專利名稱:一種口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于口腔內(nèi)科、口腔外科、牙齒修復(fù)科以及正畸科的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)，屬于口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)的改造技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，用于口腔內(nèi)科、口腔外科、牙齒修復(fù)科以及正畸科的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)是智能化程度低，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制不便，故障率高，難于滿足使用的需要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種實(shí)現(xiàn)智能控制的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，使用性能穩(wěn)定。
本發(fā)明的原理框圖如圖1所示，包括有面板控制模塊(1)、底座控制模塊(2)及負(fù)責(zé)供電給上述兩個(gè)模塊的供電模塊(3)，面板控制模塊(1)與底座控制模塊(2)之間通過(guò)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸。
上述面板控制模塊(1)與底座控制模塊(2)通過(guò)串行外設(shè)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸，構(gòu)成雙CPU模塊進(jìn)行協(xié)同控制。
上述面板控制模塊(1)包括有中央處理單元(1A)、第一光電隔離電路(1B)、第一繼電器組(1C)、輸入鍵盤(1D)、第二光電隔離電路(1E)、第二繼電器組(1F)、PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)，其中中央處理單元(1A)的輸入接口與輸入鍵盤(1D)連接，中央處理單元(1A)的輸出接口通過(guò)第一光電隔離電路(1B)及第一繼電器組(1C)與光槍手機(jī)等設(shè)備(A)連接，中央處理單元(1A)的輸出接口通過(guò)第二光電隔離電路(1E)及第二繼電器組(1F)與茶杯給水、沖痰盂控制機(jī)構(gòu)(C)連接，通過(guò)第二光電隔離電路(1E)及PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)與無(wú)影燈(D)連接。
上述中央處理單元(1A)還連接有對(duì)無(wú)影燈進(jìn)行開關(guān)控制及對(duì)茶杯給水進(jìn)行開關(guān)控制的無(wú)影燈紅外傳感器及茶杯給水紅外傳感器(B)。
上述輸入鍵盤(1D)為164擴(kuò)展鍵盤。
上述底座控制模塊(2)包括有底座中央處理單元(2A)、第三光電隔離電路(2B)、第三繼電器組(2C)、腳踏輸入鍵盤(2E)，其中中央處理單元(2A)的輸入接口與腳踏輸入鍵盤(2E)連接，中央處理單元(1A)的輸出接口通過(guò)第三光電隔離電路(2B)及第三繼電器組(2C)與實(shí)現(xiàn)牙椅向四個(gè)方向運(yùn)動(dòng)、到漱口位置運(yùn)動(dòng)和到就診位置運(yùn)動(dòng)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(E)連接。
上述底座中央處理單元(2A)的輸入接口通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)電路(2D)還連接有對(duì)牙椅進(jìn)行位置控制的位置傳感器(F)。
上述底座中央處理單元(2A)的輸入接口還連接有進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、反饋信息并做出相應(yīng)的保護(hù)反應(yīng)動(dòng)作的牙椅運(yùn)動(dòng)四個(gè)方向的限位開關(guān)和底座障礙物保護(hù)開關(guān)(G)。
上述供電模塊(3)包括有第一整流穩(wěn)壓電路(3A)、第二整流穩(wěn)壓電路(3B)；第三整流穩(wěn)壓(3C)，供電模塊的輸入經(jīng)過(guò)變壓器變壓成后，再經(jīng)過(guò)整流、穩(wěn)壓，輸出到面板控制模塊和底座面板控制模塊。
