基于AVR单片机的医用臭氧治疗仪的设计.

基于单片机控制的家用智能制氧机系统研究【摘要】本研究基于单片机控制，设计并实现了一套家用智能制氧机系统。

在系统设计中，我们采用了单片机控制器和氧气浓度传感器等关键硬件，并通过软件设计实现了智能控制功能。

通过功能实现，我们成功实现了氧气流量调节、氧气浓度监测等功能。

系统测试结果表明，该系统具有稳定性和可靠性。

研究成果为家庭氧疗提供了一种智能化解决方案，具有重要的研究意义和应用价值。

存在的问题包括系统成本较高和功能可扩展性有限。

未来，我们将继续优化系统设计，降低成本，增加功能，进一步提升系统性能。

.【关键词】单片机控制、家用智能制氧机、系统研究、引言、研究背景、研究目的、研究意义、系统设计、硬件设计、软件设计、功能实现、系统测试、结论、研究成果、存在问题、展望未来。

1. 引言1.1 研究背景在当前社会，随着人们生活水平的提高和医疗技术的不断进步，家用医疗设备越来越受到人们的关注和重视。

特别是在一些特殊的情况下，如患有呼吸系统疾病或老年人、婴幼儿等需要长期吸氧的人群，家用智能制氧机成为了一种必备的医疗设备。

传统的家用制氧机虽然能够满足基本的吸氧需求，但是在实际使用中存在一些问题，比如操作复杂、耗能高、噪音大等。

基于单片机控制的家用智能制氧机系统应运而生，旨在解决传统制氧机存在的问题并提升用户体验。

通过对这一领域的研究和探索，可以更好地了解家用智能制氧机系统的设计原理和应用方法，为未来的家用医疗设备研发提供参考和借鉴。

本研究旨在探讨如何通过单片机技术实现家用智能制氧机系统的设计与开发，为提升人们生活质量和健康水平做出贡献。

1.2 研究目的家用智能制氧机是一种能够帮助需要氧疗的患者提供稳定氧气供应的设备。

本研究的主要目的在于通过单片机控制技术来设计一个更加智能和高效的家用智能制氧机系统。

具体目的包括：1. 提高家用智能制氧机的控制精度和稳定性，确保患者能够获得稳定的氧气供应，提高治疗效果。

2. 增强家用智能制氧机的人机交互功能，使其更加便捷易用，提高用户体验。

技术应用TECHNOLOGY AND MARKETVo/25,No.3,2021基于AVR单片机的车用空气净化调节装置设计陈小霞，丁伟华通信作者，杨显荣，杨泽锋，李可钦（华南理工大学广州学院，广东广州5/800）摘要：城市轨道交通车辆因在封闭空间中运行，且人流量大，成为流行性病毒传播蔓延的载体。

设计了一种基于AVR 单片机的车用空气净化调节装置，兼有温、湿度检测，以及空气质量检测功能，能有效过滤空气中的粉尘杂质颗粒物，以非运营时段控制紫外灯管运行方式杀菌消毒，经运行测试，实验效果良好，可以应用于城市轨道交通人流密集封闭场所。

关键词：ATmega/A；nRF24L01；空气净化装置；城市轨道交通车辆doi:16.3969/j.issn.1666-8554.0021.03.0250引言城市轨道交通因其运量大、准时、绿色环保而成为城市公共交通出行的首选。

但也因车厢长期处于密闭空间而让人对车厢内空气质量担忧，同时也因为人流量大且集中而担心地铁车辆会成为流行性病毒传播蔓延的载体。

本文设计了一款智能车载空气净化调节装置,可移动式安装在地铁车厢内，达到空气净化和杀菌消毒的作用。

1系统硬件组成系统整体结构主要由电源电路、主控制器、温、湿度传感检测电路、气体检测电路、粉尘浓度传感器电路、LCD/02液晶显示电路、无线射频发射电路、紫外线灯和风机装置等组成，如图1所示。

图1系统硬件结构图系统采用ATmage/A微处理器，利用传感器对当前空气质量进行检测，部分测试数据通过A/D转换传送至微处理器进行处理,发送至LCD1602显示,若检测浓度超过设定的浓度阈值则驱动紫外灯管和风机运行，以达到灭菌消毒的作用。

