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申请/专利权人：山西医科大学第一医院;山西医科大学第二医院;太原理工大学;山西省人民医院

摘要：一种基于STM32单片机的双极性脉冲人脑癫痫阈值刺激仪，是由CPU模块、脉冲电流波形显示模块、控制按键、DAC模块、VI转换模块、预嵌压升压模块、电流脉冲输出模块、超限保护模块、电流脉冲测量模块和直流电源模块设置构成，并采用电流阶梯式升高的双极性电流脉冲输出结构，减轻了医务人员研判病患癫痫发作阈值时病患的痛苦，缩减了诊治时间，提高了诊治效率，保证了使用过程中的安全性。

主权项：1.一种基于STM32单片机的双极性脉冲人脑癫痫阈值刺激仪，包括CPU模块、脉冲电流波形显示模块、控制按键、DAC模块、VI转换模块、预嵌压升压模块、电流脉冲输出模块、超限保护模块、电流脉冲测量模块和直流电源模块；其特征在于：所述CPU模块是STM32F103VBT6单片机，用于控制输出双极性电流脉冲的波形形状和幅值；所述脉冲电流波形显示模块是DOP-B07S411显示屏，与所述CPU模块的IO口连接，显示人脑癫痫阈值刺激仪输出双极性电流脉冲的脉冲宽度、脉冲频率、最大输出电流幅值和当前输出电流幅值；所述控制按键是用于控制人脑癫痫阈值刺激仪的双极性电流脉冲参数和停止电路输出；包括5mA键、10mA键、15mA键、20mA键、停止键以及返回急停键，其中5mA键、10mA键、15mA键、20mA键、停止键与CPU的IO连接；所述DAC模块是12位数模转换芯片，用于将CPU输出的数字量波形转换为电压模拟量波形，其输入口与所述CPU模块的IO口I2C接口连接；所述VI转换模块是由运算放大器、可调电阻、反馈电阻和三极管构成，用于将电压模拟量波形转变为电流幅值在0-20mA内的恒流源输出，其中运算放大器的正端作为输入口与所述DAC模块的输出口连接，运算放大器的正端与反馈电阻的一端和三极管的射极连接，运算放大器的输出端与可调电阻一端连接；可调电阻一端与三极管的基极连接；三极管的集电极作为恒流源输出的负端；恒流源输出的正端与所述控制按键的返回急停键的一端连接；所述预嵌压升压模块是由运算放大器，四个电阻和两个三极管构成，用于提高双极性电流脉冲人脑癫痫阈值刺激仪输出电流脉冲的带载能力，所述运算放大器的负端作为输入口与所述DAC模块的输出口连接，所述两个三极管与电阻构成两级放大电路，将所述DAC模块输出的低幅值电压升至高幅值的电压；所述电流脉冲输出模块是由四个隔离光电耦合器、四个N沟道MOS管、四个+5V隔离电源和12个电阻构成，用于输出双极性电流脉冲，其中N沟道MOS管与所述VI转换模块的恒流源输出端连接；电阻与所述CPU模块的IO连接；电流脉冲输出模块的正极和负极作为双极性脉冲人脑癫痫阈值刺激仪的输出端；所述超限保护模块是由运算放大器、可控紧密稳压源、三极管、电阻和继电器构成，用于输出电流高于人体承受电流的安全范围时，迅速切断输出，避免人脑损伤，其中，继电器辅助触点一端与所述预嵌压升压模块的输出口连接，另一端与所述控制按键的返回急停键的另一端连接；超限保护模块通过采集反馈电阻上的电压值，并根据反馈电阻的阻值Rsen设置精密稳压源的输出为Vref，此时，人脑癫痫阈值刺激仪的输出电流幅值Ilim控制在：Ilim=VrefRsen；所述电流脉冲测量模块是由电阻构成，其两端分别与所述电流脉冲输出模块的双极性电流脉冲输出正极和负极连接，用于外接示波器实时测量双极性脉冲人脑癫痫阈值刺激仪输出的双极性电流脉冲波形；所述直流电源模块是四路直流输出，分别为所述CPU模块、DAC模块、VI转换模块、电流脉冲输出模块、超限保护模块、预嵌压升压模块和电流脉冲波形显示模块供电，用于将交流220V电源变换为双极性脉冲人脑癫痫阈值刺激仪所需的直流电源。

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