專利名稱：智能型模糊恒溫控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于醫(yī)療器械技術領域，具體說是一種智能型模糊恒溫控制器?？梢?對醫(yī)用烤燈、電磁波治療儀、遠紅外治療儀等低電壓工作的阻性加熱負載進行自動恒溫、自 動定時控制。
背景技術：
目前，臨床采用遠紅外波、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，從而促使血管擴張，血流量增快，改善組織細胞循環(huán)，提高供血供氧能力和新 陳代謝，增強組織器官的修復能力，調(diào)節(jié)機體的失衡，達到治病的目的。采用光波照射的療 法對于開放性創(chuàng)傷面的愈合和修復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，許多遠紅外治療儀、特定電磁波治療儀等小型光波熱療類 儀器應運而生。然而，縱觀市場上的此類設備大都不能對體表被照射部位的溫度進行恒溫 控制，如果長時間照射在同一個部位，會由于加熱負載的持續(xù)升溫而對人體造成灼傷。
發(fā)明內(nèi)容本實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現(xiàn)控溫，使臨床醫(yī)生在實施治療 方案時有了更精確的量化參考指標，用戶在治療時感覺更舒適，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。本實用新型實現(xiàn)上述目的采取的技術方案是其主要由溫度傳感器、5V電源電 路、負載控制電路、按鍵、單片機、LED數(shù)碼顯示器構成，溫度傳感器設置在負載部位，其將 采集到的實際溫度值傳送給單片機，單片機將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過運算處理后自動控制單片 機的P3. 5引腳輸出高/低電平，通過控制光電耦合器內(nèi)部三極管的導通或截止來控制場效 應管處于飽和導通或截止狀態(tài)，從而控制了負載回路的開通與關斷，同時驅(qū)動LED數(shù)碼顯 示器將溫度和時間值予以顯示。本實用新型采用先進的模糊控溫方式，其控溫效果好，控溫精度可達士 1°C，用戶 在治療時感覺更舒適，可避免溫度過高造成的灼傷。設置的漏電保護器可有效防止意外漏 電對人體造成傷害。具有設計合理、使用方便、抗干擾能力強，工作穩(wěn)定，無觸點，使用壽命 長，傳輸效率高、生產(chǎn)成本低的特點。

圖1為本實用新型電氣原理圖具體實施方式
結合附圖，對本實用新型實施例如下如圖1所示本實施例主要由溫度傳感器、5V電源電路、負載控制電路B2、R14、R15、QlU U2、R16、R21、按鍵S1-S4、單片機AT89C51、LED數(shù)碼顯示器等構成。為了保持整 個治療儀渾然一體，溫度傳感器選用型號為DS18B20，該傳感器測溫范圍為-55 +125°C， 固有測溫分辨率為0.5°C，使用時不需要任何外圍元件，僅需一條口線即可實現(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，由于治療時用燈罩罩住 被治療部位，因此該溫度傳感器測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)過保險管Fl再接通帶指示燈的電源開關Si。一路通過橋式整流 電路B2將220V交流電變成直流電給負載(燈泡或遠紅外加熱器)供電?？刂齐娐返腞14 和R15為分壓電阻，為場效應管Qll提供工作電壓。當P3. 5為低電平時，光電耦合器U2的 發(fā)光二極管被觸發(fā)導通而發(fā)光，此時光電耦合器U2的三極管導通，場效應管Qll的源極沒 有電壓，于是Qll截止，負載構不成回路。反之，當P3. 5為高電平時，Qll導通，負載正常 工作。P3. 5的高低電平狀態(tài)由單片機控制，具體保持狀態(tài)的時間由軟件根據(jù)采集到的溫度 值與設定值的偏差大小來自動控制，當設置溫度與實測溫度的偏差小于5°C時，控制器自動 進入模糊控溫狀態(tài)，在Ims內(nèi)通過程序控制Pl. 5的高低電平時間比例分為多個模糊狀態(tài)， 這樣燈泡在治療過程中不會熄滅，通過調(diào)節(jié)燈泡的亮度來實現(xiàn)控溫，其控溫效果好，控溫精 度可達士 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和獨石電容C4濾 除雜波，便可得到一個恒定且無雜波的5V電源。31、32、33、34分別為“置溫-”、“置溫+”、 “置時-、“置時+”按鍵，作為開關量輸入接入單片機AT89C51的Pl 口，用戶可根據(jù)治療需求 按下相應鍵設置合適的治療溫度和時間。