上述面板控制模塊(1)中的中央處理單元(1A)為單片機(jī)U1，第一光電隔離電路(1B)包括有電阻R1～R8，光電隔離器U3～U6；信號(hào)分別從中央處理單元(1A)的引腳輸入，經(jīng)過(guò)光電隔離器U3～U6的處理，再輸出到第一繼電器組(1C)；第一繼電器組(1C)包括有三極管Q1～Q4，二極管D2～D5，電容C4～C7，繼電器K1～K4；信號(hào)分別從第一光電隔離電路(1B)輸入，經(jīng)過(guò)繼電器K1～K4的處理，再輸出到光槍手機(jī)等設(shè)備(A)；輸入鍵盤(1D)為按鈕S1～S19，信號(hào)的輸入和輸出均為中央處理單元(1A)；第二光電隔離電路(1E)包括有電阻R49～R54，光電隔離器U24～U26；信號(hào)分別從中央處理單元(1A)的PA2、PA3、PD5腳輸入，經(jīng)過(guò)光電隔離器U24～U26的處理，再輸出到第二繼電器組(1F)和PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)；第二繼電器組(1F)為包括有三極管Q18、Q19，二極管D19、D20，繼電器K10～K11，壓敏電容C43、C44；信號(hào)分別從第二光電隔離電路(1E)輸入，經(jīng)過(guò)繼電器K1～K4的處理，再輸出到茶杯給水，沖痰盂控制機(jī)構(gòu)；PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)包括有保險(xiǎn)絲F3、電阻R51、功率管接口J15；信號(hào)從第二光電隔離電路(1E)輸入，經(jīng)功率管處理，信號(hào)輸出到無(wú)影燈接口J14；底座控制模塊(2)中的底座中央處理單元(2A)包括單片機(jī)U9、第三光電隔離電路(2B)包括有電阻R26～R33，光電隔離器U10～U14；信號(hào)分別從四個(gè)方向的限位開關(guān)和底座障礙物保護(hù)開關(guān)(G)輸入，經(jīng)過(guò)光電隔離器U10～U14的處理，再輸出到中央處理單元(2A)；第三繼電器組(2C)包括有電阻R34～R48，三極管Q8～Q12，發(fā)光二極管D7～D11，二極管D12～D16，繼電器K5～K9，電容C29～C33，保險(xiǎn)絲F1；信號(hào)分別從中央處理單元(2A)的引腳輸入，經(jīng)過(guò)繼電器K5～K9的處理，再輸出到液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(E)；腳踏輸入鍵盤(2E)為一個(gè)3×2行列式掃描鍵盤，包括按鈕S20～S25，信號(hào)從中央處理單元(2A)輸入，經(jīng)過(guò)鍵盤的響應(yīng)與處理，信號(hào)輸出到中央處理單元(2A)；信號(hào)調(diào)節(jié)電路(2D)包括電阻R21～R24，把傳感器的電阻值變化轉(zhuǎn)變成0～5V的電壓變化，其中信號(hào)的輸入是連接在JP17的1、2腳和3、4腳的兩個(gè)位置傳感器的因牙椅位置變化而引起的電阻值改變，經(jīng)過(guò)R21、R23和RS22、R24的分壓得到電壓信號(hào)，信號(hào)輸出到單片機(jī)的39、40腳；供電模塊(3)中的第一整流穩(wěn)壓電路(3A)包括整流橋D22、電容C45；第二整流穩(wěn)壓電路(3B)包括整流橋D21、電容C48、C49、穩(wěn)壓管U27，第三整流穩(wěn)壓電路(3C)包括整流橋接口J12，電容C46、C47，穩(wěn)壓管U28，濾波電路從變壓器接口J10輸入，經(jīng)穩(wěn)壓濾波電路處理，向面板模塊、底座模塊和無(wú)影燈輸出。
本發(fā)明由于采用面板控制模塊與底座控制模塊通過(guò)串行外設(shè)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸，構(gòu)成雙CPU模塊進(jìn)行協(xié)同控制的結(jié)構(gòu)，因此，其不僅實(shí)現(xiàn)智能控制，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，使用性能穩(wěn)定。本發(fā)明是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)。
