專利名稱：智能型模糊恒溫控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種智能型模糊恒溫控制器。可以 對(duì)醫(yī)用烤燈、電磁波治療儀、遠(yuǎn)紅外治療儀等低電壓工作的阻性加熱負(fù)載進(jìn)行自動(dòng)恒溫、自 動(dòng)定時(shí)控制。
背景技術(shù)：
目前，臨床采用遠(yuǎn)紅外波、特定電磁波作用于人體皮下深層組織，可以有效地產(chǎn)生 內(nèi)生熱效應(yīng)，從而促使血管擴(kuò)張，血流量增快，改善組織細(xì)胞循環(huán)，提高供血供氧能力和新 陳代謝，增強(qiáng)組織器官的修復(fù)能力，調(diào)節(jié)機(jī)體的失衡，達(dá)到治病的目的。采用光波照射的療 法對(duì)于開放性創(chuàng)傷面的愈合和修復(fù)以及軟組織損傷等疾病有顯著療效，在臨床上已經(jīng)有了 較為廣泛的使用和推廣，近年來，許多遠(yuǎn)紅外治療儀、特定電磁波治療儀等小型光波熱療類 儀器應(yīng)運(yùn)而生。然而，縱觀市場(chǎng)上的此類設(shè)備大都不能對(duì)體表被照射部位的溫度進(jìn)行恒溫 控制，如果長(zhǎng)時(shí)間照射在同一個(gè)部位，會(huì)由于加熱負(fù)載的持續(xù)升溫而對(duì)人體造成灼傷。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有醫(yī)用光波熱療類儀器存在的不足，提出一種智能型 模糊恒溫控制器。通過調(diào)節(jié)烤燈亮度的模糊控溫方式來實(shí)現(xiàn)控溫，使臨床醫(yī)生在實(shí)施治療 方案時(shí)有了更精確的量化參考指標(biāo)，用戶在治療時(shí)感覺更舒適，可避免溫度過高造成的灼 傷。具有操作方便，成本低廉、可靠性高的特點(diǎn)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是其主要由溫度傳感器、5V電源電 路、負(fù)載控制電路、按鍵、單片機(jī)、LED數(shù)碼顯示器構(gòu)成，溫度傳感器設(shè)置在負(fù)載部位，其將 采集到的實(shí)際溫度值傳送給單片機(jī)，單片機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過運(yùn)算處理后自動(dòng)控制單片 機(jī)的P3. 5引腳輸出高/低電平，通過控制光電耦合器內(nèi)部三極管的導(dǎo)通或截止來控制場(chǎng)效 應(yīng)管處于飽和導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)，從而控制了負(fù)載回路的開通與關(guān)斷，同時(shí)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼顯 示器將溫度和時(shí)間值予以顯示。本實(shí)用新型采用先進(jìn)的模糊控溫方式，其控溫效果好，控溫精度可達(dá)士 1°C，用戶 在治療時(shí)感覺更舒適，可避免溫度過高造成的灼傷。設(shè)置的漏電保護(hù)器可有效防止意外漏 電對(duì)人體造成傷害。具有設(shè)計(jì)合理、使用方便、抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命 長(zhǎng)，傳輸效率高、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型電氣原理圖具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例如下如圖1所示本實(shí)施例主要由溫度傳感器、5V電源電路、負(fù)載控制電路B2、R14、R15、QlU U2、R16、R21、按鍵S1-S4、單片機(jī)AT89C51、LED數(shù)碼顯示器等構(gòu)成。為了保持整 個(gè)治療儀渾然一體，溫度傳感器選用型號(hào)為DS18B20，該傳感器測(cè)溫范圍為-55 +125°C， 固有測(cè)溫分辨率為0.5°C，使用時(shí)不需要任何外圍元件，僅需一條口線即可實(shí)現(xiàn)與微處理 器之間的雙向連接通訊。該溫度傳感器固定在烤燈燈罩的出口處，由于治療時(shí)用燈罩罩住 被治療部位，因此該溫度傳感器測(cè)到的溫度非常接近被治療部位的體表溫度。