專利名稱：中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療儀器，特別涉及一種中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)。
背景技術：
中藥熏蒸的治療效應是通過熏蒸的熱能與蒸汽所載入的藥物相互影響、共同作用于機體而產(chǎn)生的。熱效應使患處體表毛細血管網(wǎng)舒張，起到疏通氣機、通達血脈的作用。而藥療效應是由熏蒸藥物中逸出的中藥粒子作用于體表，并經(jīng)開放的血管網(wǎng)吸收入體內(nèi)而達成。在中藥熏蒸過程中，熱能和藥效持續(xù)作用于人體，可祛風除濕、活血止痛、利水消腫，加快清除疼痛部位代謝廢物、炎性滲出物及致痛物質(zhì)，從而減輕脹痛，緩解或消除關節(jié)、肌肉痙攣等，可使疼痛得以迅速緩解。研究表明，較高的熏蒸溫度可以明顯提高即時的止痛效果及遠期治療效果，因此，在保證安全和患者舒適度的前提下，應注意提高熏蒸溫度。但現(xiàn)有技術的中藥熏蒸治療儀提供的溫度顯示為藥液溫度，而不是對治療起決定性作用的與患者體表接觸的蒸汽溫度。因此，如何有效地實現(xiàn)對體表蒸汽接觸溫度的控制，是中藥熏蒸治療儀存在的共性問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案一種中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)，包括電源處理電路、鍵盤控制電路、LCD顯示電路、語音及報警電路、 單片機系統(tǒng)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、激光測距傳感器、環(huán)境溫度傳感器、體表溫度傳感器、鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器、鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器、EPROM存儲電路、光耦、可控硅和電熱膜；電源處理電路分別向單片機系統(tǒng)電路、LCD顯示電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和各傳感器提供電源；單片機系統(tǒng)電路通過控制引腳和I/O 口引腳分別與鍵盤控制電路、LCD顯示電路、語音及報警電路、 EPROM存儲電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、環(huán)境溫度傳感器、體表溫度傳感器、鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器和光耦連接；激光測距傳感器、鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端；可控硅的輸入端連接光耦的輸出端，電熱膜的輸入端連接可控硅的輸出端。所述的單片機系統(tǒng)電路采用AT89S51單片機、AT89S52單片機或AT89C51單片機； 所述的鍵盤控制電路設有6個按鍵輸出，分別接入單片機的六個輸入口 ；所述的EEPROM存儲電路采用X25045存儲電路。所述的A/D轉(zhuǎn)換電路采用TLC2543轉(zhuǎn)換電路；所述的激光測距傳感器采用PT50F 激光測距傳感器；所述的環(huán)境溫度傳感器、鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器均采用DS18B20溫度傳感器；所述的鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器采用ASDX030壓力傳感器。所述的語音及報警電路中的報警裝置采用蜂鳴器，語音ic模塊采用ISD1420。所述的光耦采用PC357光耦；所述的可控硅采用MAC223A6可控硅。
本發(fā)明的中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)啟動后，單片機首先讀取鍵盤各鍵值，設定各項參數(shù)，通過可控硅控制電熱膜加熱，并與蒸汽壓力傳感器、蒸汽溫度傳感器構(gòu)成閉環(huán)控制，保證蒸汽輸出流量恒定，根據(jù)使用者選擇的設定溫度及環(huán)境溫度，單片機在 EEPROM內(nèi)查找環(huán)境溫度、蒸汽接觸體表溫度、蒸汽的出氣口至體表距離表，得到使用者與蒸汽排出口應保持的距離，并通過激光測距傳感器、語音及報警電路，提示操作者移動至正確位置，從而有利于避免高溫燙傷等危險的發(fā)生，增強了中藥熏蒸的安全性，提高了熏蒸藥療的效果。本發(fā)明的中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，操作方便，性能穩(wěn)定，智能化程度高。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明的面板示意圖；圖3是本發(fā)明的主程序流程圖。圖中1.電源處理電路，2.鍵盤控制電路，3. IXD顯示電路，4.語音及報警電路， 5.單片機系統(tǒng)電路，6.A/D轉(zhuǎn)換電路，7.激光測距傳感器，8.環(huán)境溫度傳感器，9.鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器，10.鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器，11. EPROM存儲電路，12.光耦，13.可控硅，14.電熱膜，15.體表溫度傳感器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明作進一步說明。