Thiết kế và thi công máy massage sử dụng xung điện sinh học

Tính đến nay cũng có rất nhiều đồ án nghiên cứu về thiết bị Y tế sử dụng xung điện, như luận án thạc sĩ của tác giả Lê Đức Lịch Sử với đề tài “Nghiên cứu chế tạo máy điện châm kỹ thuật s

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY MASSAGE

SỬ DỤNG XUNG ĐIỆN SINH HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH

Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2020

GVHD: NGUYỄN THANH NGHĨA SVTH: TRƯƠNG TRẦN TRÂN NHI SVTH: PHẠM TẤN THÀNH

SKL 0 0 7 3 4 0

 Phần mềm vẽ sơ đồ nguyên lý và mạch in: Altium

 Phần mềm thiết kế vỏ hộp cho thiết bị: Solidworks

2 Nội dung thực hiện:

 Nội dung 1: Tìm hiểu cách thức hoạt động của xung điện sinh học, tác động của

nó đến cơ thể người

 Nội dung 2: Phân tích nguyên lý các thiết bị có chức năng tương tự

 Nội dung 3: Thiết kế mạch nguyên lý toàn mạch sử dụng VĐK là PIC 16F887

 Nội dung 4: Lập trình thiết bị bằng phần mềm CCS C Compiler

 Nội dung 5: Thiết kế và thi công thiết bị

 Nội dung 6: Chạy thử nghiệm, chỉnh sửa và hoàn thiện sản phẩm

 Nội dung 7: Thực hiện viết báo cáo

 Nội dung 8: Tiến hành báo cáo đề tài

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆPY SINH

ĐIỆN SINH HỌC

II NHIỆM VỤ

1 Các số liệu ban đầu:

Họ tên sinh viên: Trương Trần Trân Nhi MSSV: 16129048

I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY MASSAGE SỬ DỤNG XUNG

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/03/2020

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/08/2020

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Nguyễn Thanh Nghĩa

TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

Tên đề tài: Thiết kế và thi công máy massage sử dụng xung điện sinh học

GVHD

Tuần 1

(09/03 – 15/03)

 Gặp GVHD nghe phổ biến yêu cầu làm đồ

án, tiến hành lựa chọn đề tài thực hiện

 Nộp báo cáo hoàn chỉnh cho GVHD

 Làm slide báo cáo (6 – 10 slide)

Tuần 24

(18/08)

 Bảo vệ đề tài

GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên)

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài này là do tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó

Người thực hiện đề tài Trương Trần Trân Nhi – Phạm Tấn Thành

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, chúng em đã nhận được nhiều sự

hỗ trợ, góp ý cũng như sự đồng hành quý báu của Thầy/Cô, gia đình và bạn bè

Trước tiên, nhóm xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ths Nguyễn Thanh Nghĩa – người trực tiếp chỉ bảo, tận tâm hướng dẫn và đồng hành cùng chúng em trong suốt quá trình thực hiện đề tài Những chia sẻ kinh nghiệm đầy quý báu của Thầy đã vạch ra hướng đi đúng đắn cho đề tài; đặc biệt Thầy đã đưa ra những nhận xét, góp ý tận tình giúp nhóm phát hiện những lỗi sai để chỉnh sửa kịp thời

Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy/Cô trong khoa Điện – Điện tử nói chung, cũng như các Thầy/Cô ở bộ môn Điện tử công nghiệp – Y sinh nói riêng đã tận tâm dạy bảo, chia sẻ kiến thức và tạo điều kiện tốt nhất để giúp chúng em hoàn thành tốt đề tài của mình

Đặc biệt, chúng em xin dành lời cảm ơn tha thiết nhất đến gia đình, bạn bè đã ủng

hộ và giúp đỡ nhiệt tình khi nhóm gặp khó khăn Nhờ có những lời động viên và sự hỗ trợ những điều kiện cần thiết của cha mẹ, những kinh nghiệm thực tế của các anh chị và bạn bè đã giúp nhóm hoàn thành xong đề tài, cũng như chương trình đại học để vững tin bước vào đời

Và cuối cùng, dù có nhiều cố gắng và giúp đỡ nhưng do thời gian thực hiện ngắn, kinh nghiệm còn hạn chế nên nhóm chúng em không thể tránh được những sai sót Chúng em mong nhận được sự thông cảm, cũng như những đóng góp ý kiến từ quý Thầy, Cô và bạn bè để chúng em hoàn thiện đề tài tốt hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Người thực hiện đề tài Trương Trần Trân Nhi – Phạm Tấn Thành

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii

LỜI CAM ĐOAN v

LỜI CẢM ƠN vi

MỤC LỤC vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH ix

DANH MỤC BẢNG x

Chương 1 TỔNG QUAN 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU 2

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

1.4 GIỚI HẠN 2

1.5 BỐ CỤC 3

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

2.1 TỔNG QUAN VỀ XUNG ĐIỆN 4

2.1.1 Khái niệm và ứng dụng của xung điện 4

2.1.2 Tính chất vật lý của dòng điện xung 4

2.1.3 Phân loại dòng điện xung 6

2.1.4 Các dòng điện xung ứng dụng trong điều trị 7

2.2 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA DÒNG ĐIỆN XUNG 10

2.2.1 Phản ứng của cơ thể với dòng điện xung 10

2.2.2 Tác dụng sinh lý của dòng điện xung 12

2.2.3 Xác định ngưỡng cơ sở, thời gian điều trị và thương số quen 13

2.2.4 Phác đồ tổng quát 14

2.3 MỘT SỐ LOẠI MÁY MASSAGE XUNG ĐIỆN 14

2.3.1 Máy massage xung điện KL  5830 14

2.3.2 Máy Omron HV  F128 15

2.3.3 Máy massage xung điện Beurer EM80 16

2.3.4 Máy massage xung điện Aukewel Doctor Care AK 2000 IV 18

2.4 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 19

2.4.1 Giới thiệu về PIC16F887 19

2.4.2 Giới thiệu về LCD 1602 23

2.4.3 Giới thiệu về transistor 2N5551 (NPN) 25

2.4.4 Giới thiệu về transistor A1013 (PNP) 25

Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 27

3.1 GIỚI THIỆU 27

3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 27

3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 27

3.2.2 Phân tích sơ đồ nguyên lý máy massage KL – 5830 28

3.2.3 Tính toán và thiết kế mạch 29

3.2.4 Sơ đồ nguyên lý của toàn mạch 33

Chương 4 THI CÔNG HỆ THỐNG 34

4.1 GIỚI THIỆU 34

4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 34

4.2.1 Thi công bo mạch 34

4.2.2 Lắp ráp và kiểm tra 36

4.3 ĐÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 38

4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 39

4.4.1 Lưu đồ giải thuật 39

4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển 41

4.5 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 42

4.5.1 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng 42

4.5.2 Quy trình thao tác 42

Chương 5 KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 44

5.1 KẾT QUẢ 44

5.2 NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ: 45

Chương 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 47

6.1 KẾT LUẬN 47

6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

PHỤ LỤC 50

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Hình dạng các dòng điện xung 5