本装置设有计时报警功能，可提醒工作人员对紫外线灯管进行更换，各种检测数据通过nRF24L01无线射频传送至PC端，可以实现多节车厢的数据收集。

/1驱动电源ATmeya/A的供电电压为5V,采用常用的USB接口供电，开关采用SW-SPDT自锁开关，接入发光二极管作电源指示灯,C1抗低频干扰,C2抗高频干扰，如图2所示。

精品资料基于单片机的脉冲理疗仪设计讲解........................................基于单片机的脉冲理疗仪设计 学院名称：专 业： 电子信息工程班 级：学 号：姓 名：指导教师姓名：指导教师职称： 高级实验师二〇一四年 六月JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY本科毕业设计（论文）基于单片机的脉冲理疗仪设计摘要：本次设计为基于单片机的脉冲理疗仪设计，其中包括单片机系统模块、显示模块、报警模块、电源模块、升压模块、按键模块。

当系统通电后，设置理疗的时间、幅度，在LED数码管上显示，当理疗时间到达设定时间，报警响，理疗仪停止工作，脉冲强度受占空比影响，占空比越大，输出强度越大，脉冲理疗仪就是将物理因子作用于人体，使之产生好转的设备。

本设计基本能完成脉冲理疗的功能，并且操作简单易懂，适合广大群体使用。

关键词：脉冲；幅度；理疗；占空比Pulse fields design based on single chip microcomputer Abstract：The design for pulse fields design based on single chip microcomputer, including single chip microcomputer system module, display module, alarm module, power supply module, the booster module, keys module. When the system after electrify, set the physical therapy time, amplitude, displayed on the LED digital tube, when physical therapy time setting time, alarm, stop working fields and pulse strength affected by the duty ratio, the duty ratio, the greater the output intensity, the greater the pulse fields is the effect of physical factors on human body, make it have better equipment. This design basic can complete the function of the pulse physical therapy, and easy operation, suitable for the general population. Keywords：Pulse；Amplitude； Physical therapy；Duty ratio目录序言电子技术，计算机技术和图像分析技术，广泛应用于医药，理疗设备。

基于AVR单片机的医用臭氧治疗仪的设计与实现
概述
臭氧作为一种高效冷杀菌手段，目前已经被广泛应用在各行各业中。

具有高效、迅速杀菌作用的臭氧在医院环境消毒、术前消毒等方面应用广泛，其治疗效果优于其它传统杀菌治疗仪。

因此研制一种运行稳定、使用方便、便携的臭氧治疗仪产品，为妇科疾病患者提供一种方便有效的在家治疗方式，具有实际意义。

目前市面上的同类型产品都是采用80C51 单片机为控制核心的, 虽然也能实现它所需求的功能，但执行速度慢，在长期工作环境中，特别在臭氧治疗仪的内部大功率气泵模块和臭氧发生器的干扰下，系统功耗高和抗干扰性能差，系统性能不稳定等问题便凸现出来。

对此本文采用了ATMEL 公司的一款AVR 高档单片机，对控制系统作了改进，提高了整机的性能。

臭氧产生的原理及方法
臭氧产生的方式有多种，目前工业上臭氧的生产主要是采用电晕放电法，基本原理如图1 所示。

图1 臭氧发生器基本原理
在臭氧发生器中，一对电极间由介电体(通常采用玻璃)和气隙(通常含氧气体)隔开。

当外加交流高压时，随着电压值的升高，气隙中发生电晕放电，气体被电离，间隙中的氧离子浓度急剧增加，在极强大的电场力作用下，气体分子碰撞加速，氧离子和氧分子以及氧离子相互之间发生反应生成臭氧。

按供电电源频率的不同可分为：工频臭氧发生器、中频臭氧发生器和高频臭氧发生器。

基于AVR单片机和高干涉抗性TSL237光转换传感器的光频式脉搏血氧仪设计摘要：本文作者介绍了一种基于AVR单片机和高干涉抗性TSL237光转换传感器的光频脉冲血氧计的硬件及软件设计。

利用双波长IR技术测量氧饱和度，利用 h桥接线电路实现了二极管的控制，并利用MEGA16处理器计算并处理TSL237，通过光电传感器将TSL237变换为亮度信号。