圖1為本發(fā)明的原理框圖；圖2為本發(fā)明中面板控制模塊(1)的原理框圖；圖3為本發(fā)明中底座控制模塊(2)的原理框圖；圖4為本發(fā)明中供電模塊(3)的原理框圖；圖5為本發(fā)明面板控制模塊(1)中中央處理單元(1A)、第一光電隔離電路(1B)、第一繼電器組(1C)的電路圖；圖6為本發(fā)明面板控制模塊(1)中第二光電隔離電路(1E)、第二繼電器組(1F)、PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)的電路圖；圖7為本發(fā)明面板控制模塊(1)中輸入鍵盤(1D)的電路圖；圖8為本發(fā)明中底座控制模塊(2)中底座中央處理單元(2A)、第三光電隔離電路(2B)的電路圖；圖9為本發(fā)明中底座控制模塊(2)中第三繼電器組(2C)、腳踏輸入鍵盤(2E)的電路圖；圖10為本發(fā)明中供電模塊(3)的電路圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例本發(fā)明的原理框圖如圖1所示，包括有面板控制模塊(1)、底座控制模塊(2)及負(fù)責(zé)供電給上述兩個(gè)模塊的供電模塊(3)，面板控制模塊(1)與底座控制模塊(2)之間通過(guò)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸。面板控制模塊采用RS232串行異步通信方式與PC機(jī)通信。
上述面板控制模塊(1)與底座控制模塊(2)通過(guò)串行外設(shè)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸，構(gòu)成雙CPU模塊進(jìn)行協(xié)同控制。
其中，面板控制模塊(1)的原理框圖如圖2所示，上述面板控制模塊(1)包括有中央處理單元(1A)、第一光電隔離電路(1B)、第一繼電器組(1C)、輸入鍵盤(1D)、第二光電隔離電路(1E)、第二繼電器組(1F)、PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)，其中中央處理單元(1A)的輸入接口與輸入鍵盤(1D)連接，中央處理單元(1A)的輸出接口通過(guò)第一光電隔離電路(1B)及第一繼電器組(1C)與光槍手機(jī)等設(shè)備(A)連接，中央處理單元(1A)的輸出接口通過(guò)第二光電隔離電路(1E)及第二繼電器組(1F)與茶杯給水、沖痰盂控制機(jī)構(gòu)(C)連接，通過(guò)第二光電隔離電路(1E)及PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)與無(wú)影燈(D)連接。
上述中央處理單元(1A)的輸入接口還連接有對(duì)無(wú)影燈進(jìn)行開關(guān)控制及對(duì)茶杯給水進(jìn)行開關(guān)控制的無(wú)影燈紅外傳感器及茶杯給水紅外傳感器(B)。
上述輸入鍵盤(1D)為164擴(kuò)展鍵盤。
底座控制模塊(2)的原理框圖如圖3所示，上述底座控制模塊(2)包括有底座中央處理單元(2A)、第三光電隔離電路(2B)、第三繼電器組(2C)、腳踏輸入鍵盤(2E)，其中中央處理單元(2A)的輸入接口與腳踏輸入鍵盤(2E)連接，中央處理單元(1A)的輸出接口通過(guò)第三光電隔離電路(2B)及第三繼電器組(2C)與實(shí)現(xiàn)牙椅向四個(gè)方向運(yùn)動(dòng)、到漱口位置運(yùn)動(dòng)和到就診位置運(yùn)動(dòng)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(E)連接。
上述底座中央處理單元(2A)的輸入接口通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)電路(2D)還連接有對(duì)牙椅進(jìn)行位置控制的位置傳感器(F)。
上述底座中央處理單元(2A)的輸入接口還連接有進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、反饋信息并做出相應(yīng)的保護(hù)反應(yīng)動(dòng)作的牙椅運(yùn)動(dòng)四個(gè)方向的限位開關(guān)和底座障礙物保護(hù)開關(guān)(G)。
上述供電模塊(3)包括有第一整流穩(wěn)壓電路(3A)、第二整流穩(wěn)壓電路(3B)；第三整流穩(wěn)壓(3C)，供電模塊的輸入經(jīng)過(guò)變壓器變壓成后，再經(jīng)過(guò)整流、穩(wěn)壓，輸出到面板控制模塊和底座面板控制模塊。
本實(shí)施例中，本發(fā)明中面板控制模塊(1)的電路圖如圖5、6、7所示；圖5、6、7中，C1～C15為電容，D1整流堆，D2～D5為二極管，J1～J3為電氣接口，JP1～JP5為電氣接口，K1～K4為繼電器，LS1為蜂鳴器，Q1～Q5為NPN三極管，Q6～Q7為PNP三極管，R1～R18為電阻，S1為按鈕，U1為單片機(jī)，U2為穩(wěn)壓、濾波、12v輸入、5v輸出電源，U3～U6為光電耦合器，用于信號(hào)輸入和隔離干擾，Y1為晶振，面板控制模塊(1)中的中央處理單元(1A)為單片機(jī)U1，第一光電隔離電路(1B)包括有電阻R1～R8，光電隔離器U3～U6；信號(hào)分別從中央處理單元(1A)的引腳輸入，經