Hình 2.2: Thành phần của một xung điện 5

Hình 2.3: Các dòng điện xung hình gai nhọn (dòng Faradic) 7

Hình 2.4: Dòng điện xung chữ nhật liên tục đều 7

Hình 2.5: Dòng điện xung hình lưỡi cày 8

Hình 2.6: Dòng điện xung hình sin một chiều 8

Hình 2.7: Các loại dòng Diadynamic 9

Hình 2.8: Dòng điện xung hình sin xoay chiều 10

Hình 2.9: Các giai đoạn đáp ứng 11

Hình 2.10: Máy massage xung điện KL-5830 15

Hình 2.11: Máy massage xung điện Omron HV-F128 16

Hình 2.12: Máy massage xung điện Beurer EM80 17

Hình 2.13: Máy massage xung điện Aukewel Doctor Care AK 2000 IV 18

Hình 2.14: Hình ảnh thực tế của vi điều khiển 16F887 19

Hình 2.15: Cấu hình của vi điều khiển 20

Hình 2.16: Sơ đồ chân của PIC16F887 21

Hình 2.17: Hình ảnh LCD 1602 23

Hình 2.18: Sơ đồ chân của transistor 2N5551 25

Hình 2.19: Sơ đồ chân của transistor KSA1013 26

Hình 3.1: Sơ đồ khối của sản phẩm 27

Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý của máy massage KL-5830 29

Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển 29

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý khối khuếch đại 31

Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý khối hiển thị 32

Hình 3.6: Mạch chuyển đổi điện áp 12V – 5V 32

Hình 3.7: Mạch chuyển đổi điện áp 12V – 24V 33

Hình 3.8: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 33

Hình 4.1: Sơ đồ bố trí linh kiện khối điểu khiển 34

Hình 4.2: Sơ đồ bố trí linh kiện khối khuếch đại 35

Hình 4.3: Sơ đồ mạch in phủ đồng của khối điều khiển và khối khuếch đại 35

Hình 4.4: Hình ảnh mặt trên và dưới của khối điều khiển sau khi thi công 37

Hình 4.5: Hình ảnh mặt trên và dưới của khối khuếch đại sau khi thi công 37

Hình 4.6: Hình ảnh thực tế thiết bị đã được đóng hộp 38

Hình 4.7: Hình ảnh các khối mạch bên trong hộp 38

Hình 4.8: Lưu đồ giải thuật chính cho vi điều khiển 39

Hình 4.9: Lưu đồ giải thuật cho nút nhấn MODE (chương trình phục vụ ngắt) 40

Hình 4.10: Lưu đồ giải thuật cho nút nhấn START/STOP 41

Hình 4.11: Các bước vận hành hệ thống 43

Hình 5.1: Hình ảnh hiển thi trên LCD và OSC của xung với tần số 15Hz 44

Hình 5.2: Hình ảnh hiển thi trên LCD và OSC của xung với tần số 40Hz 45

Hình 5.3: Hình ảnh hiển thi trên LCD và OSC của xung với tần số 50Hz 45

Hình 5.4: Hình ảnh thử nghiệm trên sinh viên 1 44

Hình 5.5: Hình ảnh thử nghiệm trên sinh viên 2 45

Hình 5.6: Hình ảnh thử nghiệm trên sinh viên 3 45

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Phác đồ tổng quát 14

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của máy massage xung điện KL – 5830 15

Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật của máy massage Omron HV – F128 15

Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật của máy massage xung điện Beurer EM80 17

Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật của máy massage Aukewel Doctor Care AK 2000 18

Bảng 2.6: Chức năng của các chân LCD 1602 24

Bảng 4.1: Danh sách các linh kiện 36

Bảng 5.1: Bảng đáng giá của người dùng về thiết bị và máy massage KL – 5830 46

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay, sự phát triển không ngừng của xã hội làm cho con người phải làm việc liên tục, nhằm tạo ra các sản phẩm để phục vụ cuộc sống với nhu cầu cao của cộng đồng Nhiều gia đình sử dụng máy massage để làm giảm căng thẳng, mệt mỏi và các triệu chứng của stress do tác động mạnh mẽ của cuộc sống ở cách mạng công nghiệp 4.0 gây

ra Mỗi chiếc máy được thiết kế khác nhau với mục đích sử dụng trên những bộ phận riêng biệt của con người, giá thành dao động từ vài trăm đến vài chục triệu đồng với các phiên bản như: máy massage mini tạo cơ bụng, đai massage giảm đau lưng, máy massage mắt Maxcare,… giúp tạo cơ bụng săn chắc, điều trị đau lưng, giảm nhanh các cơn đau cổ, gáy và các đốt sống cổ,… Bên cạnh đó, máy còn xông nhiệt giúp giảm các chứng đau đầu và kích thích các dây thần kinh thị giác

Ngày nay, do cuộc sống ngày càng bận rộn hơn, nhiều gia đình ưa chuộng sử dụng máy massage dán với thiết kế nhỏ gọn và dùng được trên nhiều bộ phận khác nhau của cơ thể, tối ưu hóa hiệu năng nhưng giá cả vẫn hợp lý, không cần phải mua nhiều thiết bị và tránh lãng phí Người dùng có thể thay đổi các chức năng để lựa chọn chế độ trị liệu phù hợp với nhu cầu sử dụng Không chỉ giới hạn ở những tính năng trên, ngày càng có nhiều sản phẩm massage xung điện mới ra đời kết hợp nhiều chế độ như: châm cứu, đấm bóp, giác hơi, xoa bóp, cạo gió, giảm cân, điều tiết miễn dịch,… điều này giúp nhiều gia đình tiết kiệm đáng kể các chi phí tiêu hao [1, 2]

