利用AVR单片机为主控的臭氧治疗仪设计方案

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  •     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。
      利用AVR单片机为主控的臭氧治疗仪设计方案
    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。

    系统总体结构设计

    医用臭氧治疗仪系统以ATmega8L-8PI高性能微处理器为核心,主要由电源模块、臭氧发生器、气泵模块、串口通讯、LED显示电路和键盘等组成,如图2所示。单片机通过继电器输出控制臭氧模块和气泵模块的工作,同时单片机还控制LED显示和键盘输入等操作。

    利用AVR单片机为主控的臭氧治疗仪设计方案
    图2 控制系统总体框图

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