參見圖1，本發(fā)明的中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)，包括電源處理電路 1、鍵盤控制電路2、IXD顯示電路3、語音及報警電路4、單片機系統(tǒng)電路5、A/D轉(zhuǎn)換電路6、 激光測距傳感器7、環(huán)境溫度傳感器8、體表溫度傳感器15、鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器9、鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器10、EPR0M存儲電路11、光耦12、可控硅13和電熱膜14。電源處理電路1分別向單片機系統(tǒng)電路5、LCD顯示電路3、A/D轉(zhuǎn)換電路6和各傳感器提供電源；單片機系統(tǒng)電路5通過控制引腳和I/O 口引腳分別與鍵盤控制電路2、IXD顯示電路3、語音及報警電路 4、EPR0M存儲電路11、A/D轉(zhuǎn)換電路6、環(huán)境溫度傳感器8、體表溫度傳感器15、鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器9和光耦12連接；激光測距傳感器7、鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器10的輸出端連接A/D 轉(zhuǎn)換電路6的輸入端；可控硅13的輸入端連接光耦12的輸出端，電熱膜14的輸入端連接可控硅13的輸出端。本發(fā)明中的單片機系統(tǒng)電路5采用AT89S51單片機、AT89S52單片機或AT89C51單片機；鍵盤控制電路設有6個按鈕輸出(配合參見圖幻，分別接入單片機5的六個輸入口 ； EEPROM存儲電路11采用X25045存儲電路。A/D轉(zhuǎn)換電路6采用TLC2543轉(zhuǎn)換電路；激光測距傳感器7采用PT50F激光測距傳感器；環(huán)境溫度傳感器8、鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器9均采用DS18B20溫度傳感器；鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器10采用ASDX030壓力傳感器。語音及報警電路4中的報警裝置采用蜂鳴器，語音ic模塊采用ISD1420。光耦12采用PC357光耦；可控硅13采用MAC223A6可控硅。本發(fā)明的中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)啟動后，電源處理電路1開始供電，單片機系統(tǒng)電路5先讀取EEPROM存儲電路11中的參數(shù)原始值，再讀取鍵盤控制電路2的鍵值，設定各項參數(shù)，LCD顯示電路3顯示設置情況，參數(shù)設置完畢后，系統(tǒng)進入熏蒸藥療階段，單片機系統(tǒng)電路5通過光耦12驅(qū)動可控硅13，控制電熱膜14加熱藥液，鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器9、鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器10將所測得的蒸汽溫度與壓力反饋給單片機系統(tǒng)電路5， 調(diào)節(jié)電熱膜14加熱量，保證蒸汽流量恒定。單片機系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境溫度傳感器8測得的環(huán)境溫度與用戶設定的蒸汽接觸人體溫度，查詢存儲在EEPROM存儲電路11中的環(huán)境溫度、蒸汽接觸體表溫度、蒸汽的出氣口至體表距離的關系表，得到體表與蒸汽的出氣口應保持的距離，激光測距傳感器7通過A/D轉(zhuǎn)換電路6將操作者的位置傳送到單片機系統(tǒng)電路5，并在 LCD顯示電路3上顯示人的位置，語音及報警電路4 一方面通過語音引導操作者移動到合適位置上，一方面在操作者距離太近可能造成高溫燙傷危險時發(fā)出聲音報警，并通過單片機系統(tǒng)電路5停止電熱膜14加熱，減少事故發(fā)生。當儀器發(fā)生故障導致壓力、溫度過高時，語音及報警電路4中的蜂鳴器警報，并停止電熱膜14加熱。本發(fā)明中的鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器9、鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器10以及電熱膜14閉環(huán)控制，保證蒸汽的流量恒定。在“蒸汽的出氣口至體表的距離”、“環(huán)境溫度”、“體表溫度”三個變量中，“環(huán)境溫度”由環(huán)境溫度傳感器8測定，“蒸汽接觸體表溫度”由體表溫度傳感器15 測定，“蒸汽的出氣口至體表的距離”由激光測距傳感器測定。設定“體表溫度”(如41°C )， 在當前“環(huán)境溫度”下，調(diào)節(jié)蒸汽的出氣口至體表的距離，當“蒸汽接觸體表溫度”到達設定值時，記錄激光測距傳感器測定的距離；改變“環(huán)境溫度”，重新調(diào)節(jié)蒸汽的出氣口至體表的距離，當“蒸汽接觸體表溫度”再次到達設定值時，記錄激光測距傳感器測定的距離；以此類推，得到環(huán)境溫度、蒸汽接觸體表溫度以及蒸汽的出氣口至體表距離三者的關系表。如圖2所示，本發(fā)明中的面板包括鍵盤控制電路2中的6個按鈕、IXD顯示電路3 中的顯示屏，以及電源總開關。其中鍵盤控制電路2包括6個按鈕，其中上、下、左、右四個按鈕以三角方向標出，參數(shù)確定按鈕為圓形按鈕，啟動按鈕為方形按鈕。LCD顯示電路3中的顯示屏設置在面板上方，參數(shù)設計階段顯示參數(shù)情況，熏蒸藥療階段顯示操作者位置以及熏蒸藥液溫度、壓力、環(huán)境溫度及設定溫度。