Máy massage là một trong những thiết bị được nhiều người ưa chuộng, đặc biệt

là nhân viên văn phòng và những người lớn tuổi [3] Tuy nhiên, vấn đề khiến người dùng đắn đo khi mua đó là sản phẩm được bán với giá thành khá cao, từ vài triệu đến vài chục triệu tùy theo chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm Chính vì vậy, nhóm chúng

em mong muốn có thể nghiên cứu, thiết kế và thi công sản phẩm có chức tương tự nhưng giá thành thấp hơn để phù hợp với thu nhập của đại đa số người Việt Nam

Tính đến nay cũng có rất nhiều đồ án nghiên cứu về thiết bị Y tế sử dụng xung điện, như luận án thạc sĩ của tác giả Lê Đức Lịch Sử với đề tài “Nghiên cứu chế tạo máy điện châm kỹ thuật số”, tạo ra các xung điện tương thích cơ bắp và massage bằng các điện cực nhằm chữa bệnh, giảm đau và tăng cường thể lực [3] Bên cạnh đó, có rất nhiều sản phẩm có chức năng tương tự được bán trên thị trường như: Beurer EM80 là dòng

sản phẩm uy tín và đáng tin cậy, kết hợp cách massage trị liệu của Trung Hoa với các ứng dụng công nghệ để điều chứng đau nhức, tê mỏi… thường gặp ở mọi lứa tuổi Nhật Bản cũng cho ra đời một dòng máy massage có tên OMRON HV-F128 với những hiệu năng tương tự nhưng giá thành rẻ hơn khoảng ba lần so với Beurer EM80 đến từ nước Đức [4, 5]

Qua những kiến thức đã học và sự tham khảo ý kiến của Giảng viên hướng dẫn,

cũng như thông qua mạng Internet, nhóm chúng em quyết định chọn đề tài “Thiết kế và thi công máy massage sử dụng xung điện sinh học” làm đề tài thực hiện Đồ án tốt nghiệp

Máy được thiết kế để người dùng có thể thay đổi cường độ phù hợp với nhu cầu sử dụng, ngoài ra còn có khả năng hiển thị các chế độ được thiết lập sẵn để người dùng có thể giám sát dễ dàng hơn

1.2 MỤC TIÊU

Thiết kế và thi công máy massage sử dụng xung điện sinh học với tần số thấp sử dụng PIC16F887 Ngoài ra, máy có thêm nút nhấn để chọn chế độ và hiển thị lên màn hình LCD

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

 Nội dung 1: Tìm hiểu cách thức hoạt động của xung điện sinh học, tác động của

nó đến cơ thể người

 Nội dung 2: Phân tích nguyên lý các thiết bị có chức năng tương tự

 Nội dung 3: Thiết kế mạch hoạt động có tần số phát thấp theo mong muốn

 Nội dung 4: Lập trình để cài đặt các chế độ cho thiết bị

 Nội dung 5: Thiết kế và thi công thiết bị

 Nội dung 6: Chạy thử nghiệm, chỉnh sửa và hoàn thiện sản phẩm

 Nội dung 7: Thực hiện viết báo cáo

 Nội dung 8: Tiến hành báo cáo đề tài

1.4 GIỚI HẠN

 Chỉ hỗ trợ massage và giảm đau, không có chức năng trị bệnh

 Chỉ dừng lại ở 3 chế độ với 3 mức xung khác nhau

 Chỉ phát xung liên tục và sử dụng để kích thích mô mềm

1.5 BỐ CỤC

 Chương 1: Tổng quan

Trình bày đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án

 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết

Trình bày tổng quan về xung điện và tác động sinh lý của nó lên cơ thể người, tìm hiểu một số máy massage đã được sử dụng ngoài thị trường và giới thiệu phần cứng được sử dụng trong đề tài

 Chương 3: Thiết Kế và Tính Toán

Giới thiệt hệ thống, trình bày sơ đồ khối, tính toán thiết kế và đưa ra sơ đồ nguyên lý của thiết bị

 Chương 4: Thi công hệ thống

Trình bày thi công phần cứng, lưu đồ giải thuật và hướng dẫn sử dụng thiết bị

 Chương 5: Kết Quả, Nhận Xét và Đánh Giá

Nêu ra kết quả đạt được sau một thời gian nghiên cứu và thực hiện đề tài, trình bày một số hình ảnh của thiết bị và đưa ra những nhận xét, đánh giá

 Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển

Trình bày kết luận cho những phần đã và chưa làm được, đồng thời nêu ra hướng phát triển cho đề tài

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 TỔNG QUAN VỀ XUNG ĐIỆN

2.1.1 Khái niệm và ứng dụng của xung điện

a Khái niệm

Dòng điện một chiều dùng trong điều trị được gọi là dòng điện một chiều đều bởi

vì hướng đi và cường độ của nó sau khi ổn định không đổi

Các dòng điện một chiều có cường độ lên xuống đều có thể coi là dòng điện xung Các dòng điện xoay chiều có thể coi là các dòng xung nhưng có hướng đi của điện tích luôn luôn đổi chiều.

Dòng điện xung là dòng điện do nhiều xung điện liên tiếp tạo nên

Xung điện là dòng điện chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn, xen kẽ giữa các xung

là khoảng nghỉ sẽ không có dòng điện

Tên của dòng điện xung được gọi theo tên của xung điện hoặc theo cách mà người

ta tạo ra dòng điện, hoặc đơn giản là gọi theo tên của tác giả tìm ra dòng điện xung đó

Theo chiều hướng vận động của dòng điện ta có thể có các dòng điện xung một chiều và dòng xung xoay chiều

Tín hiệu xung điện là tín hiệu điện áp hay dòng điện biến đổi theo thời gian một cách rời rạc (tức không liên tục) Tín hiệu xung có thể là một dãy xung tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ lặp lại, hay chỉ là một xung đơn xuất hiện một lần, có cực tính (

âm, + dương) hoặc cực tính thay đổi [3]

b Ứng dụng của xung điện

 Để giảm đau, giảm co thắt cơ, tăng tuần hoàn, chọn các dòng điện xung có tính chất ức chế

 Để kích thích co cơ (cơ bại, liệt, rèn luyện cơ) phục hồi thần kinh, chọn dòng xung có tác dụng hưng phấn

