Thiết kế và thi công máy massage xung điện - Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật y sinh

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ

1.2. MỤC TIÊU

1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1.4. GIỚI HẠN

1.5. BỐ CỤC

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

2.2. TỔNG QUAN VỀ XUNG ĐIỆN

2.2.1. Xung điện là gì

2.2.2. Tính chất vật lý của dòng điện xung

2.2.3. Phản ứng của cơ thể với dòng điện xung

2.2.4. Tác dụng sinh lý của dòng điện xung

2.2.5. Chỉ định và chống chỉ định của dòng điện xung

2.3. TỔNG QUAN VỀ TENS

2.3.1. Giới thiệu về TENS

2.3.2. Một số dòng TENS sử dụng trong giảm đau

2.4. PHÂN TÍCH MÁY MASSAGE ĐÃ ĐƯỢC SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG NGOÀI THỊ TRƯỜNG

2.4.1. Máy massage xung điện AST-2012A

2.4.2. Máy massage xung điện HV-F127

2.4.3. Máy massage điện xung Y-1018

2.4.4. Máy massage xung điện SYK-308B

2.5. GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG

2.5.1. Module ESP32-WROOM-32D

2.5.2. Màn hình TFT 3.3

2.5.3. Mạch tăng áp DC-DC 250W

2.5.4. Mạch giảm áp Mini-360 3A

2.5.5. Mạch tăng áp sạc pin

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

3.1. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

3.1.1. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống

3.1.2. Tính toán và thiết kế mạch

3.2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN MẠCH

4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG

4.1. THI CÔNG HỆ THỐNG

4.1.1. Thi công bo mạch

4.1.2. Lắp ráp và kiểm tra

4.2. ĐÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH

4.2.1. Đóng gói bộ điều khiển

4.2.2. Thi công mô hình

4.3. LẬP TRÌNH HỆ THỐNG

4.3.1. Phần mềm lập trình cho vi điều khiển

4.4. VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC

5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ

5.1. KẾT QUẢ THỰC HIỆN

5.1.1. Kết quả tổng quan đạt được

5.1.2. Kết quả thi công phần cứng

5.1.3. Giao diện điều khiển hệ thống

5.1.4. Kết quả xung điện đo được từ Oscilloscope

5.2. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ

6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

6.1. HƯỚNG PHÁT TRIỂN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế máy massage xung điện

Phần này tập trung vào quá trình thiết kế máy massage sử dụng xung điện để hỗ trợ giảm đau và thư giãn cơ bắp. Nhóm nghiên cứu đã phân tích các nguyên lý hoạt động của xung điện và tác động sinh lý lên cơ thể người. Thiết bị y tế này được thiết kế với mục tiêu tạo ra một sản phẩm giá thành thấp, phù hợp với nhu cầu của người dùng Việt Nam. Các bước thiết kế bao gồm việc lựa chọn linh kiện, tính toán mạch điện, và thiết kế giao diện người dùng thông qua màn hình cảm ứng TFT.

1.1. Nguyên lý hoạt động của xung điện

Xung điện là dòng điện không liên tục, xuất hiện trong thời gian ngắn và xen kẽ với các khoảng nghỉ. Nó được chia thành hai loại chính: xung điện một chiều và xung điện hai chiều. Trong y học, xung điện được sử dụng để kích thích các dây thần kinh và cơ bắp, giúp giảm đau và tăng cường tuần hoàn máu. Nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu sâu về các dạng xung điện như xung hình thang, xung hình gai nhọn, và xung hình sin để áp dụng vào thiết kế máy massage.

1.2. Lựa chọn linh kiện và thiết kế mạch

Nhóm đã lựa chọn ESP32 làm vi điều khiển chính do khả năng xử lý mạnh mẽ và tích hợp sẵn module Wi-Fi. Màn hình TFT ILI9341 được sử dụng để hiển thị thông tin và tương tác với người dùng. Các mạch tăng áp và giảm áp được thiết kế để đảm bảo nguồn điện ổn định cho thiết bị. Quá trình thiết kế mạch nguyên lý và mạch in được thực hiện trên phần mềm Eagle, đảm bảo tính chính xác và hiệu quả.

II. Thi công máy massage xung điện

Phần này mô tả quá trình thi công máy massage từ thiết kế đến hoàn thiện sản phẩm. Nhóm đã thực hiện các bước lắp ráp linh kiện, kiểm tra mạch điện, và thiết kế vỏ hộp để đảm bảo tính thẩm mỹ và độ bền của thiết bị. Máy massage xung điện được thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng, và tích hợp nhiều chế độ massage khác nhau để phù hợp với nhu cầu của người dùng.

2.1. Lắp ráp và kiểm tra mạch điện

Quá trình lắp ráp bao gồm việc hàn các linh kiện lên bo mạch và kết nối các module với nhau. Nhóm đã sử dụng mạch tăng áp DC-DC 250W và mạch giảm áp Mini-360 3A để đảm bảo nguồn điện ổn định. Sau khi lắp ráp, mạch điện được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo không có lỗi kết nối hoặc ngắn mạch. Các thử nghiệm ban đầu cho thấy thiết bị hoạt động ổn định và đáp ứng được các yêu cầu thiết kế.

2.2. Thiết kế vỏ hộp và hoàn thiện sản phẩm

Vỏ hộp của máy massage xung điện được thiết kế bằng phần mềm SolidWorks, đảm bảo tính thẩm mỹ và độ bền. Vật liệu được chọn là nhựa ABS để đảm bảo độ nhẹ và khả năng chịu lực. Các thành phần chính của máy được bố trí hợp lý để tối ưu hóa không gian và dễ dàng sử dụng. Sau khi hoàn thiện, sản phẩm được đóng gói và chuẩn bị cho quá trình thử nghiệm cuối cùng.

III. Ứng dụng và đánh giá

Phần này đánh giá hiệu quả và ứng dụng thực tế của máy massage xung điện. Thiết bị được thiết kế với 4 chế độ massage và 6 chương trình tự động cho các vùng cơ thể khác nhau như vai, gối, cánh tay, chân, lòng bàn chân và eo. Kỹ thuật y sinh và công nghệ điện tử y sinh được áp dụng để tạo ra một sản phẩm có khả năng giảm đau và thư giãn hiệu quả. Khảo sát người dùng cho thấy sự hài lòng cao về tính năng và hiệu quả của thiết bị.

3.1. Hiệu quả giảm đau và thư giãn

Máy massage xung điện được thiết kế để giảm đau và thư giãn cơ bắp thông qua việc sử dụng các xung điện có tần số thấp. Các chế độ massage như TAP, KNEAD, PUSH, và RUB được lập trình để phù hợp với các vùng cơ thể khác nhau. Kết quả thử nghiệm cho thấy thiết bị có khả năng giảm đau hiệu quả, đặc biệt là đối với các triệu chứng đau mỏi vai gáy và đau nhức cơ bắp.

3.2. Đánh giá từ người dùng

Khảo sát người dùng cho thấy sự hài lòng cao về tính năng và hiệu quả của máy massage xung điện. Người dùng đánh giá cao tính dễ sử dụng, giao diện thân thiện, và khả năng điều chỉnh linh hoạt các chế độ massage. Thiết bị được xem là một giải pháp hiệu quả và tiết kiệm chi phí so với các sản phẩm thương hiệu trên thị trường.

Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật y sinh: Thiết kế và thi công máy massage xung điện