了压控电流源的线性度和稳定性;采用欠采样和数字解调技术,获取人体复阻抗虚实部信息;利用反投影算法进行图像重建。试验测试与成像结果表明,该系统改进了数据采集速度和图像分辨率。     

基于MARX发生器的电穿孔经皮给药仪的设计

目的:研制一种新型的药物促渗仪器,该仪器可产生瞬态高压脉冲,使皮肤发生电穿孔,从而促进药物尤其是大分子药物的经皮渗透量,对治疗癌症等疾病有着积极的意义。方法:运用MARX发生器原理,以IGBT为开关,设计三级MARX电路,同时配合微控制器AT89S52控制输出脉冲的大小、频率、脉冲数和参数显示。结果:该仪器产生出电压0～400 V、脉宽μs级至ms级可调的指数衰减波。使用不同参数的脉冲将穿心莲提取物作用于家兔和小白鼠的离体皮肤上,穿心莲提取物的累积经皮渗透量大于被动扩散条件。结论:基于MARX发生器的电穿孔仪能产生瞬态高压脉冲,这种脉冲可提高药物经皮渗透的渗透量,可为提高用于癌症治疗的大分子药物在人体内的利用率提供新途径。     

智能型太阳能热水器水位水温测控装置的研制

一种基于单片机的智能型太阳能热水器水位、水温测控装置。用干簧管切换接点将分级水位信号转换成电压，实现水位信号的二线制传输，水温采用PN结传感器，配以精密V／F变换器将温度变换成频率与温度成正比的电脉冲信号，而不采用价格高、电路复杂的A／D变换器。此装置也可广泛应用于各种大型精密医疗设备的断水保护和水冷保护系统中。实践证明，整个装置抗干扰能力强，可靠性高，成本低，有很高的推广应用价值。     

基于PWM的新型理疗仪设计

利用S T M32作为主控芯片，设计了一种新型中频电脉冲理疗仪，通过微秒级定时器设置实现高精度脉宽调制(P W M)功能，经过信号调理、功率放大以及输出控制得到所需要的治疗波形。实验结果表明，理疗仪工作稳定可靠，理疗强度可调幅度大，可适合绝大多数人群；输出波形光滑、无毛刺、病人无明显刺痛感，理疗效果明显。     

基于DDS芯片的多频阻抗激励源的设计

目的：设计一个采用直接数字合成技术的电流模式多频阻抗激励源。方法：作者设计了基于DDS芯片AD9850的波形发生单元和基于AD844的电压电流转换单元的阻抗激励源系统。并对其各项性能进行了测试。结果：激励源的频率分辨率高，频率设置方便，VI电压电流转换性能较好，信号质量较高。结论：基于AD9850芯片的激励源适用于阻抗测量的实验系统和扫频模式的多频阻抗系统。