 Chống viêm: Dòng điện xung có tác dụng chống viêm dựa trên cơ sở tăng cường tuần hoàn, chuyển hóa, giảm phù nề, tăng cường miễn dịch dịch thể và tế bào, giảm các chất gây viêm, chỉ áp dụng với viêm không do nhiễm khuẩn

 Gây ngủ: Dòng điện xung hình vuông có tần số 100  150Hz, cho đi qua não bằng một điện cực ở trán, một điện cực ở gáy có tác dụng gây ngủ

2.1.2 Tính chất vật lý của dòng điện xung

a Dạng xung

Một xung điện có những tham số cơ bản sau đây:

 Hình thể xung: Có dạng xung chính là xung vuông (chữ nhật), xung gai nhọn (tam giác), xung hình sin, xung lưỡi cày, xung hình thang Hình thể xung quyết định tính chất kích thích của một xung điện Những xung có độ dốc lớn (xung vuông, xung gai) có khả năng kích thích mạnh các cơ còn chi phối thần kinh tốt, trong khi xung có độ dốc thấp (xung lưỡi cày) phù hợp hơn với những cơ đã bị giảm hoặc mất chi phối thần kinh Xung hình sin là dạng trung gian giữa 2 loại trên, có tác dụng điều hoà rất tốt

Hình 2.1: Hình dạng các dòng điện xung

 Thời gian xung: Bao gồm thời gian dốc lên (ta), thời gian duy trì (ti), thời gian xuống (tb) và khoảng nghỉ (tp) tiếp theo cho tới khi bắt đầu một xung mới Tổng hợp các yếu tố trên tạo thành một chu kỳ xung (T)

T = ta + ti + tb + tp

Hình 2.2: Thành phần của một xung điện

 Biên độ xung: Là độ lớn của một xung điện, phản ánh khả năng kích thích mạnh, nhẹ của xung

 Dòng điện xung có thể liên tục, đều về biên độ, tần số hoặc ngắt quảng, có biến điệu tần số hay biên độ

 Sự thay đổi các thành phần của một xung điện có ảnh hưởng đến tác dụng sinh lý và điều trị

b Tần số xung:

Là số xung xuất hiện trong một đơn vị thời gian (s): f = 1/T, đơn vị là Hz Tần số xung có ý nghĩa rất quan trọng đối với điều trị bằng dòng điện xung Mỗi một dòng điện xung có một kiểu tần số đặc trưng riêng, phản ánh tính chất tác dụng đặc thù của loại dòng đó

Dòng điện xung trong điều trị là dòng xung thấp tần (dưới 1000Hz) và dòng xung trung tần (1000  20000Hz) Với tần số 50Hz thì gây co cơ kiểu răng cưa, còn với tần

số lớn hơn 1000Hz thì không gây co cơ

Tần số dòng có thể thay đổi từ một vài xung cho tới vài ngàn xung trong một giây Tuy nhiên, khi tần số từ trên 3000Hz/giây thì tác dụng của các tần số không còn khác nhau nữa, do tổ chức cơ thể không kịp đáp ứng với những thay đổi quá nhanh về dòng (ức chế Wedensky)

c Biên độ xung

Là biên độ của tất cả các xung tạo nên dòng điện xung Biên độ dòng có thể ổn định trong suốt quá trình tồn tại dòng xung hoặc biến đổi theo những nhịp đã định trước

Cường độ xung là điểm biên độ xung đạt cao nhất

Cường độ xung trung bình là cường độ bình quân theo thời gian, bao giờ cũng thấp hơn biên độ đỉnh xung

Dòng điện xung có thể là dòng điện xung liên tục, dòng điện xung ngắt quãng, dòng điện xung một chiều, dòng điện xung xoay chiều, có thể đều hoặc biến đổi về tần

số, biến đổi biên độ theo chu kỳ

 Điều trị bằng dòng điện xung là kết hợp các yếu tố trên qua tác động lên cơ thể để đạt những đáp ứng mong muốn [6]

2.1.3 Phân loại dòng điện xung

a Căn cứ vào tần số:

 Dòng điện xung có tần số thấp: f = 1Hz  < 1000Hz

 Dòng điện xung có tần số trung: f = 1000Hz  < 20000Hz

 Dòng điện xung có tần số cao: f = > 20000Hz

b Căn cứ vào loại dòng điện:

 Dòng điện xung một chiều

 Dòng điện xung xoay chiều

c Căn cứ vào chế độ phát xung:

 Dòng điện xung liên tục

 Dòng điện xung ngắt quãng

 Dòng điện xung biến đổi biên độ

 Dòng điện xung biến đổi tần số

 Dòng điện xung biến đổi cả biên độ và tần số

2.1.4 Các dòng điện xung ứng dụng trong điều trị

 Dòng điện xung tần số thấp:

a Dòng điện xung hình gai nhọn hay tam giác (dòng Faradic):

Đặc điểm: Xung hình gai nhọn; ta và tb ngắn; ti = 0; T =1  1,5ms; f = 100Hz

Hình 2.3: Các dòng điện xung hình gai nhọn (dòng Faradic)

b Dòng điện xung hình chữ nhật (dòng xung Leduc):

Đặc điểm: Xung cơ bản hình chữ nhật có: f = 100  1000Hz; T = 0,01  1ms

Hình 2.4: Dòng điện xung chữ nhật liên tục đều

 Dòng điện xung hình chữ nhật cũng có các chế độ phát xung như dòng điện xung hình gai nhọn

 Dòng điện xung hình gai nhọn và hình chữ nhật đều có tác dụng kích thích thần kinh, giảm đau, do đó thường được dùng với các bệnh nhân mất khả năng co cơ sau phẫu thuật hoặc sau khi gặp phải chấn thương, các bệnh nhân bị teo cơ, liệt cơ hay cần phục hồi thần kinh Ngoài ra còn dùng trong chẩn đoán cổ điển

c Dòng điện xung hình lưỡi cày (dòng Lapique):

Đặc điểm của xung: Độ dốc lên và xuống từ từ, tần số và độ dốc xung có thể thay đổi được

Hình 2.5: Dòng điện xung hình lưỡi cày

 Thời gian một xung tương đối dài, độ dốc lên từ từ phù hợp để điều trị các cơ bị tổn thương (tính kích thích của cơ bị giảm)

