專利名稱：醫(yī)療器械控制通用電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療器械控制通用電路板，可用于醫(yī)療器械電動(dòng)床、電動(dòng)液壓床、吊塔類。
背景技術(shù)：
目前，醫(yī)療器械各種手術(shù)臺(tái)、電動(dòng)產(chǎn)床、病床、吊塔等控制器型號(hào)較多，功能不一、 通用性差。由于負(fù)載一般是電機(jī)、電磁閥，屬于感性負(fù)載，工作期間，極易對(duì)主電路造成干擾，使電路無(wú)法正常工作，一般電源變壓器采用次級(jí)多繞組獨(dú)立供電類型，或其它抗干擾電路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元件多，占地空間大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服以上的不足，提供一種低功耗、使用壽命長(zhǎng)、體積小、節(jié)約成本的醫(yī)療器械控制通用電路板。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種醫(yī)療器械控制通用電路板，包括輸入電源，輸入電源連接有開(kāi)關(guān)，輸入電源通過(guò)開(kāi)關(guān)連接有變壓器，變壓器連接有主控制板，輸入電源經(jīng)過(guò)變壓器給主控制板供電，主控制板采用AVR微處理芯片，主控制板中設(shè)有定時(shí)器、只讀存儲(chǔ)器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，主控制板連接有輸出驅(qū)動(dòng)模塊，輸出驅(qū)動(dòng)模塊同時(shí)連接有電機(jī)或/和電磁閥，輸出驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)需要?jiǎng)幼鞯碾姍C(jī)或/和電磁閥，輸出驅(qū)動(dòng)模塊與電機(jī)或/和電磁閥共用的電路上均設(shè)有整流橋，主控制板還連接有油泵、多個(gè)復(fù)位器、按鍵面膜板、狀態(tài)指示燈、角度測(cè)量模塊和換相器，按鍵面膜板上設(shè)有鍵盤鎖按鍵。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于輸入電源與開(kāi)關(guān)之間設(shè)有保護(hù)輸入電源的保險(xiǎn)管。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于每個(gè)復(fù)位器采用低成本加速度的傳感器。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于輸出驅(qū)動(dòng)模塊由繼電器、第一電阻、第一發(fā)光二極
管、第一三極管和第一二極管組成。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于換相器由小型中間繼電器、第二三極管、第二發(fā)光二極管、第二電阻、第二二極管組成。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明具有鍵盤鎖功能，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)無(wú)按鍵動(dòng)作，自動(dòng)鎖鍵盤，防止誤動(dòng)作， 亦可在操作完成后按KeyLock鍵實(shí)現(xiàn)上鎖，鍵盤鎖后再按一次即實(shí)現(xiàn)解鎖。主控制板連有具有狀態(tài)指示燈，可反應(yīng)實(shí)時(shí)鍵盤狀態(tài)，燈亮表示解鎖，燈滅表示上鎖，燈滅后自動(dòng)切換到低功耗狀態(tài)；本發(fā)明具有一鍵復(fù)位功能，需恢復(fù)的體位可在操作面板上預(yù)先實(shí)現(xiàn)設(shè)定；在輸出電磁閥或/和電機(jī)同時(shí)適用的電路上，巧妙運(yùn)用了整流橋，這樣省去了常規(guī)的二極管， 節(jié)約了空間、元件的數(shù)量。


圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖2為本發(fā)明另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明第三種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)號(hào)1-輸入電源、2-開(kāi)關(guān)、3-變壓器、4-主控制板、5-定時(shí)器、6-只讀存儲(chǔ)器、7-模數(shù)轉(zhuǎn)換器、8-輸出驅(qū)動(dòng)模塊、9-電機(jī)、10-油泵、11-電磁閥、12-整流橋、13-復(fù)位器、14-按鍵面膜板、15-狀態(tài)指示燈、16-角度測(cè)量模塊、17-換相器、18-鍵盤鎖按鍵、 19-保險(xiǎn)管、20-繼電器、21-第一電阻、22-第一發(fā)光二極管、23-第一三極管、24-第一二極管、25-小型中間繼電器、26-第二三極管、27-第二發(fā)光二極管、28-第二電阻、29-第二二極管。
具體實(shí)施方式
為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。如圖1示出了本發(fā)明醫(yī)療器械控制通用電路板的一種實(shí)施方式，包括輸入電源1， 輸入電源1連接有開(kāi)關(guān)2，輸入電源1與開(kāi)關(guān)2之間設(shè)有保護(hù)輸入電源1的保險(xiǎn)管19，起輸出短路保護(hù)作用，輸入電源1通過(guò)開(kāi)關(guān)2連接有變壓器3，變壓器3連接有主控制板4，輸入電源1經(jīng)過(guò)變壓器3給主控制板4供電，變壓器3串于輸入回路中，在電路中起降壓限流作用，能有效降低的輸入回路的電壓及電流，從而使主控制板4發(fā)熱量大大降低，有利于主控制板4長(zhǎng)久穩(wěn)定工作，主控制板4中設(shè)有定時(shí)器5、用以存儲(chǔ)每次記憶的角度數(shù)據(jù)的只讀存儲(chǔ)器6和將模擬分量變成數(shù)字分量的模數(shù)轉(zhuǎn)換器7，主控制板4連接有輸出驅(qū)動(dòng)模塊8，輸出驅(qū)動(dòng)模塊8由繼電器20、第一電阻21、第一發(fā)光二極管22、第一三極管23和第一二極管 M組成，AVR微處理芯片控制繼電器，對(duì)于繼電器的控制，一般采用單片機(jī)控制三極管，三極管控制繼電器，通過(guò)發(fā)光二極管與電阻串聯(lián)后并在繼電器的線圈間，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)指示，本電路將發(fā)光管接與單片機(jī)和三極管之間實(shí)現(xiàn)狀態(tài)指示，這樣不僅是省去了一只電阻，可預(yù)防三極管短路，繼電器線圈工作電壓反向進(jìn)入單片機(jī)。輸出驅(qū)動(dòng)模塊8同時(shí)連接有電機(jī)9或 /和電磁閥11 如圖1所示，輸出驅(qū)動(dòng)模塊8可同時(shí)連接有七個(gè)電機(jī)9 ；如圖2所示，輸出驅(qū)動(dòng)模塊8可同時(shí)連接有七個(gè)電磁閥11 ；如圖3所示，輸出驅(qū)動(dòng)模塊8可同時(shí)連接有電阻和電磁閥，電阻和電磁閥的總和為七個(gè)；輸出驅(qū)動(dòng)模塊8與電機(jī)9或/和電磁閥11共用的電路上均設(shè)有整流橋12，這樣省去了常規(guī)的二極管，節(jié)約了空間，減少了元件的數(shù)量，整流橋 12用以實(shí)現(xiàn)電機(jī)9或/和電磁閥11的接口兼容，將控制電機(jī)9的電源轉(zhuǎn)換成可控制兩組電磁閥11，主控制板4還連接有油泵10、多個(gè)復(fù)位器13、按鍵面膜板14、狀態(tài)指示燈15、角度測(cè)量模塊16和換相器17，按鍵面膜板14上設(shè)有鍵盤鎖按鍵18，每個(gè)復(fù)位器13采用低成本加速度的傳感器，運(yùn)用單片機(jī)內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，其電源由單片機(jī)間接提供，只有在復(fù)位鍵按下時(shí)，單片機(jī)才提供電源；換相器17由小型中間繼電器25、第二三極管沈、第二發(fā)光二極管27、第二電阻觀、第二二極管四組成；角度測(cè)量模塊16可以測(cè)量出床板X、Y、Z三維方向上的加速度信號(hào)，通過(guò)處理轉(zhuǎn)換成角度信號(hào)。