减肥按摩装置的设计

郭春超，赵晓磊

1吉林医药学院附属医院；2吉林医药学院

减肥按摩装置的设计

郭春超1，赵晓磊2

1吉林医药学院附属医院；2吉林医药学院

本文以STC89C52单片机为控制核心，设计一个具有振动、热敷与磁疗为一体的便携式减肥按摩装置。本设计可产生2Hz～20Hz的低频振动，低、中、高三个档位的加热以及磁脉冲，通过PWM技术产生低频的按摩振动，同时配合热敷功能与变化磁场作用使皮下微血管扩张，加速血液流动，促进新陈代谢与脂肪分解，起到减肥美容的作用，具有很强的竞争优越性。

减肥；按摩；低频振动；磁疗

引言

随着当今人们生活水平的不断提高，肥胖成为了困扰人们的一大难题。现代医疗科学技术的高速发展以及人们对于健康生活理念的提高，促使市面上出现了很多“甩脂机”。经调查这些减肥仪器所使用的高频振动非但效果不理想，同时还会对人的骨骼、关节造成损伤[1]。在便携性上，由于市面上多数减肥仪器为脚踏式或腰带式，不可随身携带，因此不能为消费者提供随时随地的减肥理疗[2]。这也是许多工作忙碌的肥胖人群无法长期坚持理疗，最终导致效果不理想或出现反弹的主要原因之一。因此需要一款可解决上述问题的减肥按摩装置。

1系统硬件设计

本设计主要电路由电源电路、LCD1602显示电路、振动电路、电磁电路、加热电路、单片机等组成。系统整体结构框图如图1-1所示。

图1 -1系统整体结构框图

图2 -1系统软件整体流程图

图2 -2主程序流程图图2-3液晶显示流程图

电源电路：从USB接口接入手机充电宝，输出5V电源，为单片机、振动电路、加热电路、电磁电路和显示电路供电。

显示电路：选用LCD1602液晶来显示信息。

振动电路：通过振动电机产生振动，作用于人体。使用单片机控制PWM空占比调节电机转速起到不同的按摩功效。

电磁电路：使用电磁线圈产生变化磁场，用于磁疗功能实现[3]。

加热电路：由单片机控制，接通后由发热片产热实现热敷功能。并配合热敏元件与单片机对热敷温度进行调节。

单片机：采用STC89C52单片机控制振动模块、加热模块、电磁振荡的开启与关断，以及转速与温度的调节[4]。

2 系统软件设计

本设计由单片机内程序控制PWM空占比来调节振动电机转速从而改变振动频率，并控制加热温度的档位和磁脉冲的产生，实现所需功能。该系统软件整体的流程图如图2-1所示。

2.1 程序整体结构

单片机程序由主程序、按键扫描程序、液晶显示程序、电机调速程序等四个程序单元组成。主程序主要完成各单元程序的初始化和调用；电机调速程序为振动电路提供不同占空比的高电平，从而控制振动电机转速；按键扫描程序扫描到有按键按下时，便执行相应功能，经单片机处理输出控制信号，控制各功能电路工作，液晶显示程序显示信息。

2.2 系统主程序

主程序是系统程序的控制核心，它决定了单片机各程序单元的运行流程并综合控制各程序单元以保证系统的正常工作，主程序流程图如图2-2所示。系统从主程序开始运行，关闭看门狗以保证程序正常运行。初始化后，开始扫描是否有按键按下。若有按键按下，程序进入按键扫描子程序，根据按下的按键，判断并执行电机调速等相应的功能，并显示当前工作状态。否则，则一直执行扫描程序。

2.3 液晶显示程序

LCD1602液晶显示程序流程图如图2-3所示。初始化液晶目的是配置液晶工作模式；将显示数据送缓冲区目的是确保传送数据的快速性和延续性；设置行、列地址目的是确定数据显示位置；查忙碌用来确保传送数据不发生错误，当忙碌时则继续查忙碌进行等待，当不忙时则写显示数据。

2.4 电机调速程序

电机调速程序的功能是通过产生不同脉宽的直流电脉冲来控制振动电路的通断，从而实现对电机转速的调节。由于STC89C52单片机自身没有PWM接口，因此程序采用软件模拟PWM，使用定时器0中断产生脉冲，设定PWM_T为占空比控制变量控制占空比，用P1口输出控制振动电机转速。

3 小结

本文设计了一款以STC89C52单片机为控制核心的减肥按摩装置，本装置包含硬件电路、软件程序两部分内容。通过调节振动按键，可使装置产生2Hz～20Hz的低频振动；通过调节加热按键，可使装置产生低、中、高三档的热敷温度；按下电磁按键可产生电磁脉冲。经测试，本设计实现了大部分预期的功能。与传统减肥按摩器相比，本装置具有操作简单、体积小、功耗低、成本低、工作稳定等特点。

[1]杨孝文.低频震动,减肥壮骨[J].新世纪周刊,2007,11（11）：151.

[2]王艳,姚世春,等.甩脂机减肥遭质疑不瘦身反可能伤身[J].健康博览,2006,09（01）：04-07.

[3]任超学,强大平,等.手法与磁场治疗腰肌劳损疗效观察[J].陕西中医,2014,09（05）：1182-1184.

[4]王新宇.基于中医理论的热磁复合理疗仪研究[D].河北：燕山大学,2006：17-22.

郭春超（1986-），男，吉林省长春市人，本科，吉林医药学院附属医院工程师，研究方向为医疗仪器管理与维护。