電路經(jīng)交流 220V市電接入，火線先經(jīng)過保險(xiǎn)管Fl再接通帶指示燈的電源開關(guān)Si。一路通過橋式整流 電路B2將220V交流電變成直流電給負(fù)載(燈泡或遠(yuǎn)紅外加熱器)供電?？刂齐娐返腞14 和R15為分壓電阻，為場(chǎng)效應(yīng)管Qll提供工作電壓。當(dāng)P3. 5為低電平時(shí)，光電耦合器U2的 發(fā)光二極管被觸發(fā)導(dǎo)通而發(fā)光，此時(shí)光電耦合器U2的三極管導(dǎo)通，場(chǎng)效應(yīng)管Qll的源極沒 有電壓，于是Qll截止，負(fù)載構(gòu)不成回路。反之，當(dāng)P3. 5為高電平時(shí)，Qll導(dǎo)通，負(fù)載正常 工作。P3. 5的高低電平狀態(tài)由單片機(jī)控制，具體保持狀態(tài)的時(shí)間由軟件根據(jù)采集到的溫度 值與設(shè)定值的偏差大小來自動(dòng)控制，當(dāng)設(shè)置溫度與實(shí)測(cè)溫度的偏差小于5°C時(shí)，控制器自動(dòng) 進(jìn)入模糊控溫狀態(tài)，在Ims內(nèi)通過程序控制Pl. 5的高低電平時(shí)間比例分為多個(gè)模糊狀態(tài)， 這樣燈泡在治療過程中不會(huì)熄滅，通過調(diào)節(jié)燈泡的亮度來實(shí)現(xiàn)控溫，其控溫效果好，控溫精 度可達(dá)士 1°C。另一路通過9V變壓器，再通過整流橋Bl轉(zhuǎn)換成直流低壓電，再經(jīng)電解電容 E2和獨(dú)石電容C5濾波，經(jīng)過三端穩(wěn)壓器Q12穩(wěn)定在5V，再經(jīng)電解電容E3和獨(dú)石電容C4濾 除雜波，便可得到一個(gè)恒定且無雜波的5V電源。31、32、33、34分別為“置溫-”、“置溫+”、 “置時(shí)-、“置時(shí)+”按鍵，作為開關(guān)量輸入接入單片機(jī)AT89C51的Pl 口，用戶可根據(jù)治療需求 按下相應(yīng)鍵設(shè)置合適的治療溫度和時(shí)間。El為去耦電容，單片機(jī)上電后自動(dòng)復(fù)位，顯示為默 認(rèn)的初始溫度和時(shí)間設(shè)定值。J為接線插座，用于外接溫度傳感器DS18B20。Yl為石英晶體 振蕩器，其振蕩頻率為12MHz，單片機(jī)的機(jī)器周期為1ms。單片機(jī)作為本實(shí)用新型的控制核 心，選用型號(hào)為AT89C51，是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能8位單片機(jī)片內(nèi)含4KB的 可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(EPROM)和U8KB的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，價(jià)格低廉、 功能強(qiáng)大。由于AT89C51P 口的灌電流能力強(qiáng)，一般可達(dá)20mA，因此可以直接驅(qū)動(dòng)共陽極的 LED數(shù)碼顯示器M1-M4。為了簡(jiǎn)化硬件線路，數(shù)碼顯示器采用動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法，PO 口控 制顯示的字形，各顯示器的公共端COM由P2 口來控制，用來選擇第幾位顯示器工作，在兩組 信號(hào)的控制下，可以一位一位地輪流點(diǎn)亮各顯示器顯示各自的數(shù)碼。在輪流點(diǎn)亮一遍的過 程中，每位顯示器點(diǎn)亮的時(shí)間極短(1 5ms)。由于LED數(shù)碼顯示器M1-M4具有余輝特性以 及人眼視覺的惰性，給人眼的視覺印象是在連續(xù)穩(wěn)定地顯示，并不察覺有閃爍現(xiàn)象。H為蜂 鳴器，由單片機(jī)的Pl. 5控制，當(dāng)Pl. 5為低電平時(shí)，三極管Q7截止，蜂鳴器不響；當(dāng)Pl. 5為 高電平時(shí)，Q7飽和導(dǎo)通，蜂鳴器H工作，其具體工作時(shí)刻由單片機(jī)的軟件程序控制，一般在 治療結(jié)束或單片機(jī)工作異常時(shí)報(bào)警提醒。同時(shí)Pl. 4和Pl. 6分別控制發(fā)光二極管LEDl和 LED2，LEDl為工作指示燈，治療儀一開始工作便亮；LED2為報(bào)警指示燈，報(bào)警時(shí)亮。
權(quán)利要求1.智能型模糊恒溫控制器，其特征是其主要由溫度傳感器DS18B20、5V電源電路(Tl、 B1、E2、C5、Q12、E3、C4)、負(fù)載控制電路(B2、R14、R15、Q11、U2、R16、R21)、按鍵(S1-S4)、單 片機(jī)AT89C51、LED數(shù)碼顯示器(M1-M4)構(gòu)成，溫度傳感器設(shè)置在負(fù)載部位，其將采集到的 實(shí)際溫度值傳送給單片機(jī)，單片機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過運(yùn)算處理后自動(dòng)控制單片機(jī)的P3. 5 引腳輸出高/低電平，通過控制光電耦合器(似)內(nèi)部三極管的導(dǎo)通或截止來控制場(chǎng)效應(yīng)管 (Qll)處于飽和導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)，從而控制了負(fù)載回路的開通與關(guān)斷，同時(shí)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼顯 示器(M1-M4)將溫度和時(shí)間值予以顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型模糊恒溫控制器，其特征是所述單片機(jī)的P3.5引腳 的高低電平狀態(tài)由單片機(jī)控制，當(dāng)設(shè)置溫度與實(shí)測(cè)溫度的偏差小于5°C時(shí)，控制器自動(dòng)進(jìn)入 模糊控溫狀態(tài)，在Ims內(nèi)通過程序控制P3. 5引腳的高低電平時(shí)間比例分為多個(gè)模糊狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型模糊恒溫控制器，其特征是設(shè)置有蜂鳴器(H)，由單 片機(jī)的Pl. 5引腳控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型模糊恒溫控制器，其特征是設(shè)置有工作指示燈，發(fā)光 二極管LEDl由單片機(jī)的Pl. 4引腳控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型模糊恒溫控制器，其特征是設(shè)置有報(bào)警指示燈，發(fā)光 二極管LED2由單片機(jī)的Pl. 6引腳控制。
專利摘要本實(shí)用新型公開的智能型模糊恒溫控制器其主要由溫度傳感器、5V電源電路、負(fù)載控制電路、按鍵、單片機(jī)LED數(shù)碼顯示器構(gòu)成，溫度傳感器設(shè)置在負(fù)載部位，其將采集到的實(shí)際溫度值傳送給單片機(jī)，單片機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過運(yùn)算處理后自動(dòng)控制單片機(jī)的(P3.5)引腳輸出高/低電平，通過控制光電耦合器(U2)內(nèi)部三極管的導(dǎo)通或截止來控制場(chǎng)效應(yīng)管(Q11)處于飽和導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)，從而控制了負(fù)載回路的開通與關(guān)斷，達(dá)到對(duì)被測(cè)點(diǎn)的溫度進(jìn)行自動(dòng)控制的目的，同時(shí)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼顯示器(M1M4)將溫度和時(shí)間值予以顯示。本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)烤燈亮度的模糊控溫方式來實(shí)現(xiàn)控溫，避免了溫度過高造成的灼傷。具有操作方便，成本低廉、可靠性高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61N5/00GK201903796SQ201020556399
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者馮坤, 李無陰, 趙東亮 申請(qǐng)人:河南省正骨研究院