AVR微處理芯片即為單片機(jī)，在電路中是最主要的核心部件，其內(nèi)部具有定時(shí)器、 只讀存儲(chǔ)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換，通過(guò)編程在定時(shí)器中設(shè)定自動(dòng)鍵盤鎖的時(shí)間，如在設(shè)定時(shí)間內(nèi)按鍵面膜板上無(wú)按鍵按下，則按鍵面膜板上的鍵盤就會(huì)自動(dòng)鎖住，如在設(shè)定時(shí)間內(nèi)按鍵面膜板上有鍵按下，則定時(shí)器清零；狀態(tài)指示燈為發(fā)光二極管，若按鍵面膜板處于鎖定狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)指示燈熄滅，否則亮起，按鍵面膜板的鎖定亦可手動(dòng)操作，按下鍵盤鎖按鍵就上鎖，再次按下鍵盤鎖按鍵就解鎖；只讀存儲(chǔ)器用以存儲(chǔ)每次記憶的角度數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)方法是將床體體位調(diào)至需要恢復(fù)的狀態(tài)，在按鍵面膜板鎖定狀態(tài)下，同時(shí)按下設(shè)定鍵(如前傾、肩板下鍵或其它設(shè)定鍵)，按下后松手，程序便執(zhí)行測(cè)量并存儲(chǔ)指令，此時(shí)狀態(tài)指示燈會(huì)亮起，然后閃爍3次后熄滅，即完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；在一鍵復(fù)位時(shí)，通過(guò)測(cè)量實(shí)時(shí)角度值，與存儲(chǔ)值比較，使床體作相應(yīng)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)一鍵復(fù)位；模數(shù)轉(zhuǎn)換作用是將MMA7260傳感器測(cè)量的模擬分量變成數(shù)字分量，便于程序的處理、計(jì)算、存儲(chǔ)。輸出驅(qū)動(dòng)模塊是將單片機(jī)送過(guò)來(lái)的動(dòng)作信號(hào)執(zhí)行， 驅(qū)動(dòng)需要?jiǎng)幼鞯碾姶砰y或電機(jī)部件，原理是如果單片機(jī)發(fā)出上下傾指令，通過(guò)接口給高電平，傳給第一電阻、第一發(fā)光二極管、第一三極管，此時(shí)第一發(fā)光二極管點(diǎn)亮，第一三極管飽和導(dǎo)通，繼電器線圈得電閉合，產(chǎn)生輸出電壓，輸出部件運(yùn)轉(zhuǎn)，第一二極管用以吸收在繼電器斷電瞬間的反響脈沖。換相器的原理與輸出驅(qū)動(dòng)模塊的原理相同，小型中間繼電器是將輸出的電壓極性切換，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，以上升下降為例，如負(fù)載為電機(jī)，正向電壓時(shí)正轉(zhuǎn)，反向電壓時(shí)反轉(zhuǎn)，無(wú)電時(shí)停止。整流橋，在本發(fā)明中并非用作整流作用，而是用以實(shí)現(xiàn)電機(jī)或/和電磁閥的接口兼容，將控制電機(jī)的電源轉(zhuǎn)換成可控制兩組電磁閥。 本發(fā)明采用AVR微處理芯片，運(yùn)用內(nèi)部定時(shí)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鍵盤鎖，用4 X 4矩陣鍵盤實(shí)現(xiàn)七組正反轉(zhuǎn)控制，七組動(dòng)作的正反向控制，避開(kāi)常規(guī)十四只繼電器控制，采用七只繼電器和一只中間繼電器實(shí)現(xiàn)，減少了元件個(gè)數(shù)，另配有一鍵復(fù)位按鍵、鍵盤鎖按鍵。按下一鍵復(fù)位鍵，微處理芯片檢測(cè)復(fù)位器(由加速度芯片MMA7260或MMA7361制成)的角度，通過(guò)運(yùn)算觸發(fā)相應(yīng)繼電器工作，使床體恢復(fù)到需要的體位。本發(fā)明具有鍵盤鎖功能，16秒內(nèi)無(wú)按鍵動(dòng)作，自動(dòng)鎖鍵盤，防止誤動(dòng)作，或者在操作完成后按KeyLock鍵實(shí)現(xiàn)上鎖，鍵盤鎖后再按一次KeyLock鍵即實(shí)現(xiàn)解鎖。主控制板上具有指示燈反應(yīng)實(shí)時(shí)鍵盤狀態(tài)，燈亮表示解鎖， 燈滅表示上鎖，燈滅后自動(dòng)切換到低功耗狀態(tài)。本發(fā)明還具有一鍵復(fù)位功能，需恢復(fù)的體位可在主控制板上實(shí)現(xiàn)設(shè)定，設(shè)定方法在鍵盤上鎖狀態(tài)下，同時(shí)按下主控制板上的REV和 Back-down鍵，狀態(tài)指示燈亮后即松開(kāi)，待狀態(tài)指示燈閃爍完成，即表示存儲(chǔ)完畢。本發(fā)明中的按鍵采用4X4矩陣鍵盤檢測(cè)，八根線實(shí)現(xiàn)十六個(gè)按鍵功能，手持主控制板統(tǒng)一開(kāi)模，按鍵加工成薄膜開(kāi)關(guān)類型，根據(jù)需要可任意調(diào)整功能鍵個(gè)數(shù)。本發(fā)明24V供電轉(zhuǎn)為12V，用穩(wěn)壓芯片7812實(shí)現(xiàn)，輸入端串聯(lián)功率電阻，降低輸入輸出壓差，減少芯片發(fā)熱量，延長(zhǎng)了使用壽命。本電路利用兩只1N4007 二極管串聯(lián)，接與電機(jī)供電24V的零端和12V5v3. 3v共用的地之間，實(shí)現(xiàn)抗干擾。
權(quán)利要求1.一種醫(yī)療器械控制通用電路板，其特征在于包括輸入電源(1)，所述輸入電源(1) 連接有開(kāi)關(guān)(2 )，所述輸入電源(1)通過(guò)所述開(kāi)關(guān)(2 )連接有變壓器(3 )，所述變壓器(3 )連接有主控制板(4 )，所述輸入電源(1)經(jīng)過(guò)所述變壓器(3 )給所述主控制板(4 )供電，所述主控制板(4 )采用AVR微處理芯片，所述主控制板(4 )中設(shè)有定時(shí)器(5 )、只讀存儲(chǔ)器(6 )和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(7 )，所述主控制板(4 )連接有輸出驅(qū)動(dòng)模塊(8 )，所述輸出驅(qū)動(dòng)模塊(8 )同時(shí)連接有電機(jī)(9)或/和電磁閥(11)，所述輸出驅(qū)動(dòng)模塊(8)驅(qū)動(dòng)需要?jiǎng)幼鞯碾姍C(jī)(9)或/和電磁閥(11)，所述輸出驅(qū)動(dòng)模塊(8 )與所述電機(jī)(9 )或/和所述電磁閥(11)共用的電路上均設(shè)有整流橋(12)，所述主控制板(4)還連接有油泵(10)、多個(gè)復(fù)位器(13)、按鍵面膜板(14)、 狀態(tài)指示燈(15)、角度測(cè)量模塊(16)和換相器(17)，所述按鍵面膜板(14)上設(shè)有鍵盤鎖按鍵(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述醫(yī)療器械控制通用電路板，其特征在于所述輸入電源(1)與所述開(kāi)關(guān)(2)之間設(shè)有保護(hù)所述輸入電源(1)的保險(xiǎn)管(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述醫(yī)療器械控制通用電路板，其特征在于每個(gè)所述復(fù)位器 (13)采用低成本加速度的傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述醫(yī)療器械控制通用電路板，其特征在于所述輸出驅(qū)動(dòng)模塊(8) 由繼電器(20)、第一電阻(21)、第一發(fā)光二極管(22)、第一三極管(23)和第一二極管(24) 組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述醫(yī)療器械控制通用電路板，其特征在于所述換相器(17)由小型中間繼電器(25)、第二三極管(26)、第二發(fā)光二極管(27)、第二電阻(28)、第二二極管 ( )組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療器械控制通用電路板，包括輸入電源，輸入電源連接有開(kāi)關(guān)，輸入電源通過(guò)開(kāi)關(guān)連接有變壓器，變壓器連接有主控制板，輸入電源經(jīng)過(guò)變壓器給主控制板供電，主控制板采用AVR微處理芯片，主控制板中設(shè)有定時(shí)器、只讀存儲(chǔ)器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，主控制板連接有輸出驅(qū)動(dòng)模塊，輸出驅(qū)動(dòng)模塊同時(shí)連接有電機(jī)或/和電磁閥，輸出驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)需要?jiǎng)幼鞯碾姍C(jī)或/和電磁閥，輸出驅(qū)動(dòng)模塊與電機(jī)或/和電磁閥共用的電路上均設(shè)有整流橋，主控制板還連接有油泵、多個(gè)復(fù)位器、按鍵面膜板、狀態(tài)指示燈、角度測(cè)量模塊和換相器，按鍵面膜板上設(shè)有鍵盤鎖按鍵。本實(shí)用新型具有低功耗、使用壽命長(zhǎng)、體積小、節(jié)約成本的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/042GK202306221SQ20112038677
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者孫曉勝 申請(qǐng)人:南通醫(yī)療器械有限公司