AVRMEGA16处理器的出血氧饱和度由脉冲计数器的数值变化和各取样周期内的脉冲计数的平均值求得。

该方法电路简单、抗干扰能力强、测量血氧饱和度精度高。

该脉冲制氧装置是一种低成本、电路配置简单、功耗低、干涉水能力强的系统。

它对氧信号采集吊舱、系统脉冲激励电路以及氧脉冲信号的处理进行了研究。

AVR单片机内部的丰富资源对采集到的信号进行处理，并将数据传输到计算机。

经过多次试验，结果表明，本系统具有较高的准确率和较好的实用性，具有很好的应用前景，目前已得到大规模商业应用。

关键词:血氧饱和度；光－频转换器；脉搏血氧饱和仪1绪论血氧饱和度是反映机体呼吸系统、血液中氧气的传输能力和代谢功能的重要指标，所以，血液中氧饱和度的测定已经成为现代医学的一个重要内容[1]。

这对具有户外运动习惯的人是必不可少的，同时也对家庭生活有益。

在未来，可携带式血氧计不仅适用于个人，也适用于家庭。

可满足人民及时掌握个人卫生资料的需求，很有实际意义。

传统的脉冲血氧仪的硬件电路主要由放大滤波电路、信号接收电路、信号调理电路等电路构成，但是具有电路复杂，较差的抗干扰性能，噪声大，体积大，功耗高等缺点。

在脉冲波的测量技术上，要与时俱进[2]。

对采集方式、血氧信号的处理等问题还有待进一步研究。

由于采用了高抗干扰性的光纤接收机，所以电路结构简单，抗干扰性好，解决了常规血氧仪采集线路及信号处理复杂等缺点。

2系统硬件设计本论文所研制的脉动血氧采集系统，采用16 MHz的Atmega16作为主要控制芯片，其内置的大量计时器/计时器，不仅可以完成常规的计时器，还可以进行PWM的输出，并具备多路 A/D接口，中断源丰富，这种方法可以实现对脉冲的探测，也可以对电路进行控制[3]。

基于单⽚机的脉冲理疗仪设计讲解JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ）（论⽂科毕业设计本基于单⽚机的脉冲理疗仪设计学院名称：电⼦信息⼯程专业：班级：号：学姓名：指导教师姓名：指导教师职称：⾼级实验师六⽉⼆〇⼀四年江苏理⼯学院毕业设计说明书（论⽂）基于单⽚机的脉冲理疗仪设计摘要：本次设计为基于单⽚机的脉冲理疗仪设计，其中包括单⽚机系统模块、显⽰模块、报警模块、电源模块、升压模块、按键模块。

当系统通电后，设置理疗的时间、幅数码管上显⽰，当理疗时间到达设定时间，报警响，理疗仪停⽌⼯作，脉冲LED度，在强度受占空⽐影响，占空⽐越⼤，输出强度越⼤，脉冲理疗仪就是将物理因⼦作⽤于⼈体，使之产⽣好转的设备。

本设计基本能完成脉冲理疗的功能，并且操作简单易懂，适合⼴⼤群体使⽤。

关键词：脉冲；幅度；理疗；占空⽐Pulse fields design based on single chip microcomputerThe design for pulse fields design based on single chip microcomputer, including Abstract：supply power display module, alarm module, single chip microcomputer system module,module, the booster module, keys module. When the system after electrify, set the physicaltime when physical therapy on amplitude, displayed the LED digital tube, therapy time,setting time, alarm, stop working fields and pulse strength affected by the duty ratio, the dutyphysical of is the effect fields the greater ratio, the the output intensity, greater the pulsefactors on human body, make it have better equipment. This design basic can complete thefunction of the pulse physical therapy, and easy operation, suitable for the general population.Keywords：Pulse；Amplitude；Physical therapy；Duty ratio江苏理⼯学院毕业设计说明书（论⽂）⽬录序⾔ (1)第1章绪论 (2)1.1 课题的⽬的和意义 (2)1.2 主要设计内容和要求 (2)第2章⽅案论证 (3)2.1 ⽅案论证 (3)2.2 系统各模块功能简述 (4)第3章系统硬件设计 (6)3.1 单⽚机控制模块的设计 (6) 7.................................................... 单⽚机最⼩系统3.23.2.1 单⽚机复位模块设计 (8)9 .................................................... 3.2.2 单⽚机晶振模块设计3.3 电源电路设计 (9)3.4 按键电路设计 .....................................................103.5 显⽰电路设计 ....................................................103.6 报警模块 .........................................................113.7 升压电路 .........................................................12 13..................................................... 3.8 系统硬件设计3.8.1 系统硬件图 (13)3.8.2系统硬件分析 (13)第4章系统软件设计 (15)4.1 系统软件设计原则 (15)4.2 主程序设计流程图 .................................................154.3 显⽰电路流程图 ...................................................164.4 键扫流程图设计 ..................................................17第5章系统调试与数据分析 (19)5.1软硬件电路制作与调试 (19)5.2 软硬件功能分析 ...................................................19结论 ........................................................20参考⽂献 ......................................................21致谢 ........................................................22江苏理⼯学院毕业设计说明书（论⽂）附录⼀元件清单 (23)附录⼆主程序 (25)附录三电路图 (36)附录四实物图 (37)江苏理⼯学院毕业设计说明书（论⽂）序⾔电⼦技术，计算机技术和图像分析技术，⼴泛应⽤于医药，理疗设备。

