體外反搏專用控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種體外反搏專用控制器，包括AD轉換器、數字隔離器和DSP處理器，所述AD轉換器的信號輸入端連接有壓力信號采集接口、顳脈波信號采集接口、心電信號采集接口以及血氧信號采集接口，該AD轉換器的信號輸出端經過所述數字隔離器連接到所述DSP處理器上，在DSP處理器的輸出端連接有第一光電隔離器，所述第一光電隔離器上連接有電磁驅動控制接口，該電磁驅動控制接口用于連接體外反搏機中的電磁閥、泄壓閥、靠背升降機以及散熱風扇。其顯著效果是：本實用新型設計新穎，結構簡單，通過將體外反搏裝置中的各個功能模塊進行集中控制，有效地減小了體外反搏裝置所占空間，降低了生產成本。
【專利說明】體外反搏專用控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種體外反搏醫療裝置【技術領域】，具體涉及一種體外反搏專用控制器。
【背景技術】
[0002]目前，隨著人口老齡化趨勢的加劇，心腦血管疾病易感人群急劇增加，預防和治療心腦血管疾病已經成為重要課題。根據我國衛生部發布的2000?2006《中國衛生統計年鑒》的統計數據，心腦血管疾病是導致我國人口死亡的主要原因之一。
[0003]1953年哈佛大學教授Kantrowitz提出反搏理論,經過紐約州立大學Soroff教授以及中山醫科大學鄭振聲教授等不懈努力，體外反搏裝置在五十多年的發展和改進，在治療心腦血管疾病領域開創了一種非介入、安全有效、無副作用的新途徑。其工作原理為:在心臟舒張期，對包裹于小腿、大腿和臀部的氣囊以大約0.03MPa的壓強進行擠壓或者序貫擠壓,增加血液回流,改善血液循環。
[0004]然而，由于現有的體外反搏系統體積大、重量大、造價高，嚴重影響了體外反搏原理在疾病預防方面的應用，給使用者帶來諸多不便和麻煩，實有待改善。造成上述問題的一個很重要的原因就是各個功能模塊均采用獨立控制系統，即一個功能模塊使用一個控制系統，這無疑造成了資源很大的浪費，增加了設備體積以及生產成本。所以急需一個能夠集成控制體外反搏系統各個功能模塊的控制器。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種能夠集成控制體外反搏裝置中各個功能模塊的控制器。
[0006]為達到上述目的，本實用新型表述一種體外反搏專用控制器，其關鍵在于:包括AD轉換器、數字隔離器和DSP處理器，所述AD轉換器的信號輸入端連接有壓力信號采集接口、顳脈波信號采集接口、心電信號采集接口以及血氧信號采集接口，該AD轉換器的信號輸出端經過所述數字隔離器連接到所述DSP處理器上，在DSP處理器的輸出端連接有第一光電隔離器，所述第一光電隔離器上連接有電磁驅動控制接口，該電磁驅動控制接口用于連接體外反搏機中的電磁閥、泄壓閥、靠背升降機以及散熱風扇。
[0007]AD轉換器通過各信號采集接口獲取信號并將模擬信號轉換為數字信號；數字隔離器隔離外部的干擾信號，保證信號的穩定；DSP處理器對接收的數字信號完成運算處理和系統控制，并通過電磁驅動控制接口發出控制信號；第一光電隔離器隔離外部的干擾信號，保證控制器主板正常工作；電磁驅動控制接口發送控制信號控制體外反搏裝置中的電磁閥、泄壓閥、靠背升降機和散熱風扇執行預設動作。
[0008]作為進一步描述，本控制器還包括RS485通信模塊和RS232通信模塊，所述RS485通信模塊通過第二光電隔離器與所述DSP處理器相連，所述RS232通信模塊通過第三光電隔離器與所述DSP處理器相連，所述RS485通信模塊和第二光電隔離器通過第一隔離電源供電，所述RS232通信模塊和第三光電隔離器通過第二隔離電源供電。
[0009]為了隔阻外部電路的干擾信號，保證控制器主控板正常工作，在電路中設置有第二、第三光電隔離器；為了確保主板控制器對被治療患者的安全，所述RS485通信模塊與RS232通信模塊以及第二、第三光電隔離器均采用隔離電源供電。同時設置RS485通信模塊和RS232通信模塊可以和外部設備如PC進行連接，將必要數據輸出顯示，增加了本控制器的適用性。
[0010]實際運用時，所述RS485通信模塊采用MAX3487芯片，所述RS232通信模塊采用MAX3232芯片；所述第一光電隔離器、第二光電隔離器和第三光電隔離器均采用光電耦合器6N137 ;所述第一隔離電源和第二隔離電源均采用耐壓4000V的電源隔離模塊H0505S-1W。