(jīng)過(guò)光電隔離器U3～U6的處理，再輸出到第一繼電器組(1C)；第一繼電器組(1C)包括有三極管Q1～Q4，二極管D2～D5，電容C4～C7，繼電器K1～K4；信號(hào)分別從第一光電隔離電路(1B)輸入，經(jīng)過(guò)繼電器K1～K4的處理，再輸出到光槍手機(jī)等設(shè)備(A)；輸入鍵盤(1D)為按鈕S1～S19，信號(hào)的輸入和輸出均為中央處理單元(1A)；第二光電隔離電路(1E)包括有電阻R49～R54，光電隔離器U24～U26；信號(hào)分別從中央處理單元(1A)的PA2、PA3、PD5腳輸入，經(jīng)過(guò)光電隔離器U24～U26的處理，再輸出到第二繼電器組(1F)和PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)；第二繼電器組(1F)為包括有三極管Q18、Q19，二極管D19、D20，繼電器K10～K11，壓敏電容C43、C44；信號(hào)分別從第二光電隔離電路(1E)輸入，經(jīng)過(guò)繼電器K1～K4的處理，再輸出到茶杯給水，沖痰盂控制機(jī)構(gòu)；PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)包括有保險(xiǎn)絲F3、電阻R51、功率管接口J15；信號(hào)從第二光電隔離電路(1E)輸入，經(jīng)功率管處理，信號(hào)輸出到無(wú)影燈接口J14；164外接鍵盤電路在單片機(jī)和外接的164鍵盤之間傳送信號(hào)。SPI通信接口只是物理層的連接，傳送電氣信號(hào)，具體協(xié)議是單片機(jī)內(nèi)部集成。
本發(fā)明中底座控制模塊(2)的電路圖如圖8、9所示；C16～C42為電容，LED為指示燈，D7～D16為二極管，D17～D18為整流堆，F(xiàn)1為保險(xiǎn)絲，J4～J7為電氣接口，JP6～JP11為電氣接口，K5～K9為繼電器，Q8～Q12NPN為三極管，R19～R48為電阻，S2為按鈕，U9為單片機(jī)，U10～U14為光電隔離器，U16～U17為5V穩(wěn)壓管，U18為12V穩(wěn)壓管，Y2為晶振，底座控制模塊(2)中的底座中央處理單元(2A)包括單片機(jī)U9、第三光電隔離電路(2B)包括有電阻R26～R33，光電隔離器U10～U14；信號(hào)分別從四個(gè)方向的限位開關(guān)和底座障礙物保護(hù)開關(guān)(G)輸入，經(jīng)過(guò)光電隔離器U10～U14的處理，再輸出到中央處理單元(2A)；第三繼電器組(2C)包括有電阻R34～R48，三極管Q8～Q12，發(fā)光二極管D7～D11，二極管D12～D16，繼電器K5～K9，電容C29～C33，保險(xiǎn)絲F1；信號(hào)分別從中央處理單元(2A)的引腳輸入，經(jīng)過(guò)繼電器K5～K9的處理，再輸出到液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(E)；腳踏輸入鍵盤(2E)為一個(gè)3×2行列式掃描鍵盤，包括按鈕S20～S25，信號(hào)從中央處理單元(2A)輸入，經(jīng)過(guò)鍵盤的響應(yīng)與處理，信號(hào)輸出到中央處理單元(2A)；信號(hào)調(diào)節(jié)電路(2D)包括電阻R21～R24，把傳感器的電阻值變化轉(zhuǎn)變成0～5V的電壓變化，其中信號(hào)的輸入是連接在JP17的1、2腳和3、4腳的兩個(gè)位置傳感器的因牙椅位置變化而引起的電阻值改變，經(jīng)過(guò)R21、R23和RS22、R24的分壓得到電壓信號(hào)，信號(hào)輸出到單片機(jī)的39、40腳；JP6的1、3腳接第一個(gè)限位開關(guān)，JP6的2、3腳接第二個(gè)限位開關(guān)，JP6的4、6腳接第三個(gè)限位開關(guān)，JP6的5、6腳接第四個(gè)限位開關(guān)，JP8接障礙開關(guān)。以第一個(gè)光電隔離電路為例說(shuō)明，當(dāng)限位開關(guān)斷開時(shí)，光電隔離器U10的1、2腳無(wú)電流流過(guò)。根據(jù)光電隔離器的性質(zhì)，U10的3、4腳也無(wú)電流流過(guò)，即3、4腳斷開，此時(shí)Limit Up(即4腳)為高電平；當(dāng)限位開關(guān)閉合時(shí)，光電隔離器U10的1、2腳有電流流過(guò)。根據(jù)光電隔離器的性質(zhì)，U10的3、4腳導(dǎo)通，此時(shí)Limit Up為低電平。其余類同。SPI通信接口只是物理層的連接，傳送電氣信號(hào)，具體協(xié)議是單片機(jī)內(nèi)部集成。通過(guò)JP9外接腳踏鍵盤，單片機(jī)采用行列掃描方式獲取鍵值。
