專利名稱：一種醫(yī)療自動(dòng)注射器電腦控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療自動(dòng)注射器電腦控制器。
技術(shù)背景近年來，對(duì)醫(yī)療用微量注射器的需求也越來越大。由于目前國內(nèi)還沒有具 體針對(duì)醫(yī)療用微量注射器的國家標(biāo)準(zhǔn)，所以在實(shí)際開發(fā)過程中每個(gè)公司都有自 己的一種實(shí)現(xiàn)方法，特別是在處理注射過程中輸液管道受到的阻力問題上有很 多種解決方法。國內(nèi)一種常見的方法是采用機(jī)械式觸點(diǎn)的通斷來檢測(cè)壓力是否 到達(dá)限定值，精度不高容易產(chǎn)生故障，而且不能設(shè)定不同的壓力限定值，無法 避免由于設(shè)定壓力不當(dāng)引起的不報(bào)警或亂報(bào)警的情況。另外，由于沒有設(shè)置注 射器容量檢測(cè)裝置，這在一定程度上造成注射劑的浪費(fèi)，從而影響了常規(guī)注射 器的應(yīng)用。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有注射器容量檢測(cè)和壓力傳感檢測(cè)功能 的醫(yī)療自動(dòng)注射器電腦控制器。本實(shí)用新型的目的可通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn) 一種醫(yī)療自動(dòng)注射器電 腦控制器，包括安裝在控制板上的微電腦MCU、按鍵電路、顯示和聲音保警電路、 輸出控制電路和電源管理電路，其特征在于還包括檢測(cè)注射器容量的電路和壓力傳感器檢測(cè)電路；上述各功能電路與微電腦MCU上的相應(yīng)端口連接。本實(shí)用新型所述的檢測(cè)注射器容量電路，包括容量選擇開關(guān)、驅(qū)動(dòng)模塊U2 和三極管Q6、 Q7，所述的三極管Q6、 Q7的基極分別通過電阻R26和電阻R25與 驅(qū)動(dòng)模塊Ull上相應(yīng)的輸出端相連接，其集電極共接于工作電源，其發(fā)射極分 別經(jīng)電阻R23和發(fā)光二極管指示燈LED5、電阻R24和發(fā)光二極管指示燈LED6接地，容量選擇開關(guān)的兩個(gè)連接端分別經(jīng)電阻R27、 R28接地，容量選擇開關(guān)的 兩個(gè)連接端還分別連接于驅(qū)動(dòng)模塊U2上相應(yīng)的容量選擇信號(hào)輸入端。本實(shí)用新型所述的壓力傳感檢測(cè)電路包括壓力傳感器、電阻R58、 R59、 R61、 R62、可調(diào)電位器RV3和運(yùn)算放大器U7;壓力傳感器的兩個(gè)輸出端分別通過電阻 R62和電阻R61與運(yùn)算放大器U7的同、反相輸入端連接，可調(diào)電位器RV3的兩 個(gè)固定端分別通過電阻R58連接工作電源、通過電阻R59接地；可調(diào)電位器RV3 的調(diào)節(jié)端連接運(yùn)算放大器U7的同相輸入端，運(yùn)算放大器U7的輸出端與微電腦 MCU上相應(yīng)的AD端口連接。本實(shí)用新型還包括安裝在電源板上的電池欠壓報(bào)警電路、電池供電指示與 電源線跌落報(bào)警電路，上述各電路與微電腦MCU上的相應(yīng)端口連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用壓力傳感檢測(cè)控制， 定時(shí)精度高；2、應(yīng)用了注射器容量檢測(cè)技術(shù)，流速穩(wěn)定且用液量少，在輸注急 重藥方面應(yīng)用廣泛；3由于步進(jìn)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式得到改進(jìn)，系統(tǒng)耗電量可以減到最少。

圖1為本實(shí)用新型的電腦控制器原理框圖； 圖2為本實(shí)用新型的MCU控制板電路原理圖； 圖3為本實(shí)用新型的電源控制板電路原理圖； 圖4為本實(shí)用新型的主程序流程框圖；具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的硬件部份包括微電腦MCU、按鍵電路部分2、顯 示和聲音保警電路3、輸出控制電路4、檢測(cè)注射器容量的電路5、壓力傳感器 檢測(cè)6、電池欠壓報(bào)警電路7、電池供電指示與電源線跌落報(bào)警電路8和電源管理9。上述電路分裝在兩塊線路板上，第一塊是控制板，第二塊是電源板，用接插座和排線電纜將它們連接?？刂瓢迳现饕形㈦娔XMCU、按鍵電路部分2、顯 示和聲音保警電路3、輸出控制電路4、檢測(cè)注射器容量的電路5。電源板上主 要有壓力傳感器檢測(cè)6、電池欠壓報(bào)警電路7、電池供電指示與電源線跌落報(bào)警 電路8和電源管理9。上述各功能電路與微電腦MCU上的相應(yīng)端口連接?？刂瓢?主要負(fù)責(zé)用戶界面如按鍵、顯示和聲音，以及控制邏輯和輸入的采集量處理及 輸出驅(qū)動(dòng)控制。電源板主要負(fù)責(zé)采集各種監(jiān)測(cè)量和電源管理。如圖2所示，本實(shí)用新型的微電腦MCU控制板的電原理圖。微電腦MCU芯 片U10采用MEGA16。按鍵電路部分2，包括電阻R12、 R'13、 R14、 R15，排阻RP2和12個(gè)按鍵， 分別與微電腦MCU的PA0、 PA1、 PA2、 PA3、 PA4、 PA5、 PA6相連接，微電腦MCU 處理來自按鍵的信息。顯示和聲音保警電路3，包括蜂鳴器BUZ1、電阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 R19、 R20、 R21、三位數(shù)碼管LED1、指示燈LEDIO、 LED12、 LED13、驅(qū) 動(dòng)芯片U12、電容C9，連接到微電腦MCU的相應(yīng)管腳。輸出控制電路4，包括驅(qū)動(dòng)芯片U13、電阻R16、 R17、 R18、指示燈LED7、 LED8、 LED9、 LEDll、 LED14，電容CIO，與微電腦MCU管腳連接，由微電腦MCU 控制，驅(qū)動(dòng)線圈A1、 A2、 Bl、 B2與步進(jìn)電機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。檢測(cè)注射器容量的電路5，三極管Q6、 Q7的基極分別通過電阻R26和電阻 R25與驅(qū)動(dòng)模塊Ull上相應(yīng)的輸出端相連接，其集電極共接于工作電源，其發(fā) 射極分別經(jīng)電阻R23和發(fā)光二極管指示燈LED5、電阻R24和發(fā)光二極管指示燈LED6接地，容量選擇開關(guān)的兩個(gè)連接端分別經(jīng)電阻R27、 R28接地，容量選 擇開關(guān)的兩個(gè)連接端還分別連接于驅(qū)動(dòng)模塊U2上相應(yīng)的容量選擇信號(hào)輸入端。壓力傳感器檢測(cè)6，包括壓力傳感器、電阻R58、 R59、 R61、 R62、可調(diào)電 位器RV3和運(yùn)算放大器U7;壓力傳感器的兩個(gè)輸出端分別通過電阻R62和電阻 R61與運(yùn)算放大器U7的同、反相輸入端連接，可調(diào)電位器RV3的兩個(gè)固定端分 別通過電阻R58連接工作電源、通過電阻R59接地；可調(diào)電位器RV3的調(diào)節(jié)端 連接運(yùn)算放大器U7的同相輸入端，運(yùn)算放大器U7的輸出端經(jīng)穩(wěn)壓二極管ZD3、 電容C9穩(wěn)壓濾波后，連接微電腦MCU上相應(yīng)的AD端口 AD—IN腳連接。壓力傳感器實(shí)際是一個(gè)電阻橋連接到CON6 ，當(dāng)壓力傳感器沒有受到外力 的情況時(shí)，由于上下橋臂阻值相等，輸出電壓為0;當(dāng)壓力傳感器在外力作用下 發(fā)生形變時(shí)，上下橋臂阻值發(fā)生變化，.這樣就在輸出端產(chǎn)生一個(gè)電壓。受到的 外力越大，產(chǎn)生的形變?cè)酱?，這個(gè)電壓值也就越大。將壓力傳感器安放在螺桿 前端的支架上，當(dāng)注射過程中輸液管道受到阻力的時(shí)候，螺桿將相對(duì)于前端的 支架產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)的位移，從而擠壓壓力傳感器使之發(fā)生形變，微電腦MCU(l) 就可以根據(jù)輸出端輸出的電壓大小檢測(cè)阻力大小。電池欠壓t艮警電路7，包括電阻R44、 R45、 R46、 R47、 R48、 R49、 R50、 R54、 R55、 R56、電位器RV2，三極管Q3、 Q5，電容C21，發(fā)光二極管指示燈 LED3。電源VCC經(jīng)過電阻R44、 R45，變壓器RV2分壓后接入U(xiǎn)9的負(fù)端，電 源VCC經(jīng)過R46與穩(wěn)壓二極管到地，穩(wěn)壓點(diǎn)接入U(xiǎn)9的正端，在電池欠壓時(shí)候 運(yùn)放U9反轉(zhuǎn)6腳輸出高電平，從而驅(qū)動(dòng)由電阻R48、 R49、 R50、三極管Q3、 BUZ2組成的蜂鳴器報(bào)警電路；也同時(shí)驅(qū)動(dòng)由電阻R54、 R55、 R56、電容C21、 三極管Q5和LED3組成的電池欠壓報(bào)警指示燈電路。電池供電指示與電源線跌落報(bào)警電路8，包括電阻R16、 R53、 R29，三極管 Q4，穩(wěn)壓二極管ZD1，發(fā)光二極管指示燈LED4。由于+18V電源與電池隔離，而 十6V電源與電池相連，當(dāng)交流電源連接時(shí)，十18V電源工作，三極管Q4基極為高電平，Q4截止，電池供電指示LED熄滅；當(dāng)交流電源斷開，十18V電源不工 作，三極管Q4基極為低電平，三極管Q4導(dǎo)通，電池供電指示LED點(diǎn)亮。 電源管理電路9提供整個(gè)電路的工作電源。如圖4所示，本實(shí)用新型的主程序流程為在微電腦MCU復(fù)位后開始，進(jìn)入 初始化，接下來判斷是否校驗(yàn)碼正確，如果校驗(yàn)碼不正確就讀取EEPROM中的速 率、容量和壓力的設(shè)定值，并且判斷這個(gè)設(shè)定值，設(shè)定值如果正確就把當(dāng)前值 作為設(shè)定值，設(shè)定值如果不正確，就對(duì)速率、容量和壓力清零；如果校驗(yàn)碼正 確就進(jìn)行設(shè)備初始化，速率、容量和壓力保持不變其它數(shù)據(jù)變量清零處理；注 射容量判斷以適應(yīng)不同容量的注射器，以上全部處理完畢后，進(jìn)行主程序開始 注射工作，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)推進(jìn)注射器；同步采集壓力，以免阻塞，下一步處理 按鍵和顯示。
權(quán)利要求1、一種醫(yī)療自動(dòng)注射器電腦控制器，包括安裝在控制板上的微電腦MCU(1)、按鍵電路(2)、顯示和聲音保警電路(3)、輸出控制電路(4)和電源管理電路(9)，其特征在于還包括檢測(cè)注射器容量的電路(5)和壓力傳感器檢測(cè)電路(6)；上述各功能電路與微電腦MCU上的相應(yīng)端口連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)療自動(dòng)注射器電腦控制器，其 特征在于所述的檢測(cè)注射器容量的電路(5)，包括容量選擇開關(guān)、 驅(qū)動(dòng)模塊U2和三極管Q6、 Q7，所述的三極管Q6、 Q7的基極分別通 過電阻R26和電阻R25與驅(qū)動(dòng)模塊Ull上相應(yīng)的輸出端相連接，其 集電極共接于工作電源，其發(fā)射極分別經(jīng)電阻R23和發(fā)光二極管指 示燈LED5、電阻R24和發(fā)光二極管指示燈LED6接地，容量選擇開 關(guān)的兩個(gè)連接端分別經(jīng)電阻R27、 R28接地，容量選擇開關(guān)的兩個(gè)連 接端還分別連接于驅(qū)動(dòng)模塊U2上相應(yīng)的容量選擇信號(hào)輸入端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)療自動(dòng)注射器電腦控制器，其 特征在于所述的壓力傳感檢測(cè)電路(6)包括壓力傳感器、電阻R58、 R59、 R6K R62、可調(diào)電位器RV3和運(yùn)算放大器U7;壓力傳感器的兩 個(gè)輸出端分別通過電阻R62和電阻R61與運(yùn)算放大器U7的同、反相 輸入端連接，可調(diào)電位器RV3的兩個(gè)固定端分別通過電阻R58連接工 作電源、通過電阻R59接地；可調(diào)電位器RV3的調(diào)節(jié)端連接運(yùn)算放大 器U7的同相輸入端，運(yùn)算放大器U7的輸出端經(jīng)穩(wěn)壓二極管ZD3、電 容C9穩(wěn)壓濾波后，連接微電腦MCU上相應(yīng)的AD端口 ADJN腳連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)療自動(dòng)注射器電腦控制器，其特征在于還包括安裝在電源板上的電池欠壓報(bào)警電路(7)、電池供電指示與電源線跌落報(bào)警電路(8)，上述各電路與微電腦MCU上的相 應(yīng)端口連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種醫(yī)療自動(dòng)注射器電腦控制器，包括安裝在控制板上的微電腦MCU(1)、按鍵電路(2)、顯示和聲音保警電路(3)、輸出控制電路(4)和安裝在電源板上的電池欠壓報(bào)警電路(7)、電池供電指示與電源線跌落報(bào)警電路(8)、電源管理電路(9)，還包括檢測(cè)注射器容量的電路(5)和壓力傳感器檢測(cè)電路(6)；上述各功能電路與微電腦MCU上的相應(yīng)端口連接。本實(shí)用新型采用注射器容量檢測(cè)技術(shù)和壓力傳感檢測(cè)控制，定時(shí)精度高，流速穩(wěn)定且用液量少，在輸注急重藥方面應(yīng)用廣泛。
文檔編號(hào)G05B19/04GK201107605SQ200720057438
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日
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