Вместо предисловия, мы приведём несколько отрывков из авторской методики [1-2]:

Представляемый здесь прибор отличается от авторского [1-2] более современной элементной базой, что позволило расширить некоторые его возможности, сделать устройство более экономичным и требующим меньшего числа подзарядок. Это было достигнуто при помощи микроконтроллера и полномостового драйвера, заменяющего ненадёжное механическое реле. Вместо трёх батареек на 9В, в приборе применяется Li-ion аккумулятор, для подразядки которого используется стандартная недорогая плата, питающаяся от USB-разъёма. Это позволяет подзаряжать прибор от стандартного телефонного адаптера на 5В, или от любого компьютера. Также, в этой версии прибора можно устанавливать время сеанса, получать звуковые и световые уведомления при некоторых важных событиях.

Прибор разрабатывался автором с учётом требований FDA TENS и CES, а также необходимых условий, при которых не допускается питание прибора от сети, когда его контакты подключаются к телу человека. Поэтому устройство питается от встроенного аккумулятора. Такой режим также позоляет избежать воздействия на организм вредных сетевых помех.

Основные технические характеристики прибора следующие:

• Напряжение на электродах — 27 В;
• Частота смены полярности на электродах — 3.8 Гц;
• Регулируемый ток на электродах — от 0.3 мА до 27 мА;
• Визуальный контроль подаваемого на электроды тока при помощи мигания зелёного светодиода — чем больше ток, тем больше частота мигания;
• Полная отвязка прибора от сети — питание прибора осуществляется от встроенного аккумулятора;
• Подзарядка аккумулятора от стандартного USB-разъёма (5V);
• Контроль разрядки и подзарядки аккумулятора при помощи специальных светодиодов;
• Установка длительности лечебного сеанса: 15, 20, 45 или 60 минут и её контроль при помощи синего светодиода;
• После окончания сеанса напряжение на электродах снимается, и подаётся звуковой сигнал.

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 1. После включения прибора выключателем, расположенным в одном корпусе с резистором R1, питание от аккумулятора подаётся на U1 — понижающий преобразователь напряжения на 5В, питающий микроконтроллер DD1, и на схему повышающего преобразователя, состоящего из ключа Q1, дросселя L1, и схемы выпрямления D1-D2, C3-C4. Последний, при помощи внутреннего генератора микроконтроллера DD1, обратной связи через R11-R12 и программной схемы стабилизации, вырабатывает напряжение 28В, которое подаётся на сдвоенный драйвер U1. Драйвер управляется этим же микроконтроллером, а на его выходах появляются сигналы с амплитудой 27В и частотой 3.8Гц. Благодаря этому, каждые 0.26 секунды полярность на выходах X1 и X2 меняется, как это и требуется для методики [1-2]. После окончания программы лечения, эти выводы переводятся DD1 в отключённое состояние, а буззер BUZZ1 подаёт звуковой сигнал.

Также, звуковой сигнал подаётся при включении устройства и при нажатии на кнопку SW1. Нажатием на эту кнопку можно установить время одного сеанса: 15, 30, 45 или 60 минут. Об этом будет сигнализировать светодиод LED3, мигая пачками соответственно по 1, 2, 3 или 4 раза. Если же кнопку не нажимать, то после включения прибора, сеанс лечения не ограничивается по времени, а LED3 светится постоянно.

Светодиод LED2 начинает мигать с определённой частотой, когда электроды подключены к X1-X2, и к телу пациента. Оптимальный ток через электроды устанавливается переменным резистором R1, и чем больше будет этот ток, тем чаще будет мигать LED2. Этот пункт нужен для визуального контроля тока врачом, проводящим сеанс. Ток находится микроконтроллером путём вычисления разности напряжений на R4 и R6. При этом, цепь из сопротивлений R2-R6 и R13 представляет собой дифференциальный мост для возможности такого измерения. Баланс моста корректируется подстроечным резистором R13.

Микроконтроллер также контролирует напряжение на аккумуляторе с помощью цепочки R7R8C7, и, при уменьшении его до определённого значения, сигнализирует об этом миганием светодиода LED1. После этого оператору нужно подзарядить прибор путём подключения к модулю U3 внешнего источника питания (адаптер на 5В или USB-разъём компьютера). Для контроля заряда служит четвёртый светодиод, расположенный на самом модуле. Очень важным фактором является стабильность всех параметров устройства до момента начала мигания светодиода LED1, несмотря на то, что аккумулятор во время сеанса разряжается и его напряжение уменьшается.

На принципиальной схеме не указан Li-ion аккумулятор, который должен подключаться к разъёмам GND и +ACC, и состоять из двух банок, дающих в сумме напряжение 8.2-8.4 вольта, при полной зарядке. Нормальное напряжение его работы составляет 7.4 вольта: пример.

Также, на схеме не показаны электроды, подключаемые к разъёмам X1 и X2 с одной стороны, и к телу человека — с другой. Для них очень хорошо подходит «Электрод-прищепка для ЭКГ», контактные площадки которого выполнены из специального сплава: пример.

Далее приводятся список остальных электронных деталей для сборки устройства:

• DD1 — микроконтроллер PIC16F684;
• U1 — два мощных драйвера в одном корпусе IXDN602PI;
• U2 — преобразователь напряжения на 5 вольт L78L05;
• U3 — модуль для зарядки двух Li-ion аккумуляторов с USB входом, например модуль на микросхеме CN3303 Multi-Cell 2S, на 1A;
• Q1 — mosfet транзистор с низковольтным управлением IRLZ44NPBF;
• D1 — диод Шоттки SR506L;
• D2 — TVS-диод (супрессор) P6KE51A;
• BUZZ1 — пассивный буззер на 5 вольт, например такой;
• LED1-LED3 — любые светодиоды на напряжение ниже 4-х вольт, 3 мм диаметром: LED1 — красный, LED2 — зелёный, LED3 — синий;
• SW1 — кнопка без фиксации, например TACT;
• L1 — дроссель на 1.5 мГн с током не менее 0.2 А, например;
• R1 — переменный резистор с выключателем, например RV097NS;
• R2 — резистор 0.5 Вт;
• R3-R16 — резисторы 0.125-0.25 Вт;
• C3 — электролитический конденсатор 100μF x 63V.

Остальные конденсаторы здесь можно применить любые, на ваше усмотрение.

Настройка схемы сводится к балансировке моста при помощи подстроечного резистора R13. Вначале нужно установить переменный резистор R1 примерно наполовину, а к X1-X2 подключить резистор около 1 кОм (нагрузка). Вращением R13 необходимо добиться, чтобы светодиод LED2 мигал с одинаковой частотой при одной и при другой полярности выходных импульсов. Также необходимо, чтобы этот светодиод вооще не мигал, если нагрузку отключить.

При корректно прошитом микроконтроллере, остальная схема настройки не требует.

Инструкцию по прошивке pic-контроллера можно получить здесь.