本發(fā)明中供電模塊(3)的電路圖如圖10所示；供電模塊(3)中的第一整流穩(wěn)壓電路(3A)包括整流橋D22、電容C45；第二整流穩(wěn)壓電路(3B)包括整流橋D21、電容C48、C49、穩(wěn)壓管U27，第三整流穩(wěn)壓電路(3C)包括整流橋接口J12，電容C46、C47，穩(wěn)壓管U28，濾波電路從變壓器接口J10輸入，經(jīng)穩(wěn)壓濾波電路處理，向面板模塊、底座模塊和無(wú)影燈輸出。
本發(fā)明工作時(shí)，底座控制模塊和面板控制模塊，構(gòu)成雙CPU模塊進(jìn)行協(xié)同控制。底座控制板與面板控制板之間的通信是串行外設(shè)接口(SPI)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)同步傳輸。面板模塊采用RS232串行異步通信方式與PC機(jī)通信。ATMEGAL16處理器是采用增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。ATmega16資源豐富，具有32路可編程I/O口、512字節(jié)的EEPROM、四通道的PWM輸出、8路10位ADC轉(zhuǎn)換通道和3個(gè)內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，能有效滿足口腔治療臺(tái)控制器的設(shè)計(jì)要求。
面板模塊實(shí)現(xiàn)口腔治療臺(tái)的方向控制系統(tǒng)的輸入、口腔治療臺(tái)位置的記憶系統(tǒng)的輸入、口腔治療臺(tái)的就診位置和漱口位置切換系統(tǒng)輸入、茶杯給水和沖洗痰盂系統(tǒng)輸入，處理和輸出、無(wú)影燈開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸入，處理和輸出。面板控制模塊總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。面板控制模塊的CPU可接收一個(gè)通過(guò)164擴(kuò)展的面板鍵盤輸入。為了提高醫(yī)生的工作效率和照顧病人的就診習(xí)慣，面板控制模塊中還增加了兩個(gè)紅外輸入端，一個(gè)是對(duì)無(wú)影燈的開關(guān)控制，另一個(gè)是茶杯給水的開關(guān)控制。由于外部設(shè)備對(duì)于CPU來(lái)說(shuō)都屬于強(qiáng)電控制部分，為了使兩者之間既保持控制信號(hào)聯(lián)系，又要隔絕電氣方面的聯(lián)系，即實(shí)行弱電和強(qiáng)電隔離，面板控制模塊增加了光電隔離電路來(lái)保證系統(tǒng)工作穩(wěn)定和操作人員的安全。無(wú)影燈的無(wú)極調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)采用了PWM方式。ATmega116的定時(shí)器都提供了PWM輸出，考慮到燈光調(diào)節(jié)的精度和速度，選擇了16位定時(shí)器的9位快速PWM模式。由于無(wú)影燈的額定功率是50W，額定電壓是12V，屬于大電流工作，為了保證無(wú)影燈的調(diào)節(jié)精度，在控制電路上采用場(chǎng)效應(yīng)管IRF540與光電隔離電路配合控制。
口腔治療臺(tái)的方向控制的輸入由面板鍵盤上的S5、S6、S7和S8四個(gè)方向鍵組成。
口腔治療臺(tái)位置的記憶系統(tǒng)的輸入由面板鍵盤上的S13位置設(shè)定狀態(tài)鍵，S14、S15、S16位置的設(shè)定和讀取鍵組成。
口腔治療臺(tái)的就診位置和漱口位置切換輸入由S9、S10鍵組成。茶杯給水和沖洗痰盂輸入由S4茶杯給水定時(shí)設(shè)定狀態(tài)鍵和S12茶杯給水鍵、S12痰盂沖洗鍵組成。茶杯給水定時(shí)系統(tǒng)的處理可由控制器內(nèi)的基準(zhǔn)時(shí)間片發(fā)生系統(tǒng)精確定時(shí)，相應(yīng)的有手工供水和自動(dòng)給水兩種操作方式。
無(wú)影燈開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸入由面板鍵盤上的S17無(wú)影燈開關(guān)鍵、S19和S18亮度調(diào)節(jié)鍵組成。無(wú)影燈的處理是由控制系統(tǒng)內(nèi)的PWM脈沖發(fā)生系統(tǒng)控制，當(dāng)無(wú)影燈全亮?xí)rPWM的占空比為100％，對(duì)PWM的占空比調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)影燈亮度的準(zhǔn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
