Схема амплипульс своими руками
Электронный массажер Амплипульс-ИК
Автор: Andrey_B
Опубликовано 10.09.2019
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса «Поздравь Кота по-человечески 2019!»
В процессе эксплуатации аппарата Амплипульс-МИО, накопился достаточно большой объем информации, после анализа которой, как дальнейшее развитие проекта, был сделан Амплипульсик Амплипульс-ИК. В нем основное внимание было уделено оптимизации конструкции и повторяемости в домашних условиях. Подверглись сокращению узлы и функции, которые были или редко востребованы или вообще не использовались. По соображениям безопасности, было решено отказаться от встроенного аккумулятора со схемой заряда. Был убран узел измерения тока через тело пациента, так как по опыту эксплуатации, уровень все равно выставляется по ощущениям. С целью облегчить изготовление прибора своими руками, была выбрана другая конструкция корпуса. Экзотические компоненты схемы заменены на более распространенные и доступные. Применен более дешевый микроконтроллер с крупным шагом выводов. Сокращена площадь печатной платы, увеличена ширина дорожек, убраны переходы под компонентами.
Принципиальная схема. Основные части схемы по сравнению с Амплипульс-МИО не изменились. Источник питания к схеме подключается через ключ. При нажатии на энкодер этот ключ отрывается, и схема получает питание. Далее микроконтроллер блокирует ключ в открытом состоянии с помощью VT3. Факт нажатия на энкодер, через диод отслеживается микроконтроллером. Ключ, управляемый ШИМ сигналом с микроконтроллера, позволяет регулировать яркость подсветки индикатора. Для формирования выходного сигнала имеются несколько импульсных преобразователей. ШИМ сигналы для них формируются микроконтроллером. Два повышающих преобразователя (+15В и +50В) имеют обратные связи заведенные на АЦП микроконтроллера. Основной формирователь выходного сигнала — мостовой. Выходные транзисторы управляются драйверами. В качестве драйверов транзисторов повышающих преобразователей применены КМОП версии таймера 555 с двухтактными эмиттерными повторителями. На элементах микросхемы 4066 собран узел, с помощью которого открывается нижнее плечо каскада отрицательного электрода, тем самым формируя на выходе полярный сигнал, необходимый для проведения электрофореза.
Монтаж. Сначала на плату нужно запаять компоненты поверхностного монтажа, затем выводные (кроме разъема XP2), затем дисплей. Полный список компонентов указан в приложенном перечне компонентов. Проверить правильность монтажа. Прошить микроконтроллер и убедиться в работоспособности дисплея. Включить режим терапии и убедиться в правильности работы преобразователей +15В и +50В, напряжения которых отображаются в правой части дисплея серым цветом. Сверху отображается напряжение источника питания (в десятках милливольт). Затем подключить на выход прибора нагрузку 280 Ом (не менее 2-3Вт), включить режим непрерывного сигнала и вращая энкодер по часовой стрелке, убедиться в присутствиина нагрузке синусоиды частотой 5 кГц и размахом от пика до пика около 70В при максимальном уровне (ток через нагрузку около 100 мА), при этом не должно быть ощутимого нагрева каких-либо компонентов прибора.
Сборка. На дне корпуса на двухсторонний скотч приклеить держатель для четырех элементов АА. Изготовить прозрачную крышку из оргстекла или поликарбоната толщиной 2-3мм. Напечатать этикетку. Чертеж прозрачной крышки и этикетки прилагается (для G1033B). Затем нужно примерить положение печатной платы на крышке и в нужном положении приклеить на двухсторонний скотч дисплей. После этого окончательно закрепить на крышке печатную плату с помощью двух зажимов с втулками и энкодера. Если энкодер без резьбы, то можно применить два винта с втулками подходящей высоты.
В качестве корпуса хорошо подходит G1022B с размерами 130х68х44мм, это минимально необходимые размеры. Данный вариант прибора был собран в корпусе G1033B с размерами 129х64х44мм, поэтому пришлось срезать направляющие на дне корпуса и углы печатной платы со стороны энкодера. Укороченая печатная плата подходит для корпуса G1033B без подрезки. Существуют разновидности таких корпусов с алюминиевой верхней крышкой, они немного дороже, но тоже годятся, так как крышка все равно не используется. Впрочем можно отказаться от изготовления прозрачной крышки и задействовать штатную, прорезав в ней прямоугольное окно для дисплея.
В качестве проводов электродов используются стандартные шнуры от мультиметра (со штекерами Banana). Что-бы они входили в зажимы на них нужно срезать защитную юбку.
Настройка. В настройке прибор не нуждается. Если были применены резисторы близких номиналов, может потребоваться подобрать делители обратных связей повышающих преобразователей и делителя измерения уровня батареи.
Управление прибором. Включение и выключение прибора осуществляется удержанием энкодера. Коротким нажатием на энкодер осуществляется перемещение указателя (белая галка) по параметрам. При вращении энкодера изменяется параметр, на который указывает в настоящий момент указатель. Запуск сеанса осуществляется двойным нажатием на энкодер. Для экономии энергии батареи, через некоторое время бездействия прибор выключается или пригасает подсветкой.
Прибор имеет 9 предустановленных профилей для разных вариантов использования, с различными параметрами работы:
1. Позвоночник, верхний отдел.
2. Позвоночник, поясница.
3. Плечо, голеностоп.
4. Стопа, кисть, колено.
5. МИО-стимуляция глубокая.
6. МИО-стимуляция интенсивная.
7. Пост-тренировка.
8. Обезболивание.
9. Пользовательский.
Параметры профилей можно регулировать по собственному усмотрению. Новые значения параметров текущего профиля запоминаются во внутренней энергонезависимой памяти в момент запуска сеанса.
Для того, что-бы вернуть параметры профилей к заводским значениям нужно проделать следующую последовательность действий:
1. На выключенном приборе замкнуть ноги 1 и 2 разъема программирования XP2.
2. Нажать и удерживать энкодер около 1 секунды.
3. Не отпуская энкодера убрать перемычку с 1 и 2 ноги XP2.
4. Дождаться включения индикатора и отпустить энкодер.
Рекомендации по использованию и проведению сеансов прибором Амплипульс-ИК те же, что для Амплипульс-МИО и других приборов физиотерапии серии Амплипульс и аналогичных. Внимательно ознакомьтесь с противопоказаниями и ограничениями использования такого рода процедур. Если не уверены, сходите на консультацию к врачу, получите направление на прохождение процедуры, испытайте сеанс на себе, а уже после этого проводите лечение в домашних условиях.
Помните, между электродами может протекать значительный ток, поэтому относитесь к процессу терапии с осторожностью и вниманием. Никогда не располагайте электроды на теле так, чтобы ток протекал через внутренние органы непрогнозируемо, т.к. это может привести к серьезным последствиям вплоть до летальных. При бездумном отношении, прибором можно нанести не меньше вреда, чем охотничьим ножом. Абсолютно недопустимо питать прибор от сетевых блоков питания. Типовые блоки питания не предназначены для питания устройств, имеющие непосредственный контакт цепей с телом человека. Прибор можно питать только от батарей или аккумуляторов.
Источник
Амплипульс-Микро
Очередное развитие приборов Амплипульс-МИО, Амплипульс-ИК. Новый прибор стал меньше, дешевле и технологичнее в сборке. Применен прием конструирования, когда печатная плата выполняет функции передней панели прибора и устанавливается вместо верхней крышки корпуса. Дисплей при этом клеится к плате изнутри. Ровные прямоугольные вырезы под разъем, переключатель, дисплей выполняется фрезеровкой, а все надписи выполняются на верхнем слое платы шелкографией, при изготовлении платы, поэтому не нужны дополнительные операции по резки корпуса и изготовлению наклеек или этикеток. Такой прием требует изготовления печатной платы на производстве, но сейчас много компаний, где можно недорого заказать изготовление печатной платы не выходя из дома.
Суть прибора осталась та же, что и у предшественников, поэтому основную часть информации следует брать в статьях с их описаниями. А в этой статье в основном будет информация касающаяся Амплипульс-Микро.
Особенности:
Количество настраиваемых предустановленных профилей: 9.
Количество подключаемых электродов: 1 пара.
Управление: три кнопки и выключатель питания.
Дисплей: TFT 1.8d 160х128.
Питание: LiIon аккумулятор 18650, 1 шт.
Заряд аккумулятора: стандартный адаптер с разъемом microUSB.
Размер: 100х55х50мм.
Масса (без аккумулятора): 95 г.
Остальные характеристики как и у остальных приборов серии:
Длительность процедуры: 1. 99 мин.
Частота несущей частоты: 5 кГц.
Плавная регулировка тока: 0. 100 мА
Форма сигнала несущей: синусоидальная.
Полярность сигнала: двуполярно(физиотерапия), однополярно(электрофорез).
Частота модуляции сигнала F= 0.5. 200 Гц.
Форма модулирующего сигнала: синусоидальная, прямоугольная, нарастающая(пила), короткий импульс, парный импульс.
Глубина модуляции синусоидального сигнала М: 0%, 10%, 25%, 50%, 75%, 100%.
Чередование сигналов. 24 варианта чередования и длительности (0.5. 10 сек) различных сигналов и пауз (пауза, сниженный сигнал, непрерывный сигнал, сигнал M=100% F=150Hz).
Схема похожа на схему от Амплипульс-ИК, за исключением нескольких моментов. Функции повышающего преобразователя +12В теперь выполняет модуль заряда аккумулятора, совмещенный с регулируемым повышающим преобразователем, выходное напряжение которого нужно выставить равным 11В. Модуль требует доработки — перерезать дорожку идущую от контакта «+» аккумулятора ко входу повышающего преобразователя (помечена крестом).
Из-за применения дисплея с меньшим разрешением, параметры профиля пришлось перенести на отдельную страницу, но линейные размеры шрифта при этом увеличились.
Функции вращения энкодера заменены на нажатия кнопок «+» и «-«. Нажатие кнопки «М» соответствует нажатию на энкодер. Сразу после включения одновременным удержанием кнопок «+» и «-» можно включить индикацию напряжений аккумулятора и внутреннего преобразователя +50В. При включении прибора с зажатыми кнопка «+» и «М» произойдет восстановление заводских установок профилей.
Монтаж печатной платы нужно вести в определенной последовательности. Сначала на плату монтируются все компоненты кроме дисплея, кнопок, бузера, модуля аккумулятора и выключателя.
Так как потенциал на проводниках платы достигает 50В, а переходные отверстия на плате хоть и имеют маленький диаметр, всего 0.4мм, даже закрытые маской, не имеют полной герметичности, поэтому возможен пробой, например при касании платы мокрыми пальцами. Для избежания такой ситуации, на данном этапе монтажа, верхний слой платы следует покрыть лаком Plastik 71 из распылителя. После высыхания лака на плату монтируются кнопки. Кнопки запаиваются снизу платы, толкателями через плату наверх. Выводы у них нужно выгнуть в обратную сторону, к плате.
Далее дисплей. После его запайки желательно прошить прибор и включить (питание от программатора), чтобы убедиться в работоспособности. Прошить можно недорогим программатором ST-Link V2. Контакты разъема программирования не имеют отверстий, поэтому для надежного подключения программатора лучше всего использовать специализированные пружинные контакты, которые можно купить на алиэкспрес, но можно обойтись и обычными штырьками PLS. После того, как убедились в работоспособности дисплея, его можно приклеить на плату. Для этого нужно на нижнем слое платы, по самым краям выреза под дисплей, приклеить четыре полоски узкого двухстороннего скотча. Затем аккуратно приклеить на него дисплей так, чтобы видимая область оказалась точно посередине выреза.
Далее запаиваются бузер и выключатель. Движок включателя должен торчать в прорези платы наверх и свободно перемещаться. К контактам припаиваются провода. Следующим запаивается модуль заряда аккумулятора. Разъем microUSB должен располагаться точно на против прорези. Модуль запаивается к контактным площадкам с обоих сторон. Может потребоваться чуть обработать надфилем край платы модуля, который прилегает к основной печатной плате.
На модуле заряда имеются светодиоды процесса (красный) и окончания (зеленый) заряда, чтобы было видно их свечение, нужно на против них в боковой части корпуса просверлить отверстие диаметром 3мм, вставить туда прозрачный светодиод с обкусанными ногами и зафиксировать его там каплей термоклея. Это единственная механическая операция обработки корпуса. Отсек аккумулятора нужно приклеить двухсторонним скотчем на дно корпуса так, чтобы он не мешал другим компонентам.
После сборки необходимо все проверить, подать с лабораторного источника питание напряжением 4В, ток потребления при этом должен быть примерно 160мА (120мА с пригашенной подсветкой). Затем подключить к выходу нагрузку 280 Ом не менее 3Вт и включить непрерывном режим. При уровне 100% на нагрузке (ток примерно 100мА rms) должен присутствовать ровный синус размахом +-35В (26Vrms). При этом ток потребления должен быть не более 1.3А. Следует иметь ввиду, что элементы повышающего преобразователя на модуле заряда при токе более 1А начинают интенсивно греться, но в режиме обычного использования прибора, ток такого значения не достигает.
Часть компонентов легко находится на алиэкспрессе. Дисплей Z180SN007, SPI 18PIN 128*160 на контроллере ST7735S, применяется в тестере GM328A. Модуль заряда аккумулятора на микросхемах MT3608 и TC4056A:
Выключатель движковый размером 12х5.5мм. Гнезда для монтажа на панель. Корпус G1032B. Тонкий, крепкий, узкий двухсторонний скотч применяется при ремонте смартфонов и продается в соответствующих магазинах. В качестве проводов для электродов использованы шнуры от недорогих щупов для мультиметров.
Предупреждение: внимательно ознакомьтесь с противопоказаниями и ограничениями использования такого рода приборов и процедур, все делаете на свой страх и риск.
Источник