臭氧作為一種高效冷殺菌手段，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中。具有高效、迅速殺菌作用的臭氧在醫(yī)院環(huán)境消毒、術(shù)前消毒等方面應(yīng)用廣泛，其治療效果優(yōu)于其它傳統(tǒng)殺菌治療儀。因此研制一種運(yùn)行穩(wěn)定、使用方便、便攜的臭氧治療儀產(chǎn)品，為婦科疾病患者提供一種方便有效的在家治療方式，具有實(shí)際意義。

目前市面上的同類型產(chǎn)品都是采用80C51單片機(jī)為控制核心的, 雖然也能實(shí)現(xiàn)它所需求的功能，但執(zhí)行速度慢，在長(zhǎng)期工作環(huán)境中，特別在臭氧治療儀的內(nèi)部大功率氣泵模塊和臭氧發(fā)生器的干擾下，系統(tǒng)功耗高和抗干擾性能差，系統(tǒng)性能不穩(wěn)定等問(wèn)題便凸現(xiàn)出來(lái)。對(duì)此本文采用了ATMEL公司的一款A(yù)VR高檔單片機(jī)，對(duì)控制系統(tǒng)作了改進(jìn)，提高了整機(jī)的性能。

臭氧產(chǎn)生的原理及方法

臭氧產(chǎn)生的方式有多種，目前工業(yè)上臭氧的生產(chǎn)主要是采用電暈放電法，

在臭氧發(fā)生器中，一對(duì)電極間由介電體(通常采用玻璃)和氣隙(通常含氧氣體)隔開(kāi)。當(dāng)外加交流高壓時(shí)，隨著電壓值的升高，氣隙中發(fā)生電暈放電，氣體被電離，間隙中的氧離子濃度急劇增加，在極強(qiáng)大的電場(chǎng)力作用下，氣體分子碰撞加速，氧離子和氧分子以及氧離子相互之間發(fā)生反應(yīng)生成臭氧。

按供電電源頻率的不同可分為：工頻臭氧發(fā)生器、中頻臭氧發(fā)生器和高頻臭氧發(fā)生器。

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

醫(yī)用臭氧治療儀系統(tǒng)以ATmega8L-8PI高性能微處理器為核心，主要由電源模塊、臭氧發(fā)生器、氣泵模塊、串口通訊、LED顯示電路和鍵盤(pán)等組成，如圖2所示。單片機(jī)通過(guò)繼電器輸出控制臭氧模塊和氣泵模塊的工作，同時(shí)單片機(jī)還控制LED顯示和鍵盤(pán)輸入等操作。

ATmega8L-8PI微處理器

ATmega8L-8PI是一款采用低功耗CMOS工藝生產(chǎn)的基于AVR RISC (精簡(jiǎn)指令集)結(jié)構(gòu)的高性能、低功耗8位單片機(jī)。處理器具有可控制的上電復(fù)位延時(shí)電路和可編程的欠電壓檢測(cè)電路、內(nèi)部和外部共18個(gè)中斷源、5種休眠模式。32個(gè)工作寄存器和豐富的指令集連接在一起，使大部分指令的執(zhí)行時(shí)僅為一個(gè)時(shí)鐘周期。因此，ATmega8可以達(dá)到將近1 MIPS/MHz的性能，運(yùn)行速度比普通的單片機(jī)高出10倍。

其片內(nèi)集成了8KB的Flash程序存儲(chǔ)器、512 B的EEPROM 、支持ISP和IAP編程、可編程的程序加密位、3個(gè)PWM通道、8路10位ADC、2個(gè)帶預(yù)分頻的8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、1個(gè)帶預(yù)分頻的16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、RC振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器等;以及I2C、SPI、UART接口，可以接收從上位機(jī)的RS-232接口下載的程序，只需外接晶體振蕩器、基準(zhǔn)電源等少數(shù)幾個(gè)器件即可進(jìn)行工作，極大地方便系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研制。

臭氧發(fā)生器模塊

臭氧發(fā)生器模塊電源功率為AC220V/50Hz，功率為 13W，出氣量為100~200mg/h。根據(jù)選擇不同功能按鍵，臭氧濃度是可調(diào)的，由功能控制程序內(nèi)部自動(dòng)調(diào)節(jié)。治療儀共有四個(gè)功能：空氣消毒、臭氧水處理、陰道炎治療以及宮頸炎治療。在前兩種功能時(shí)，氣體流量為標(biāo)準(zhǔn)流量≥1.5L/min。技術(shù)允許時(shí)，流量可以增大至2L/min，臭氧濃度為標(biāo)準(zhǔn)。后兩種功能的氣體流量為1~1.2L/min，臭氧濃度為增大。

根據(jù)產(chǎn)生臭氧的原理可知，在本系統(tǒng)中由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的高壓干擾不容忽視。這種高壓將主要通過(guò)傳導(dǎo)偶合的方式干擾線性電源的穩(wěn)定，同時(shí)對(duì)控制系統(tǒng)中的高頻元件——單片機(jī)產(chǎn)生一定的干擾。