底座模塊實(shí)現(xiàn)口腔治療臺(tái)的方向控制、口腔治療臺(tái)位置的記憶系統(tǒng)、口腔治療臺(tái)的就診位置和漱口位置切換、口腔治療臺(tái)的位置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和口腔治療臺(tái)運(yùn)動(dòng)的障礙和限位。
底座控制板CPU直接和一個(gè)3×2鍵盤相連，CPU接收從鍵盤輸入，執(zhí)行相應(yīng)的指令，并控制模塊上各繼電器的通斷。液壓傳動(dòng)模塊接收斷電器的通斷信號(hào)，開關(guān)電磁閥以控制油泵中的液壓油的流向，實(shí)現(xiàn)牙椅向四個(gè)方向運(yùn)動(dòng)、到漱口位置運(yùn)動(dòng)和到就診位置運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，CPU對(duì)四個(gè)方向的限位開關(guān)和底座障礙物保護(hù)開關(guān)的反饋信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并做出相應(yīng)的保護(hù)反應(yīng)動(dòng)作。
口腔治療臺(tái)的方向控制系統(tǒng)可接受鍵盤的輸入，并將口腔治療臺(tái)移動(dòng)方向信號(hào)的輸出。
口腔治療臺(tái)位置的記憶系統(tǒng)在設(shè)定位置時(shí)，將即時(shí)的位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于控制器內(nèi)的EEPROM，在移動(dòng)到記憶位置時(shí)把位置數(shù)據(jù)從EEPROM中的讀取出來(lái)。記憶系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)三路記憶位置的存儲(chǔ)與讀取。
口腔治療臺(tái)的就診位置和漱口位置切換系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上與口腔治療臺(tái)位置的記憶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相仿，但由于其操作的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于位置記憶系統(tǒng)，并且不要求數(shù)據(jù)的掉電保存，其數(shù)據(jù)可保存在內(nèi)部的RAM中。
口腔治療臺(tái)的位置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可采集位置傳感器的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)抗混濾波器濾除高頻信號(hào)，通過(guò)CPU內(nèi)置的ADC轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
口腔治療臺(tái)運(yùn)動(dòng)的障礙和限位系統(tǒng)在口腔治療臺(tái)運(yùn)動(dòng)的四個(gè)方向處設(shè)置四個(gè)位置限位開關(guān)，實(shí)現(xiàn)限位位置的開關(guān)信號(hào)產(chǎn)生。此四個(gè)信號(hào)送入底座CPU后，控制器即停止口腔治療臺(tái)的相應(yīng)位置的運(yùn)動(dòng)。障礙信號(hào)由底座的障礙開關(guān)產(chǎn)生，此信號(hào)一旦產(chǎn)生，控制器即進(jìn)入中斷并判斷此時(shí)的口腔治療臺(tái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如果口腔治療臺(tái)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，控制器即發(fā)出口腔治療臺(tái)上移信號(hào)以使口腔治療臺(tái)脫離障礙狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于包括有面板控制模塊(1)、底座控制模塊(2)及負(fù)責(zé)供電給上述兩個(gè)模塊的供電模塊(3)，面板控制模塊(1)與底座控制模塊(2)之間通過(guò)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于上述面板控制模塊(1)與底座控制模塊(2)通過(guò)串行外設(shè)