[0011]所述數字隔離器采用IS07240芯片，在所述數字隔離器上還設有一路紅光/紅外光信號線到所述血氧采集接口上。
[0012]根據實際中的不同需要調節血氧信號采集接口中紅光/紅外光的光照強度，提高血氧信號采集的數據的準確性。
[0013]為了便于控制多個體外反搏裝置中的執行機構如電磁閥等，所述電磁驅動控制接口中連接有8路電磁驅動控制信號線。
[0014]所述DSP處理器采用TMS320F2812微控制芯片，在DSP處理器上還設置有預留接口和仿真調試接口。
[0015]設置預留接口便于DSP處理器擴展應用范圍，設置仿真調試接口便于編程、程序下載。
[0016]在所述DSP處理器上設置有內存擴展系統，所述內存擴展系統采用IS61LV25616
-H-* I I
心/T O
[0017]DSP處理器在數據處理過程中涉及到大量的數據存儲、計算，需要的內存較大，故需要擴展存儲器，確保控制器的正常工作。
[0018]有益效果:本實用新型設計新穎，結構簡單，通過將體外反搏裝置中的各個功能模塊進行集中控制，在不影響該裝置的治療效果的前提下，有效地減小了體外反搏裝置所占空間，降低了生產成本，增加了適用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的控制原理框圖；
[0020]圖2為圖1中RS232通信模塊12信號輸入部分電路原理圖；
[0021]圖3為圖1中RS232通信模塊12信號輸出部分電路原理圖；
[0022]圖4為圖1中RS232通信模塊12電路原理圖；
[0023]圖5為圖1中第二隔離電源14電路原理圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0025]如圖1-5所示，一種體外反搏專用控制器，包括AD轉換器1、數字隔離器2和DSP處理器3，所述AD轉換器I的信號輸入端連接有壓力信號采集接口、顳脈波信號采集接口、心電信號采集接口以及血氧信號采集接口，該AD轉換器I的信號輸出端經過所述數字隔離器2連接到所述DSP處理器3上，在DSP處理器3的輸出端連接有第一光電隔離器4，所述第一光電隔離器4上連接有電磁驅動控制接口 5，該電磁驅動控制接口 5用于連接體外反搏機中的電磁閥、泄壓閥、靠背升降機以及散熱風扇。
[0026]實施過程中，所述DSP處理器3選用高性價比的TMS320F2812微控制芯片，TMS320F2812微控制芯片具有高性能靜態CMOS制成技術、JTAG掃描支持、高效能32BitCPU、外部內存接口、三個外部中斷、外圍中斷擴展方塊(PIE)，支持45個外圍中斷、128位保護密碼、三個32位CPU Timer等功能。實際運用時，在DSP處理器3上還設置有預留接口6和仿真調試接口 7。
[0027]在所述DSP處理器3上設置有內存擴展系統8，所述內存擴展系統8采用IS61LV25616芯片，該芯片具有高速訪問時間8、10、12、15ns，CMOS低功耗操作，TTL兼容的接口電平，單電源3.3V供電，無時鐘無刷新需求，三態輸出，數據控制分為高，低字節的特點。
[0028]從圖1中還可以看出，本控制器還包括RS485通信模塊11和RS232通信模塊12，所述RS485通信模塊11通過第二光電隔離器9與所述DSP處理器3相連，所述RS232通信模塊12通過第三光電隔離器10與所述DSP處理器3相連，所述RS485通信模塊11和第二光電隔離器9通過第一隔離電源13供電，所述RS232通信模塊12和第三光電隔離器10通過第二隔離電源14供電。
[0029]實施過程中，所述RS485通信模塊11采用MAX3487芯片，所述RS232通信模塊12采用MAX3232芯片；所述第一光電隔離器4、第二光電隔離器9和第三光電隔離器10均采用光電稱合器6N137 ;所述第一隔離電源13和第二隔離電源14均米用耐壓4000V的電源隔離模塊H0505S-1W。
[0030]參見附圖2，圖中的集成芯片U31為第三光電隔離器10中發射管腳的光電耦合器，集成芯片U31的第2引腳串聯有電阻R84，電阻R84的另一端連接有電容C41以及電源，第3引腳為發射信號輸入端，第5引腳接地，第6引腳為發射信號輸出端，第6引腳還經電阻R86接隔離電源，第7引腳經電阻R88連接隔離電源，第8引腳接隔離電源，第8引腳還經電容C72接地。
[0031]參見附圖3，圖中的集成芯片U32為第三光電隔離器10中接收管腳的光電耦合器，集成芯片U32的第2引腳串聯有電阻R87，電阻R87的另一端連接隔離電源，電阻R87的另一端還經電容C73接地，第3引腳為接收信號輸入端，第5引腳接地，第6引腳為接收信號輸出端，第6引腳還經電阻R85接電源，第7引腳經電阻R89接電源，第8引腳接電源，第8引腳還經電容C66接地。
[0032]參見附圖4，所述RS232通信模塊12采用MAX3232芯片，該芯片的第I引腳經電容C51后與第3引腳連接，第4引腳經電容C50后與第5引腳連接，第10引腳為信號輸入端，第9引腳為信號輸出端，第7、第8引腳連接外接串口模塊J3，第6引腳經電容C54接地，第2引腳經電容C53接地，第15引腳接地，第16引腳接電源，第16引腳還經電容C52接地。
[0033]參見附圖5，第二隔離電源14采用耐壓4000V的電源隔離模塊H0505S-1W，該模塊的第I引腳接電源，第2、第3引腳接地，第4引腳為電壓輸出端，電容C74、電容C85、電容C158和電容C159并聯后接在第3引腳和第4引腳之間。[0034]所述數字隔離器2選用高性價比的IS07240芯片，該芯片具有4通道、2500Vrms隔離電壓、25Mbps數據速率、56ns傳輸延遲、CMOS輸出等特點；而為了提高血氧信號采集的準確性，在所述數字隔離器2上還設有一路紅光/紅外光控制信號線到所述血氧信號采集接口上。
[0035]工作原理:所述壓力信號采集接口、顳脈波信號采集接口、心電信號采集接口以及血氧信號采集接口將采集的信號發送至AD轉換器I ;AD轉換器I將獲取的模擬信號轉換為數字信號后送至數字隔離器2 ;數字隔離器2隔離信號中的干擾信號后發送至DSP處理器3 ;然后DSP處理器3主要用于實現運算處理和系統控制，并通過所述電磁驅動控制接口5發出控制信號控制體外反搏裝置中的電磁閥、泄壓閥、靠背升降機和散熱風扇執行預設動作。
【權利要求】
1.一種體外反搏專用控制器，其特征在于:包括AD轉換器(I)、數字隔離器(2)和DSP處理器(3)，所述AD轉換器(I)的信號輸入端連接有壓力信號采集接口、顳脈波信號采集接口、心電信號采集接口以及血氧信號采集接口，該AD轉換器(I)的信號輸出端經過所述數字隔離器(2)連接到所述DSP處理器(3)上，在DSP處理器(3)的輸出端連接有第一光電隔離器(4)，所述第一光電隔離器(4)上連接有電磁驅動控制接口(5)，該電磁驅動控制接口(5)中連接有8路電磁驅動控制信號線，該電磁驅動控制接口(5)用于連接體外反搏機中的電磁閥、泄壓閥、靠背升降機以及散熱風扇。
2.根據權利要求1所述的體外反搏專用控制器，其特征在于:還包括RS485通信模塊(11)和RS232通信模塊(12)，所述RS485通信模塊(11)通過第二光電隔離器(9)與所述DSP處理器(3)相連，所述RS232通信模塊(12)通過第三光電隔離器(10)與所述DSP處理器(3)相連，所述RS485通信模塊(11)和第二光電隔離器(9)通過第一隔離電源(13)供電，所述RS232通信模塊(12)和第三光電隔離器(10)通過第二隔離電源(14)供電。
3.根據權利要求2所述的體外反搏專用控制器，其特征在于:所述RS485通信模塊(11)采用MAX3487芯片，所述RS232通信模塊(12)采用MAX3232芯片；所述第一光電隔離器(4)、第二光電隔離器(9)和第三光電隔離器(10)均采用光電耦合器6N137 ;所述第一隔離電源(13)和第二隔離電源(14)均采用耐壓4000V的電源隔離模塊H0505S-1W。
4.根據權利要求1所述的體外反搏專用控制器，其特征在于:所述數字隔離器(2)采用IS07240芯片，在所述數字隔離器(2)上還設有一路紅光/紅外光控制信號線到所述血氧信號采集接口上。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的體外反搏專用控制器，其特征在于:所述DSP處理器(3)為TMS320F2812微控制芯片，在DSP處理器(3)上還設置有預留接口(6)和仿真調試接口(7)。
6.根據權利要求5所述的體外反搏專用控制器，其特征在于:在所述DSP處理器(3)上設置有內存擴展系統(8)，所述內存擴展系統(8)采用IS61LV25616芯片。
【文檔編號】A61H31/00GK203609636SQ201320686232
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月4日 優先權日:2013年11月4日
【發明者】肖前軍, 王智慧, 曾佑松, 代貞勇 申請人:重慶普施康科技發展有限公司