圖3是本發(fā)明的主程序流程圖，系統(tǒng)開機，從EEPROM存儲電路11處讀取各項原始參數(shù)，初始化，等待“啟動”鍵或“設置”鍵信號。若“啟動”鍵響應則程序直接進入運行狀態(tài)，若“設置”鍵響應則程序進入?yún)?shù)設置狀態(tài)，并將設置參數(shù)送LCD顯示電路3顯示。全部參數(shù)設置完畢后直接進入運行狀態(tài)。運行時，通過檢測環(huán)境溫度和設置蒸汽接觸體表溫度，查距離表得到蒸汽的出氣口至體表距離值，單片機系統(tǒng)電路5通過光耦12控制可控硅 13驅(qū)動電熱膜14加熱，蒸汽溫度傳感器9、蒸汽壓力傳感器10的反饋值與預設值比較，調(diào)整電熱膜14加熱量，實現(xiàn)蒸汽流量恒定。再根據(jù)激光測距傳感器7所測得的人體位置，與人與蒸汽的出氣口應當保持的距離值進行比較，當不在正確位置時，通過語音系統(tǒng)提示操作者移動，單片機系統(tǒng)電路5內(nèi)部計時器記錄熏蒸藥療時間，判斷是否達到設計時間，若到達則程序返回，否則，程序繼續(xù)從電熱膜14加熱開始執(zhí)行。
權利要求
1.一種中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)，其特征在于包括電源處理電路、鍵盤控制電路、LCD顯示電路、語音及報警電路、單片機系統(tǒng)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、激光測距傳感器、環(huán)境溫度傳感器、體表溫度傳感器、鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器、鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器、 EPROM存儲電路、光耦、可控硅和電熱膜；電源處理電路分別向單片機系統(tǒng)電路、LCD顯示電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和各傳感器提供電源；單片機系統(tǒng)電路通過控制引腳和I/O 口引腳分別與鍵盤控制電路、LCD顯示電路、語音及報警電路、EPROM存儲電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、環(huán)境溫度傳感器、體表溫度傳感器、鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器和光耦連接；激光測距傳感器、鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端；可控硅的輸入端連接光耦的輸出端，電熱膜的輸入端連接可控硅的輸出端。
2.根據(jù)權利要求1所述的中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述的單片機系統(tǒng)電路采用AT89S51單片機、AT89S52單片機或AT89C51單片機；所述的鍵盤控制電路設有6個按鍵輸出，分別接入單片機的六個輸入口 ；所述的EEPROM存儲電路采用 X25045存儲電路。
3.根據(jù)權利要求1所述的中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述的A/D轉(zhuǎn)換電路采用TLC2543轉(zhuǎn)換電路；所述的激光測距傳感器采用PT50F激光測距傳感器；所述的環(huán)境溫度傳感器、鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器均采用DS18B20溫度傳感器；所述的鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器采用ASDX030壓力傳感器。
4.根據(jù)權利要求1所述的中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述的語音及報警電路中的報警裝置采用蜂鳴器，語音ic模塊采用ISD1420。
5.根據(jù)權利要求1所述的中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述的光耦采用PC357光耦；所述的可控硅采用MAC223A6可控硅。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種中藥熏蒸治療儀智能體表溫度控制系統(tǒng)，它包括電源處理電路、鍵盤控制電路、LCD顯示電路、語音及報警電路、單片機系統(tǒng)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、激光測距傳感器、環(huán)境溫度傳感器、體表溫度傳感器、鍋內(nèi)蒸汽溫度傳感器、鍋內(nèi)蒸汽壓力傳感器、EPROM存儲電路、光耦、可控硅和電熱膜。本發(fā)明以嵌入式單片機為控制核心，通過測定鍋內(nèi)蒸汽壓力和溫度，閉環(huán)控制電熱膜加熱，保證蒸汽輸出流量恒定，系統(tǒng)根據(jù)EPROM存儲的環(huán)境溫度、蒸汽接觸體表溫度及蒸汽的出氣口至體表距離的關系表，通過用戶鍵盤設定蒸汽接觸溫度，LCD實時顯示人體位置、接觸溫度，語音提示人體移動到達合適距離，在接觸溫度過高易造成皮膚損傷時，系統(tǒng)報警并切斷電源。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，操作方便，性能穩(wěn)定，智能化程度高。
文檔編號G05D23/20GK102402234SQ20101027481
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權日2010年9月7日
發(fā)明者尚昆, 崔海坡, 廖躍華, 楊麗英, 沈力行, 趙改平 申請人:上海理工大學