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸，構(gòu)成雙CPU模塊進(jìn)行協(xié)同控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于上述面板控制模塊(1)包括有中央處理單元(1A)、第一光電隔離電路(1B)、第一繼電器組(1C)、輸入鍵盤(1D)、第二光電隔離電路(1E)、第二繼電器組(1F)、PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)，其中中央處理單元(1A)的輸入接口與輸入鍵盤(1D)連接，中央處理單元(1A)的輸出接口通過(guò)第一光電隔離電路(1B)及第一繼電器組(1C)與光槍手機(jī)等設(shè)備(A)連接，中央處理單元(1A)的輸出接口通過(guò)第二光電隔離電路(1E)及第二繼電器組(1F)與茶杯給水、沖痰盂控制機(jī)構(gòu)(C)連接，通過(guò)第二光電隔離電路(1E)及PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)與無(wú)影燈(D)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于上述中央處理單元(1A)還連接有對(duì)無(wú)影燈進(jìn)行開關(guān)控制及對(duì)茶杯給水進(jìn)行開關(guān)控制的無(wú)影燈紅外傳感器及茶杯給水紅外傳感器(B)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于上述輸入鍵盤(1D)為164擴(kuò)展鍵盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1至5任一項(xiàng)所述的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于上述底座控制模塊(2)包括有底座中央處理單元(2A)、第三光電隔離電路(2B)、第三繼電器組(2C)、腳踏輸入鍵盤(2E)，其中中央處理單元(2A)的輸入接口與腳踏輸入鍵盤(2E)連接，中央處理單元(1A)的輸出接口通過(guò)第三光電隔離電路(2B)及第三繼電器組(2C)與實(shí)現(xiàn)牙椅向四個(gè)方向運(yùn)動(dòng)、到漱口位置運(yùn)動(dòng)和到就診位置運(yùn)動(dòng)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(E)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于上述底座中央處理單元(2A)的輸入接口通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)電路(2D)還連接有對(duì)牙椅進(jìn)行位置控制的位置傳感器(F)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于上述底座中央處理單元(2A)的輸入接口還連接有進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、反饋信息并做出相應(yīng)的保護(hù)反應(yīng)動(dòng)作的牙椅運(yùn)動(dòng)四個(gè)方向的限位開關(guān)和底座障礙物保護(hù)開關(guān)(G)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于上述供電模塊(3)包括有第一整流穩(wěn)壓電路(3A)、第二整流穩(wěn)壓電路(3B)；第三整流穩(wěn)壓(3C)，供電模塊的輸入經(jīng)過(guò)變壓器變壓成后，再經(jīng)過(guò)整流、穩(wěn)壓，輸出到面板控制模塊和底座面板控制模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于上述面板控制模塊(1)中的中央處理單元(1A)為單片機(jī)U1，第一光電隔離電路(1B)包括有電阻R1～R8，光電隔離器U3～U6；信號(hào)分別從中央處理單元(1A)的引腳輸入，經(jīng)過(guò)光電隔離器U3～U6的處理，再輸出到第一繼電器組(1C)；第一繼電器組(1C)包括有三極管Q1～Q4，二極管D2～D5，電容C4～C7，繼電器K1～K4；信號(hào)分別從第一光電隔離電路(1B)輸入，經(jīng)過(guò)繼電器K1～K4的處理，再輸出到光槍手機(jī)等設(shè)備(A)；輸入鍵盤(1D)為按鈕S1～S19，信號(hào)的輸入和輸出均為中央處理單元(1A)；第二光電隔離電路(1E)包括有電阻R49～R54，光電隔離器U24～U26；信號(hào)分別從中央處理單