 Các dòng xung: Liên tục, biến đổi biên độ, biến đổi tần số

 Dòng điện xung hình lưỡi cày có tác dụng giảm đau mạch

d Dòng điện xung hình sin (dòng xung Bernard hay dòng Diadynamic):

Hình 2.6: Dòng điện xung hình sin một chiều

Đặc điểm: Xung có dạng hình sin, tần số từ 50  100Hz, bao gồm 5 dòng cơ bản sau:

 Dòng một pha cố định (MF): Dòng xung liên tục, tần số 50Hz không đổi => Tạo cảm giác rung mạnh và co rút các cơ

 Dòng hai pha cố định (DF): Dòng xung liên tục, tần số 100Hz không đổi => Tạo tác động nhẹ nhàng và dễ chịu lên bề mặt da, chỉ gây co cơ khi cường độ dòng khá cao

 Dòng biến điệu chu kỳ dài (LP): Có sự biến đổi chậm, luân phiên giữa dòng MF

và DF theo từng nhịp 6 giây (6 giây có dòng xung 50Hz xen kẽ 6 giây có dòng

xung 100Hz, nhóm xung 6 giây 100Hz có thể biến đổi cường độ) Dòng kích thích mạnh hơn dòng DF đôi chút => Gây co rút cơ nhẹ trong pha MF

 Dòng biến điệu chu kỳ ngắn (CP): Có sự biến đổi nhanh, luân phiên giữa dòng

MF và DF theo từng nhịp 1 giây (1 giây có dòng xung 50Hz xen kẽ 1 giây có dòng xung 100Hz) Dòng kích thích nhẹ hơn dòng MF đôi chút nhưng mạnh hơn hẳn dòng LP hay DF => Gây co rút cơ nhẹ trong pha MF

 Dòng CPid: Giống dòng CP nhưng cường độ trong pha DF cao hơn pha MF 10%

=> Làm giảm đi sự khác biệt về cảm giác giữa pha MF và DF

Hình 2.7: Các loại dòng Diadynamic

 Dòng Diadynamic có tác dụng giảm đau nhanh và rõ rệt, đặc biệt là khi kết hợp CP

và LP Để có tác dụng kích thích thần kinh cơ, người ta kết hợp các nhóm MF theo nhịp cách: Cứ 1 giây MF xen kẽ với 1 giây nghỉ [3, 6]

 Dòng điện xung tần số trung:

a Dòng điện xung giao thoa (dòng Nemec):

Là một dòng vừa có tác dụng của tần số thấp một chiều, vừa ít kích thích da do tác dụng của các dòng xoay chiều tần số trung bình hoặc cao hơn Liệu pháp giao thoa được áp dụng trong điều trị bằng cách cho hai dòng xoay chiều tần số trung bình tương tác lẫn nhau, một dòng có tần số cố định 4000Hz, một dòng có tần số từ 4000  4250

Hz Kết quả của sự tương tác là xuất hiện một dòng có tần số trung bình mới với biên

độ tăng giảm một cách nhịp nhàng Sự biến đổi biên độ như vậy được gọi là nhịp điều biến biên độ (AMF) Nhịp AMF tương ứng với sự chênh lệch về tần số của hai dòng nguyên thuỷ (0  250 Hz) và được coi là tần số kích thích chính trong điều trị [2]

b Dòng điện xung hình sin xoay chiều:

Hình 2.8: Dòng điện xung hình sin xoay chiều

Đặc điểm của xung:

 Xung có dạng hình sin xoay chiều, tần số cơ bản là 5000Hz

 Biến đổi biên độ thành uốn sóng 100% hoặc biến đổi biên độ một phần: 75%, 50%, 25%

 Có thể nắn lại thành dòng xung hình sin một chiều

 Dòng Nemec có tác dụng kích thích cơ (thể dục điện), giảm đau (cơ, xương, khớp, thần kinh)

2.2 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA DÒNG ĐIỆN XUNG

2.2.1 Phản ứng của cơ thể với dòng điện xung

a Ngưỡng và hiện tượng quen dòng:

Tác dụng của một dòng điện xung đối với cơ thể khoẻ mạnh bao giờ bao giờ cũng trải qua 3 giai đoạn sau đây:

 Giai đoạn cảm giác: Là những đáp ứng đầu tiên rất nhanh sau khi thiết lập điện trường trong tổ chức cơ thể Lúc này cường độ dòng còn rất thấp, chỉ còn một vài

mA Người bệnh có cảm giác râm ran như kiến bò trên mặt da, rồi rõ dần như kim châm chích Giai đoạn này sẽ qua nhanh nếu cường độ dòng tiếp tục tăng lên

 Giai đoạn co cơ: Khi cường độ dòng đủ mạnh sẽ tạo ra đáp ứng co cơ từ mức độ nhẹ đến mạnh mà người bệnh có thể cảm thấy rất rõ, giống như cơ được rung lên theo nhịp của dòng điện Mặt khác, người kỹ thuật viên điều trị cũng có thể nhận thấy hiện tượng co rút cơ bằng cách nhìn hoặc sờ trực tiếp vào vùng điều trị, sẽ thấy cơ co rút vồng lên theo nhịp dòng điện xung

 Giai đoạn đau: Là biểu hiện đáp ứng quá mức đối với dòng khi cường độ vượt quá giới hạn cho phép Từ những co rút êm dịu đã chuyển thành cảm giác xoắn vặn cơ, gây đau thắt khó chịu và có thể dẫn tới những tác dụng phụ khó lường trước được Bởi vậy, đau là biểu hiện cần tránh trong quá trình điều trị

Các giai đoạn đáp ứng trên đây được gọi là “ngưỡng” của tổ chức cơ thể đối với dòng điện xung, là một quy luật chung cho tất cả mọi loại dòng điện xung, không phụ thuộc vào các thông số kỹ thuật của dòng Tuy nhiên, mức độ biểu hiện đáp ứng lại tuỳ theo cảm ứng riêng của từng người và từng tình trạng bệnh lý của tổ chức cơ thể

Hình 2.9: Các giai đoạn đáp ứng

1  Ngưỡng cảm giác; 2  Ngưỡng co cơ; 3  Ngưỡng đau

Các ngưỡng điện xung liên tục tăng lên trong quá trình điều trị Điều này phản ánh một đặc tính cơ bản của tổ chức cơ thể, đó là hiện tượng thích nghi (hay quen) với một tác nhân kích thích ngoại lai (ở đây là tác nhân điện), xảy ra rất nhanh chóng sau khi bắt đầu điều trị, đặc biệt đối với những dòng có tần số cao (dòng có tần số trung bình) Hiện tượng thích nghi làm cho tác dụng của dòng xung điện bị giảm sút, là một vấn đề cần phải khắc phục trong thực hành điều trị

b Phản ứng với dòng một chiều và dòng xoay chiều:

Khác biệt giữa 2 loại dòng này chủ yếu là ở chỗ dòng một chiều gây ra tác dụng điện phân dưới các điện cực (tác dụng Galvanie), trong khi dòng xoay chiều không gây tác dụng đó Cường độ càng cao, tác dụng điện phân càng nhiều và càng gây đau Điều này sẽ làm cho cường độ dòng một chiều bị hạn chế Với dòng xoay chiều, vấn đề này không xảy ra, bởi vậy có thể đặt cường độ cao hơn rất nhiều mà vẫn không bị đau Điều này đặc biệt có lợi trong điều trị trong kích thích cơ, là nơi cần có cường độ dòng cao hơn

c Phản ứng với dòng tần số thấp và dòng tần số trung bình:

Chúng ta đều biết điện trở da chia làm hai loại:

 Trở kháng (Ro): Phụ thuộc vào tần số của dòng và có giá trị tương đối ổn định là 1000Ω

 Dung kháng (Rc): Là điện trở biến đổi tuỳ theo dung tích của lớp tổ chức nông

và tần số dòng Dung kháng sẽ giảm đi khả năng tần số dòng Mối quan hệ giữa tần số và dung kháng được thể hiện qua công thức sau:

c f

R c

2

Dòng có tần số trung bình (chẳng hạn 4000Hz) sẽ đáp ứng với Rc khoảng 39,8Ω Theo luật trên, nó sẽ đi theo con đường dung kháng Vì điện trở này rất thấp, nên dòng

đi qua rất dễ dàng và sẽ vào tới các lớp tổ chức sâu hơn, mà chỉ kích thích da tất ít

Như vậy, tần số kích thích da mạnh, tác dụng nông; tần số trung bình kích thích

da ít, tác dụng sâu [7, 8]

2.2.2 Tác dụng sinh lý của dòng điện xung

Khi một dòng điện xung tác dụng vào tổ chức cơ thể thì các thụ thể cảm thụ nằm trong da, cơ và các tổ chức có dòng điện chạy qua sẽ được hưng phấn và dẫn đến các đáp ứng phản xạ tiếp theo như giãn mạch, tăng tuần hoàn, dinh dưỡng chuyển hoá… của tổ chức cơ thể

Sự thay đổ đột ngột cường độ của các xung điện sẽ dẫn tới những co rút cơ không theo ý muốn Tuỳ theo nhịp độ dòng mà co rút cơ thể từng cái một hoặc thành chuỗi co rút liên tục Kèm theo sự cơ rút cơ là sự tăng cường các phản ứng oxy hóa – khử và tiêu thụ glycogen

Đối với tổ chức thần kinh, sau sự hưng phấn ban đầu nếu tác dụng dòng điện tiếp tục kéo dài thì cơ thể sẽ phản ứng lại bằng hiện tượng giảm hưng phấn, thậm chí đi đến

ức chế dẫn truyền xung động từ ngoại vi vào trung ương, làm cho da mất cảm giác Tác dụng hưng phấn hay ức chế còng phụ thuộc vào một số yếu tố như:

 Tốc độ tăng – giảm cường độ dòng điện nhanh hay chậm: Những xung có độ dốc tăng – giảm cường độ càng lớn (xung vuông, xung gai nhọn) thì tác dụng hưng phấn càng mạnh

(2.1)

 Tần số dòng xung: Các nghiên cứu cho thấy dải tần số dưới 50Hz có tác dụng gây hưng phấn mạnh và dễ dàng dẫn tới những co rút cơ; trong khi tác dụng ức chế lại rất dễ dàng đạt được với dải tần từ 80 – 200Hz

 Thời gian tác dụng kéo dài sẽ làm giảm dần tính hưng phấn và dẫn tới hiện tượng quen dòng Từ những đặc điểm trên, ta có thể suy ra tác dụng sinh lý của từng loại dòng điện xung:

 Dòng faradic kích thích mạnh hơn ức chế vì độ dốc lên và độ dốc xuống của xung dựng đứng Có thể dùng để kích thích các vùng da giảm cảm giác, các cơ bại, liệt, v.v…

 Dòng điện xung hình chữ nhật, tuỳ tần số, thời gian xung, thời gian nghỉ…có thể

có tác dụng kích thích hay ức chế mạnh hơn Khi thời gian có điện nhiều thì tác dụng mang điện tích lớn

 Dòng điện xung hình lưỡi cày, độ dốc xung lên và xuống thoai thoải, thời gian xung kích thích kéo dài hơn, nên phù hợp cả với các cơ đã bị thương một phần,

có phản ứng chậm hơn cơ bình thường Chúng thích hợp nhất để kích thích các

cơ bại, liệt co rút

 Dòng điện xung hình sin 50Hz kích thích mạnh; loại 100Hz ức chế mạnh

 Dòng điện giao thoa kích thích da ít (vì tần số đã khá cao tới 5000Hz), nhưng tác dụng mạnh trên các tổ chức sâu Còn dòng điện xung hình sin xoay chiều thì hoàn toàn không có tác dụng di chuyển điện tích, không tác dụng trên cảm thụ da; trái

lại chỉ tác dụng trên tổ chức sâu

Một điểm đáng lưu ý là tuy các dòng điện xung tần số thấp có thể gây co rút cơ nhẹ, nhưng không nên dùng để kích thích cơ Lý do là cường độ cần thiết để tạo được

co cơ rõ phải là khá cao Nếu dùng các dòng xung tần số thấp, kích thích sẽ trở nên rất đau và nguy cơ ăn mòn da rất lớn (cường độ dòng càng cao, tác dụng Galvanic càng nhiều) Trong trường hợp này, các dòng xung tần số trung bình sẽ là một sự lựa chọn thích hợp nhất (có thể nói rằng dòng giao thoa là một dòng lý tưởng cho kích thích cơ)

[7-9]

2.2.3 Xác định ngưỡng cơ sở, thời gian điều trị và thương số quen

a Ngưỡng cơ sở (Rheobase):