El為去耦電容，單片機上電后自動復位，顯示為默 認的初始溫度和時間設定值。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，單片機的機器周期為1ms。單片機作為本實用新型的控制核 心，選用型號為AT89C51，是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能8位單片機片內(nèi)含4KB的 可反復擦寫的只讀程序存儲器(EPROM)和U8KB的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，價格低廉、 功能強大。由于AT89C51P 口的灌電流能力強，一般可達20mA，因此可以直接驅(qū)動共陽極的 LED數(shù)碼顯示器M1-M4。為了簡化硬件線路，數(shù)碼顯示器采用動態(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 信號的控制下，可以一位一位地輪流點亮各顯示器顯示各自的數(shù)碼。在輪流點亮一遍的過 程中，每位顯示器點亮的時間極短(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，由單片機的Pl. 5控制，當Pl. 5為低電平時，三極管Q7截止，蜂鳴器不響；當Pl. 5為 高電平時，Q7飽和導通，蜂鳴器H工作，其具體工作時刻由單片機的軟件程序控制，一般在 治療結束或單片機工作異常時報警提醒。同時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為報警指示燈，報警時亮。
權利要求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)、負載控制電路(B2、R14、R15、Q11、U2、R16、R21)、按鍵(S1-S4)、單 片機AT89C51、LED數(shù)碼顯示器(M1-M4)構成，溫度傳感器設置在負載部位，其將采集到的 實際溫度值傳送給單片機，單片機將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過運算處理后自動控制單片機的P3. 5 引腳輸出高/低電平，通過控制光電耦合器(似)內(nèi)部三極管的導通或截止來控制場效應管 (Qll)處于飽和導通或截止狀態(tài)，從而控制了負載回路的開通與關斷，同時驅(qū)動LED數(shù)碼顯 示器(M1-M4)將溫度和時間值予以顯示。
2.根據(jù)權利要求1所述的智能型模糊恒溫控制器，其特征是所述單片機的P3.5引腳 的高低電平狀態(tài)由單片機控制，當設置溫度與實測溫度的偏差小于5°C時，控制器自動進入 模糊控溫狀態(tài)，在Ims內(nèi)通過程序控制P3. 5引腳的高低電平時間比例分為多個模糊狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求1所述的智能型模糊恒溫控制器，其特征是設置有蜂鳴器(H)，由單 片機的Pl. 5引腳控制。
4.根據(jù)權利要求1所述的智能型模糊恒溫控制器，其特征是設置有工作指示燈，發(fā)光 二極管LEDl由單片機的Pl. 4引腳控制。
5.根據(jù)權利要求1所述的智能型模糊恒溫控制器，其特征是設置有報警指示燈，發(fā)光 二極管LED2由單片機的Pl. 6引腳控制。
專利摘要本實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、負載控制電路、按鍵、單片機LED數(shù)碼顯示器構成，溫度傳感器設置在負載部位，其將采集到的實際溫度值傳送給單片機，單片機將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過運算處理后自動控制單片機的(P3.5)引腳輸出高/低電平，通過控制光電耦合器(U2)內(nèi)部三極管的導通或截止來控制場效應管(Q11)處于飽和導通或截止狀態(tài)，從而控制了負載回路的開通與關斷，達到對被測點的溫度進行自動控制的目的，同時驅(qū)動LED數(shù)碼顯示器(M1M4)將溫度和時間值予以顯示。本實用新型通過調(diào)節(jié)烤燈亮度的模糊控溫方式來實現(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。
文檔編號A61N5/00GK201903796SQ201020556399
公開日2011年7月20日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權日2010年10月12日
發(fā)明者馮坤, 李無陰, 趙東亮 申請人:河南省正骨研究院