元(1A)的PA2、PA3、PD5腳輸入，經(jīng)過(guò)光電隔離器U24～U26的處理，再輸出到第二繼電器組(1F)和PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)；第二繼電器組(1F)為包括有三極管Q18、Q19，二極管D19、D20，繼電器K10～K11，壓敏電容C43、C44；信號(hào)分別從第二光電隔離電路(1E)輸入，經(jīng)過(guò)繼電器K1～K4的處理，再輸出到茶杯給水，沖痰盂控制機(jī)構(gòu)；PWM調(diào)節(jié)控制電路(1G)包括有保險(xiǎn)絲F3、電阻R51、功率管接口J15；信號(hào)從第二光電隔離電路(1E)輸入，經(jīng)功率管處理，信號(hào)輸出到無(wú)影燈接口J14；底座控制模塊(2)中的底座中央處理單元(2A)包括單片機(jī)U9、第三光電隔離電路(2B)包括有電阻R26～R33，光電隔離器U10～U14；信號(hào)分別從四個(gè)方向的限位開關(guān)和底座障礙物保護(hù)開關(guān)(G)輸入，經(jīng)過(guò)光電隔離器U10～U14的處理，再輸出到中央處理單元(2A)；第三繼電器組(2C)包括有電阻R34～R48，三極管Q8～Q12，發(fā)光二極管D7～D11，二極管D12～D16，繼電器K5～K9，電容C29～C33，保險(xiǎn)絲F1；信號(hào)分別從中央處理單元(2A)的引腳輸入，經(jīng)過(guò)繼電器K5～K9的處理，再輸出到液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(E)；腳踏輸入鍵盤(2E)為一個(gè)3×2行列式掃描鍵盤，包括按鈕S20～S25，信號(hào)從中央處理單元(2A)輸入，經(jīng)過(guò)鍵盤的響應(yīng)與處理，信號(hào)輸出到中央處理單元(2A)；信號(hào)調(diào)節(jié)電路(2D)包括電阻R21～R24，把傳感器的電阻值變化轉(zhuǎn)變成0～5V的電壓變化，其中信號(hào)的輸入是連接在JP17的1、2腳和3、4腳的兩個(gè)位置傳感器的因牙椅位置變化而引起的電阻值改變，經(jīng)過(guò)R21、R23和RS22、R24的分壓得到電壓信號(hào)，信號(hào)輸出到單片機(jī)的39、40腳；供電模塊(3)中的第一整流穩(wěn)壓電路(3A)包括整流橋D22、電容C45；第二整流穩(wěn)壓電路(3B)包括整流橋D21、電容C48、C49、穩(wěn)壓管U27，第三整流穩(wěn)壓電路(3C)包括整流橋接口J12，電容C46、C47，穩(wěn)壓管U28，濾波電路從變壓器接口J10輸入，經(jīng)穩(wěn)壓濾波電路處理，向面板模塊、底座模塊和無(wú)影燈輸出。
專利摘要
本發(fā)明是一種口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)。包括有面板控制模塊(1)、底座控制模塊(2)及負(fù)責(zé)供電給上述兩個(gè)模塊的供電模塊(3)，面板控制模塊(1)與底座控制模塊(2)之間通過(guò)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸。上述面板控制模塊(1)與底座控制模塊(2)通過(guò)串行外設(shè)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸，構(gòu)成雙CPU模塊進(jìn)行協(xié)同控制。本發(fā)明由于采用面板控制模塊與底座控制模塊通過(guò)串行外設(shè)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸，構(gòu)成雙CPU模塊進(jìn)行協(xié)同控制的結(jié)構(gòu)，因此，其不僅實(shí)現(xiàn)智能控制，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，使用性能穩(wěn)定。本發(fā)明是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的口腔治療臺(tái)控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)A61C19/00GK1994252SQ200610037305
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年8月25日
發(fā)明者王桂棠, 吳黎明, 唐露新, 黃一聲, 鄧耀華, 湯秀春, 葉裕祺 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan