Ультразвуковой массажер SuperSonic Gezatone m350: отзывы, описание, инструкция. Электромассажер на МК - Устройства на микроконтроллерах - Схемы устройств на микроконтроллерах Уход и хранение прибора

В этой статье описана самая первая моя разработка функционального аналога электромиостимулятора типа SNH-2000 «Умный доктор» производства «Rosella», фото которого показано ниже.

Подробно о принципе действия массажеров такого типа описано в статье «Микрокомпьютерный электромассажер «Умный доктор» , поэтому здесь лишь будет рассмотрена конструкция устройства.

Описание схемы устройства

Принципиальная электрическая схема электромассажера показана на рисунке:

Почему этот электромассажер назван «опасным» видно из схемы - в нем отсутствует маломощный преобразователь напряжения, а высокое напряжение снимается со вторичной обмотки сетевого трансформатора TV1, выпрямляется и подается на простейший параметрический регулятор на транзисторе Т1 и переменном резисторе R12.

Сама логика электромассажера заключена в микроконтроллере DD1. Он формирует импульсы управления и подает их на базы ключевых транзисторов VT1-VT4, которые коммутируют регулируемое высокое напряжение в нагрузку, то есть на электроды.

Управляется массажер одной кнопкой SA1, назначение которой будет описано ниже.

Для индикации работы массажера служат светодиоды VD7, VD8, которые загораются в такт с выдачей управляющих импульсов на ключи.

В практике радиолюбителя встречаются приборы медицинского назначения. Зарубежные производители, используя простые методы преобразования напряжения, создают безопасные электромассажеры. Автор неоднократно пользовался такими приборами в медицинских учреждениях, но для быта импортный аппарат стоит очень дорого. В этой главе рассматривается простой аналог импортного электромассажера, который легко настроить с помощью регулятора длительности частоты и времени импульсов.

В основе схемы (рис. 7.1) заложен микроконтроллер ATtinyl5 от компании Atmel , оснащенный Flash-памятью на 1 Кбайт, памятью EEPROM на 64 байт, шестью линиями ввода-вывода, встроенным RC-генератором, АЦП, аналоговым компаратором и двумя таймерами/счетчиками.

Рис. 7.1. Схема электромассажера

Схема построена как классический полумостовой несимметричный преобразователь с трансформаторной гальванической развязкой. Расчет трансформатора основан на . При этом учитывается максимальная длительность импульсов, которая в сумме составляет частоту преобра-

зователя. Время паузы между импульсами в конструктивных расчетах трансформатора не учитывается.

Питание схемы осуществляется от внешнего источника 4,5 В. После включения тумблера S1 питание подается на микроконтроллер IC1 и выходной каскад Ql, Q2. Для исключения влияния импульсных помех во время работы питание подается через фильтр Rl, СЗ. Стабилитрон D1 выполняет роль стабилизатора напряжения 4 В. Применение в схеме стабилизации напряжения одного стабилитрона вполне оправдано, поскольку ток потребления микроконтроллера достигает максимум 10 мА.

Во время включения питания происходит сброс микроконтроллера через R5, после чего микроконтроллер опрашивает входы АЦП ADC1, ADC2 и формирует импульсы управления MOSFET-транзисторами Q1, Q2. Напряжение на АЦП регулируется переменными резисторами R3, R4. Для устранения шума во время регулировки установлены конденсаторы С5 и Сб.

Выходной каскад собран по схеме полумостового преобразователя на MOSFET-транзисторах. Применение этих транзисторов позволило упростить схему выходного каскада. Для ограничения тока преобразователя применен резистор R2. Поочередная коммутация первичной обмотки трансформатора TR1 вызовет ЭДС на вторичной обмотке. Поскольку трансформатор - повышающий, то импульсы, формируемые во вторичной обмотке, будут иметь большую амплитуду около 20 В. При изменении частоты амплитуда импульсов так же будет изменяться. Эти импульсы вызывают сокращение мышц человека при контакте с электродами во время работы прибора. На этом эффекте и основана функция массажера, что давно применяется в медицине. В схеме не предусмотрена защита от КЗ электродов.

Программа

Код программы на ассемблере представлен в листинге 7.1, а шест-надцатеричный код - в листинге 7.2.

В начале программы выполняется конфигурирование микроконтроллера. В этот момент все выводы обнулены, поэтому светодиод LED1 засвечивается. Далее АЦП микроконтроллера считывает напряжение с резисторов R3, R4. Пропорционально считанному напряжению устанавливается время включения и выключения обоих плеч полумостового преобразователя. На выводы микроконтроллера РВО и РВ1 поочередно подаются импульсы управления. Паузы между импульсами задаются значением напряжения на R3. Длительность импульсов задается значением напряжения R4. Длительность формируется программным путем.

Считывание данных на АЦП производится несколько раз, и по результатам среднего арифметического получают более точные данные длительности пауз и импульсов

Во время работы прибора светодиод LED1 мигает с частотой, пропорциональной напряжению на АЦП1. Если микроконтроллер не работает, светодиод LED1 не мигает. В этом случае необходимо перепрограммировать микроконтроллер. В программе автор не использовал таймеры, поскольку длительность пауз очень большая, и потому ресурс таймера недостаточен. Во время пауз сторожевой таймер сбрасывается, благодаря чему микроконтроллер не переходит в "спящий" режим.

Конструкция

Монтажная схема платы представлена на рис. 7.2, а двухсторонняя разводка проводников - на рис 7.3.

Рис. 7.2. Монтажная схема платы электромассажера

Плата изготовляется из двухстороннего металлизированного текстолита. Автор предлагает дизайн прибора, представленный на рис. 7.4. Экспериментальная модель (рис. 7.5) была собрана на макетной плате. Сверху платы управления устанавливаются детали, выключатель питания, регуляторы длительности и трансформатор, снизу - батарейный отсек питания. От трансформатора (снизу платы) отводятся разъемы для жгутов электродов. На плате вертикально установлен светодиод, который входит в отверстие в корпусе прибора. С верхнего торца прибора установлен выключатель питания. Все детали импортного производства.

При изготовлении трансформатора вторичная обмотка была разделена на две секции по 537 витков (рис. 7.7).

Изоляция обмоток выполнена тефлоновой лентой 0,2 мм (применяется в сантехнике), а экранирование трансформатора - алюминиевой лентой 0,5 мм (применяется в воздухотехнике). Сердечник стянут по периметру нейлоновой стяжкой.

Стабилитрон D1 - любой на 4 В (например, КС139). Микроконтроллер ATtiny 15 установлен на панельку для возможности свободного монтажа при перепрограммировании. Полевые транзисторы IRF540 в схеме не имеют радиаторов, поскольку мощность нагрузки незначительная. На плате установлен разъем для возможности подключения внешнего источника питания.

Настройка

На выводах 5 и 6 микроконтроллера в среднем положении регуляторов при включенном питании должна быть получена осциллограмма,

показанная на рис. 7.8, на выводах вторичной обмотки трансформатора - осциллограмма, показанная на рис. 7.9, а на первичной обмотке - осциллограмма, показанная на рис. 7.10.

Если напряжение на электродах будет иметь уровень, вызывающий болезненные ощущения у пациента, то необходимо увеличить сопротивление R2. Для уменьшения амплитуды выходного импульса достаточно параллельно вторичной обмотке трансформатора подключить резистор номиналом от 100 кОм до ЮМОм (или переменный резистор мощностью 1 Вт). Ощущения массажа можно улучшить, добавив параллельно вторичной обмотке конденсатор емкостью от 100 пФ до 0,1 мкФ. Емкость конденсатора зависит от частоты импульсов. Настройка производится для каждого пациента отдельно, поскольку ощущения зависят от проводимости кожи.

Эксплуатация

На электроды насаживаются смоченные в дезинфицирующем растворе тампоны. Электроды с тампонами накладываются на место массажа на теле человека, после чего включается прибор. Регулировка параметров частоты и скважности импульсов соответствует ощущениям пациента. Электроды медленно перемещают по месту массажа. Настройку длительности импульсов необходимо производить плавно, не создавая болевых ощущений пациенту.

Внимание!

Во время манипуляции электродами необходимо отключать питание прибора!

второй вот такой

как оказалось - такого рода массажеров на рынке довольно много. В том числе дома оказался аналогичный но с логотипом DeSheli.

Честно говоря я ожидал хуже картину увидеть внутри. Начнем с белого:

Порадовало наличие металлических закладных элементов в пластике, что плюс с точки зрения долговечности и ремонтопригодности. Минус - нет уплотнительных элементов между пластинкой с УЗ излучателем. Хоть все довольно плотно подогнано, но со временем в зазор может забиваться крем, что не очень гигиенично.

на плате расположен микроконтроллер без маркировки. Возбуждение ультразвуковых колебаний возложено на генератор из одного транзистора и катушки индуктивности с небольшим количеством обвязки, т.е. трансформаторов нет вообще.

Сам пьезоэлемент довольно большой

Мощность такова, что если включить в режим ультразвука то капля воды на пластинке эффектно превращается в струю холодного пара (ультразвуковая диспергация).

Как и заявлено в инструкции - работает на частоте 1 МГц

При этом режим характерный для УЗ моек, а не УЗ увлажнителей воздуха, колебания создаются не все время, а пачками с частотой 50Гц (половину периода колебания есть, половину - нет)

У массажера несколько режимов:

1) Свет. На выбор красный, синий, зеленый. В комплекте защитные очки из тонированного силикона. ИМХО полная ерунда, при мощности и спектре установленных светодиодов толку никакого, и опасности тоже.

2) УЗ излучение. Идет пачками, ощущается при скольжении пальцев по полированному излучателю

3) Электрофорезный режим. Центральный круглый металлический диск - первый электрод. металлизированная рамка в торце вдоль всей ручки - второй электрод. Между ними в этом режиме создается разность потенциалов в 16В. Полярность задается режимом или чередуется.

4) EMS режим - по сути электроимпульсный стимулятор. В комплекте перчатки из металлизированного полотна, кожные электроды. На максимальной мощности ощутимо щиплет током - импульсы до 150В. При этом пачка импульсов чередуется с отдыхом, осциллограф увы показывает из как непереодический процесс.

Штука забавная но не безопасная, если одеть перчатки то ток пойдет через сердце. Силы тока убить не хватит, но только в случае если человек здоров и не имеет аномальных реакций или слабого сердца.

Второй массажер имеет автономное питание от литиевого аккумулятора:

У центрального электрода есть силиконовая уплотнительная прокладка, что порадовало. Сам пьезокристалл мельче, от чего и мощность пониже, и частота работы повыше

Имеет следующие режимы:

1) Свет, как и у предыдущего

2) Вибрация, но такая слабая, что не ощутима

3) Электрофорез. Те же самые 16В

4) Ультразвук

В целом интерес представляют две вещи - электрофорез и ультразвук. Электрофорез конечно будет требовать правильного хвата, так как нужно максимально плотно пережимать ладонью вставки для хорошего контакта, и будет способствовать проникновению веществ из крема в кожу. И ультразвук, который в теории способен заметно интенсифицировать проникновение веществ из кремов поры кожи. Свет, вибрация - по степени полезности не больше чем поглаживание пятки, тоесть абсолютно бесполезны при представленной мощности. Электрические импульсы скорее баловство чем эффективный миостимулятор

второй вот такой

как оказалось – такого рода массажеров на рынке довольно много. В том числе дома оказался аналогичный но с логотипом DeSheli.

Честно говоря я ожидал хуже картину увидеть внутри. Начнем с белого:

Порадовало наличие металлических закладных элементов в пластике, что плюс с точки зрения долговечности и ремонтопригодности. Минус – нет уплотнительных элементов между пластинкой с УЗ излучателем. Хоть все довольно плотно подогнано, но со временем в зазор может забиваться крем, что не очень гигиенично.

на плате расположен микроконтроллер без маркировки. Возбуждение ультразвуковых колебаний возложено на генератор из одного транзистора и катушки индуктивности с небольшим количеством обвязки, т.е. трансформаторов нет вообще.

Сам пьезоэлемент довольно большой

Мощность такова, что если включить в режим ультразвука то капля воды на пластинке эффектно превращается в струю холодного пара (ультразвуковая диспергация).

Как и заявлено в инструкции – работает на частоте 1 МГц

При этом режим характерный для УЗ моек, а не УЗ увлажнителей воздуха, колебания создаются не все время, а пачками с частотой 50Гц (половину периода колебания есть, половину – нет)

У массажера несколько режимов:

1) Свет. На выбор красный, синий, зеленый. В комплекте защитные очки из тонированного силикона. ИМХО полная ерунда, при мощности и спектре установленных светодиодов толку никакого, и опасности тоже.

2) УЗ излучение. Идет пачками, ощущается при скольжении пальцев по полированному излучателю

3) Электрофорезный режим. Центральный круглый металлический диск – первый электрод. металлизированная рамка в торце вдоль всей ручки – второй электрод. Между ними в этом режиме создается разность потенциалов в 16В. Полярность задается режимом или чередуется.

4) EMS режим – по сути электроимпульсный стимулятор. В комплекте перчатки из металлизированного полотна, кожные электроды. На максимальной мощности ощутимо щиплет током – импульсы до 150В. При этом пачка импульсов чередуется с отдыхом, осциллограф увы показывает из как непереодический процесс.

Штука забавная но не безопасная, если одеть перчатки то ток пойдет через сердце. Силы тока убить не хватит, но только в случае если человек здоров и не имеет аномальных реакций или слабого сердца.

Второй массажер имеет автономное питание от литиевого аккумулятора:

У центрального электрода есть силиконовая уплотнительная прокладка, что порадовало. Сам пьезокристалл мельче, от чего и мощность пониже, и частота работы повыше

Имеет следующие режимы:

1) Свет, как и у предыдущего

2) Вибрация, но такая слабая, что не ощутима

3) Электрофорез. Те же самые 16В

4) Ультразвук

В целом интерес представляют две вещи – электрофорез и ультразвук. Электрофорез конечно будет требовать правильного хвата, так как нужно максимально плотно пережимать ладонью вставки для хорошего контакта, и будет способствовать проникновению веществ из крема в кожу. И ультразвук, который в теории способен заметно интенсифицировать проникновение веществ из кремов поры кожи. Свет, вибрация – по степени полезности не больше чем поглаживание пятки, тоесть абсолютно бесполезны при представленной мощности. Электрические импульсы скорее баловство чем эффективный миостимулятор

Случилось так, что в доме, в качестве подарка, появился электромассажёр «Чародей». И совершенно не удивительно, что он некоторое время «был не у дел». Проще говоря, про него попросту забыли. Напомнил о нём медицинский диагноз - «Воспаление корешка нерва». С тех пор периодически общаемся. Электромассажёр представляет собой моноблок из ударопрочной пластмассы, в который заключёно абсолютно всё, что является составными частями устройства.

Габариты корпуса следующие: 240 х 170 х 85 мм, вес прибора 1,8 кг. Номинальное напряжение источника питания 220 вольт переменного тока, потребляемая мощность 20 ватт. На внешней панели управления располагаются два потенциометра (для регулировки температуры нагрева и размаха виброперемещения массажной мембраны), восемь квадратных кнопок переключения частоты колебаний массажной мембраны и кнопка выключателя (красного цвета). Ниже её и правее окно световой индикации включения аппарата. Выше панели управления находится крышка пенала, снабжённая клавишей для приведения в действие запорного устройства крышки.

Внутренний объём пенала оптимален - входит всё необходимое, но при условии правильного размещения. Содержимое пенала включает в себя рабочие насадки, непосредственно сам вибратор с соединительным кабелем, сетевой шнур. Наличие данного пенала внутри корпуса массажёра делает его хранение в период нерабочего состояния весьма удобным, позволяющим всей комплектации аппарата находится в одном месте.

Вибратор представляет собой цилиндр диаметром 70 мм и длиной 50 мм, с одной стороны которого есть резьбовое соединение для установки сменных насадок различного вида. Вибратор имеет рукоятку длиной 110 мм, для его удерживания и перемещения во время работы. Вес вибратора 200 грамм.

Рабочих насадок не много: шиповая, плоская, полушаровая и шариковая, но и этого более чем достаточно. Фактически используется одна только плоская насадка, как-то доверия к ней больше, вероятно как наиболее напоминающая своей формой человеческую ладонь специалиста по массажу?

Кнопки переключения частот на лицевой панели подписаны символами реального количества выдаваемых прибором частот. Регуляторы интенсивности и нагрева имеют удобные ручки для их поворота от начальной точки обозначенной цифрой «0». Также на ручках имеются риски красного цвета для визуальной ориентации степени их поворота.

На боковой стороне корпуса расположен разъём для подключения сетевого шнура, место установки предохранителя и дополнительный технологический разъём про который никаких упоминаний лично я в руководстве не обнаружил.

Для того чтобы открыть корпус необходимо вывернуть четыре самореза. Слева понижающий трансформатор, хорошо видны мощные резисторы марки ППБ-15Г и транзисторы в металлическом корпусе КТ602А, электролитические конденсаторы, подстроечный резистор. Остальное с другой стороны платы.

Схема электрического массажёра «Чародей» не более чем средней сложности, вполне можно и самостоятельно собрать. Если что и вызовет затруднение так это изготовление вибратора. Без наглядного образца обойтись будет сложно. Схема в более читабельном виде и перечень электронных компонентов в архиве . Самый большой недостаток конкретно в моём экземпляре это цвет. Белая пластмасса маркая чрезвычайно. Второй минус это инструкция по применению (100 страниц убористого текста), вот к той, что уже есть надо бы сокращённый вариант. Нам ведь не на медиков учиться, а слегка подлечиться при лёгких формах недомоганий. В общем электрический массажёр «Чародей» это простота и доступность самостоятельного проведения лечебного массажа, а также реальная возможность ускорить процесс выздоровления. Желаю всем научится быстро выздоравливать, а лучше вообще не болеть!