 Dùng xung hình chữ nhật Đặt thời gian xung là 1000ms và khoảng nghỉ cố định

là 2000ms

 Tăng cường độ dòng cho tới khi nhìn thấy hoặc sờ thấy một co cơ tối thiểu

 Cắt mạch và dọc cường độ dòng trên mà hiển thị Đó chính là Rheobase

 Cắt mạch và dọc thời gian xung Thời gian xung chính là Chronaxy

c Thương số quen (Accommodation quotient):

 Dùng xung tam giác và đặt lại cực

 Tăng cường độ dòng cho tới khi nhìn thấy họăc sờ thấy co cơ tối thiểu

 Cắt mạch và dọc cường độ dòng trên mà hiển thị Lấy cường độ này chia cho Rheobase (ở trên sẽ được “thương số quen” [7, 8]

2.2.4 Phác đồ tổng quát

Phác đồ tổng quát thường sử dụng trong massage được thể hiện ở Bảng 2.1

Bảng 2.2: Phác đồ tổng quát

Dòng xung Êm dịu: AMF, IF, LP, 2 – 5,

TENS thông dụng

Kích thích mạnh: CP, CPid, MF, TENS châm cứu, Burst – TENS

Thời gian

Cường độ Gấp 2 – 3 lần ngưỡng cảm giác Gấp 3 – 4 lần ngưỡng cảm giác Thời gian

điều trị

4 – 6 phút/lần x 10 lần hàng

2.3 MỘT SỐ LOẠI MÁY MASSAGE XUNG ĐIỆN

2.3.1 Máy massage xung điện KL  5830

a Thông số kỹ thuật

Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy massage xung điện KL – 5830 được liệt

kê ở Bảng 2.3

Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật của máy massage xung điện KL – 5830

Chiều rộng xung điện 20  400 (m/s)

Hình 2.10: Máy massage xung điện KL-5830

Hình 2.10 là hình ảnh thực tế của máy massage xung điện KL – 5830 với thiết

kế nhỏ gọn, tiện ích Bạn có chỉ cần kẹp sản phẩm vào cổ và bấm nút khởi động, máy massage thông minh sẽ tự động xoa bóp, giúp bạn thư giãn, giảm đau Ngoài ra máy còn

có chức năng châm cứu bằng xung điện rất độc đáo Sản phẩm có thể bấm huyệt vùng

lưng vai giúp lưu thông khí huyết giảm đau nhức xương khớp [9]

2.3.2 Máy Omron HV  F128

a Thông số kỹ thuật:

Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy massage xung điện Omron HV – F128

được liệt kê ở Bảng 2.3

Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật của máy massage Omron HV – F128

2.3.3 Máy massage xung điện Beurer EM80

a Thông số kỹ thuật:

Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy massage xung điện Omron HV – F128

được liệt kê ở Bảng 2.4

Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật của máy massage xung điện Beurer EM80

Độ rộng xung điện 40  250 (m/s)

Hiệu suất (500 Ohm load) Tối đa 90Vpp

Thời gian điều trị Có thể chỉnh từ 5  90 phút

Điều kiện hoạt động 10C đến 40C với độ ấm khoảng 30%  85%

Điều kiện bảo quản 10C đến 50C với độ ấm khoảng 10%  95%

EMS / massage), 20 chương trình lập trình miễn phí (TENS / EMS): Tần số, độ rộng xung, thời gian, thời gian tắt thông qua 4 kênh để điều chỉnh 8 điện cực dính Dòng điện

có tần số thấp làm co giãn cơ, việc co giãn liên tục giúp các cơ được phục hồi, hỗ trợ cơ thể làm dịu cơn đau và thúc đẩy lưu thông máu thông qua việc tăng lưu lượng máu khi

cơ giãn ra, phóng thích các thành phần máu chuyển khóa khi cơ co lại Bên cạnh đó, máy có thể phối hợp lý tưởng với chương trình điều trị cá nhân để cải thiện hiệu quả triệu chứng của các bệnh như: bệnh lý sau chấn thương hoặc sau phẫu thuật, bệnh khớp

và các chứng đau cơ [11]

2.3.4 Máy massage xung điện Aukewel Doctor Care AK 2000 IV

a Thông số kỹ thuật:

Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy massage xung điện Omron HV – F128

được liệt kê ở Bảng 2.5

Bảng 2.7: Thông số kỹ thuật của máy massage Aukewel Doctor Care AK 2000

Nhiệt độ bảo quản và vận chuyển Từ  200C tới 550C

b Ưu điểm

Hình 2.13: Máy massage xung điện Aukewel Doctor Care AK 2000 IV

Hình 2.13 là hình ảnh thực tế của máy massage xung điện Aukewel Doctor Care

AK 2000 IV với tần số mạnh nhất lên đến 2500 Hz Xuyên rất sâu vào huyệt đạo thay thế cây kim Những nhãn hiệu khác trên thị trường tần số thấp  xuyên cạn, dùng pin 9V và có thể sử dụng điện Adapter 220V/9V

Ưu điểm của việc sử dụng điện Adapter 9V là dòng điện luôn chính xác 9V, không bao giờ bị yếu, không phải tốn tiền mua pin, khắc phục khuyết điểm của việc dùng pin (pin yếu thì kích thích cũng yếu)

Doctor Care có thể dùng điện hoặc dùng pin  tùy theo sở thích Rất nhiều loại máy khác trên thị trường hiện nay chỉ có thể dùng pin

Ngoài những chức năng chuẩn, Doctor Care còn được bổ sung thêm 3 chức năng thẩm mỹ giảm béo hiệu quả

Doctor Care có công nghệ độc nhất với tần số phát xung 2500 HZ có khả năng xuyên sâu qua da (thay thế cây kim xuyên sâu qua da) cho hiệu quả điều trị vượt trội, khắc phục khả năng xuyên cạn của các nhãn hiệu khác [12]

Hình 2.14: Hình ảnh thực tế của vi điều khiển 16F887

Tất cả các PIC16/17 đều có cấu trúc RISC PIC16CXX có các đặc tính nổi bậc,

8 mức ngăn xếp Stack, nhiều nguồn ngắt tích hợp bên trong lẫn ngoài Có cấu trúc Havard với các bus dữ liệu và bus thực thi chương trình riêng biệt nhau cho phép độ dài