基于AVR单片机的光频式脉搏血氧仪设计
时局;盛虎
【期刊名称】《大连交通大学学报》
【年(卷),期】2017(038)001
【摘要】总结了一种以AVR单片机为硬件核心结合高抗干扰能力光-频转换传感器TSL237的光频式脉搏血氧仪软硬件设计.依据红外光谱法血氧饱和度的测量基本原理,采用H桥驱动电路来驱动双波长二极管,并应用宽监测范围光-频转换传感器TSL237将光照强度转换为频率信号,传输给AVR MEGA16处理器进行运算处理.AVR MEGA16处理器根据连续采样周期的脉冲计数平均值和每一采样周期脉冲计数值的变化量计算出血氧饱和度.相比传统的模拟电路检测方法,此设计具有电路结构简单,抗干扰能力强,血氧饱和度测量准确的特点.
【总页数】5页(P103-107)
【作者】时局;盛虎
【作者单位】大连交通大学电气信息学院,辽宁大连116028;大连交通大学电气信息学院,辽宁大连116028
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于光-频率转换器的高精度数字脉搏血氧仪的设计 [J], 杨涛;林宛华;翁羽洁;杨玲;吴小玲
2.一种便携式的脉搏血氧仪设计 [J], 谈海云
3.基于ARM Cortex-M0内核单片机的指夹式脉搏血氧仪设计与实现 [J], 秦汉;王
瑞琦;卢超波
4.基于光电传感器的指夹式脉搏血氧仪 [J], 刘敏;李鑫豪
5.基于C8051F120的透射式脉搏血氧仪的设计 [J], 方启超;周严
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收稿日期:2010-05作者简介:王伟(1985 ),男,硕士研究生,主要从事嵌入式系统与控制方面的研究。

基于单片机的多功能测氧仪设计王 伟,董爱华(东华大学信息科学与技术学院,上海201600)摘要:提出一种基于单片机的多功能测氧仪的设计方法,该测氧仪能准确测量空气中氧气的体积分数并实时显示。

当氧气的体积分数超过事先设定的上下限时,系统可报警并及时通过串口和外部设备进行通信。

在测氧仪按键电路和显示电路设计中提出一种复用I/O 口设计方法,使电路得到更好的集成,降低测氧仪成本。

关键词:测氧仪;体积分数;报警;按键显示电路中图分类号:TM 930 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2010)10-0014-03D esign ofM ulti functional Oxygen Anal yzer Based onM icro controller UnitWANG W e,i DONG A i hua(Infor m ation Science and T echno l ogy College ,Donghua U n i versity ,Shangha i 201600,Ch i na)A bstract :A mu lti f u ncti o na loxygen analyzer based on m icro controller un it (MCU )is presented .The oxygen ana lyzer can accurate l y m easure the vo lu m e fraction of oxygen in the a ir ,and d isp lay it i n rea l ti m e .W hen t h e vo l u m e frac tion o f oxygen ex ceeds preset upper or lo w er li m i,t t h e a lar m syste m m ight a lter peop le instantly and co mm un icate w ith external dev ice through the seria l por.t Particu larly ,a m ulti p lex desi g n o f the I/O ports i n keypad and d isplay circuit i spresented so as to i n tegrate t h e circu it and reduce t h e cost of oxygen analyzer .K ey words :oxygen analyzer ;vo l u m e fracti o n ;a lter ;keypad and disp lay circu it1 氧探头的工作原理测氧仪测出的数据是否准确,主要取决于感应装置的优劣,目前我国现有的测氧仪主要采用氧化锆或白金作为测氧的传感器,由于氧化锆对使用环境要求较高,需要在600 ~750 的恒温下才能正常测氧,而白金价格昂贵,因此,这类测氧仪无法做成普及型环境监测仪器。