随着时代的发展和人类文明的进步,人们的健康意识不断增强,众多的便携式理疗产品开始进入普通家庭。这些理疗产品在促进人体血液循环、舒缓疲劳、治疗软组织疼痛等方面具有积极作用。但目前市面上出现的理疗设备普遍存在功能单一、价格昂贵、舒适度欠缺等问题。基于此,本文设计了一款便携式多功能理疗装置,该装置具有电磁理疗、电刺激、超声理疗三大功能,利用此装置可以完成对家庭成员的理疗任务。本文充分从装置的便携性、舒适性、可靠性考虑,发热板采用柔性石墨片和碳纤维丝等材料,增强了舒适度;电刺激选用硅胶电极片替代毫针,增加了刺激面积,减少针刺感;超声换能器采用凹型压电陶瓷片,产生的超声波聚焦于皮层内部,减少超声传输过程中的损耗。在硬件设计上,本文选择ST公司的高集成芯片STM32F103作为中央处理器。电磁理疗模式中,设计RC测温电路采集TDP发热板的实时温度,并通过负载开关对发热板进行加热;电针模式中,设计升压电路,脉冲信号调理电路以及过流保护电路,并对电路设计和器件选型进行深入讨论;超声模式中,设计驱动电源激励超声换能器,以及对boost电路和换能器阻抗匹配进行详细分析。软件设计上,利用RC测温算法控制发热板温度,进行自适应调节,并采用平均法滤除温度奇异点;利用增量式PID算法,自动调节PWM信号占空比,实现对超声功率的自动控制。最后,本文针对装置的性能和准确性进行测试和分析,发热板温度最大误差±3℃,表面温度不均匀度小于10%,响应时间不超过15分钟;电针模式中,能稳定输出连续脉冲、疏密脉冲和断续脉冲三种波形,且频率范围为30~150Hz,脉冲幅度范围为70~85V,脉冲宽度范围为1~10ms,输出端电流不超过40mA;超声波的频率为1MHz,最大误差±1%,功率为0.1W/cm~2和0.2W/cm~2,最大误差±10%。综上所述,本文设计的便携式多功能理疗仪满足设计需求并具有实际应用价值。