1 lệnh là 14 bit và bus dữ liệu 8 bit cách biệt nhau Tất cả các lệnh đều mất 1 chu kỳ lệnh ngoại trừ các lệnh rẽ nhánh chương trình mất 2 chu kỳ lệnh Chỉ có 35 lệnh và 1 lượng lớn các thanh ghi cho phép đáp ứng cao trong ứng dụng

Họ PIC16F8X có nhiều tính năng đặc biệt làm giảm thiểu các thiết bị ngoại vi,

vì vậy kinh tế cao, có hệ thống nổi bật đáng tin cậy và sự tiêu thụ năng lượng thấp Ở đây có 4 sự lựa chọn bộ dao động và chỉ có 1 chân kết nối bộ dao động RC nên có giải pháp tiết kiệm cao Chế độ SLEEP tiết kiệm nguồn và có thể được đánh thức bởi các nguồn reset [14]

b Cấu trúc tổng quát của PIC16F887

Hình 2.15: Cấu hình của vi điều khiển

 8K x 14 bits/word Flash ROM

 368 x 8 Bytes RAM

 256 x 8 Bytes EEPROM

 5 Port xuất/nhập (A, B, C, D, E) tương ứng 33 chân ra

 2 Bộ định thời 8 bit Timer 0 và Timer 2

 1 Bộ định thời 16 bit Timer 1, có thể hoạt động ở chế độ tiết kiệm năng lượng (SLEEP MODE) với nguồn xung clock ngoài

 2 Bộ Capture/ Compare/ PWM (Bắt Giữ/ So Sánh/ Điều Biến Xung)

 1 Bộ biến đổi Analog to Digital 10 bit, 8 ngõ vào

 2 Bộ so sánh tương tự (Compartor)

 1 Bộ định thời giám sát (Watch Dog Timer)

 1 Cổng giao tiếp song song 8 bit

 1 Port nối tiếp

 15 Nguồn ngắt (Interrupt)

 Chế độ tiết kiệm năng lượng (Sleep Mode)

 Nạp chương trình bằng cổng nối tiếp (ICSP™: In  Circuit Serial Programming™)

 Tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài 14 bit

 Tần số hoạt động tối đa 20 MHz [15]

c Sơ đồ và chức năng các chân PIC16F887

Hình 2.16: Sơ đồ chân của PIC16F887

 Chức năng là port I/O:

 Port A gồm các tín hiệu từ RA0 đến RA7

 Port B gồm các tín hiệu từ RB0 đến RB7

 Port C gồm các tín hiệu từ RC0 đến RC7

 Port D gồm các tín hiệu từ RD0 đến RD7

 Port E gồm các tín hiệu từ RE0 đến RE7

 Chức năng tương tự là các ngõ vào bộ chuyển đổi ADC: có 14 kênh

 14 kênh vào tương tự từ AN0 đến AN13

 Hai ngõ vào nhận điện áp tham chiếu bên ngoài là Vref+ và Vref-

 Chức năng tương tự là các ngõ vào bộ so sánh C1 và C2:

 4 chân: C12IN0-, C12IN1-, C12IN2-, C12IN2- nhận điện áp ngõ vào âm của

2 bộ so sánh

 2 chân: C1IN+ và C2IN+ nhận điện áp tương tự

 2 bộ so sánh có 2 ngõ ra là C1OUT và C2OUT

 Chân Cvref nhận điện áp tham chiếu chuẩn cấp cho 2 bộ so sánh

 Chức năng dao động cấp xung cho CPU hoạt động:

 2 chân OSC1 và OSC2 nối với tụ thạch anh để tạo dao động cấp xung cho CPU hoạt động

 Nếu không dùng tụ thạch anh PIC sẽ nhận tín hiệu dao động từ nguồn khác thông qua chân CLKIN và chân CLKOUT sẽ cấp xung clock cho các thiết bị khác

 Chức năng nhận xung ngoại của T0 và T1:

 Chân T0CKI: Nhận xung ngoại cho timer/counter T0

 Chân T1CKI: Nhận xung ngoại cho timer/counter T1

 2 chân T1OSO và T1OSI là 2 ngõ vào tạo dao động riêng cho Timer1 có thể hoạt động một cách độc lập

 Chức năng truyền dữ liệu SPI:

 Chân SDI là ngõ vào nhận dữ liệu

 Chân SDO là ngõ ra phát dữ liệu

 Chân SCK là ngõ ra phát xung clock

 SS

 Chức năng truyền dữ liệu I2C:

 Chân SDA là ngõ truyền/nhận dữ liệu

 Chân SCL là ngõ ra phát xung clock

 Chức năng truyền dữ liệu đồng bộ ESUART:

 Chân DT là ngõ truyền/nhận dữ liệu

 Chân CK là ngõ phát ra xung clock

 Chức năng truyền dữ liệu không đồng bộ ESUART:

 Chân RX là ngõ nhận dữ liệu

 Chân TX là ngõ phát dữ liệu

 Chức năng ngắt:

 Chân INT là ngõ nhận tín hiệu ngắt

 Chức năng CCP (capture, compare, pulse width modulation):

 Chân CCP1 và CCP2 là 2 tín hiệu cho khối CCP

 Các chân P1A, P1B, P1C và P1D là 4 tín hiệu cho khối PWM

 Chức năng nạp chương trình:

 Chân ICSPDAT là ngõ vào tín hiệu để truyền dữ liệu

 Chân ICSPCLK là ngõ vào tín hiệu để nhận xung clock

 Chân PGM là ngõ vào tín hiệu để điều khiển nạp

 Chân Vpp là ngõ vào tín hiệu để nhận điệp áp lập trình

 Chân MCLR là ngõ vào reset

 Có 4 chân cấp nguồn: VDD cấp nguồn dương, VSS nối với 0V

2.4.2 Giới thiệu về LCD 1602

Trong đề tài này, nhóm sử dụng LCD hiển thị chế độ của xung điện và thời gian thực hiện massage để người dùng có thể quan sát một cách dễ dàng Hiện nay có nhiều LCD trên thị trường với nhiều kích thước khác nhau, ví dụ: LCD 1602 có 16 cột và 2 hàng được nhóm sử dụng trong đề tài này

Bảng 2.8: Chức năng của các chân LCD 1602

Số thứ tự Tên chân Chức năng của chân

RS = 0: Chuyển LCD vào chế độ ghi lệnh

RS = 1: Chuyển LCD vào chế độ ghi dữ liệu

H: read mode, L: write mode