專利名稱：醫(yī)療保健床墊電氣控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電氣控制器，特別是用于保健醫(yī)療床墊上的 電氣控制器。
背景技術(shù)：
目前，已有多項(xiàng)有關(guān)保健床墊的專利公開以及多種保健床墊產(chǎn)品 面世，這些專利或產(chǎn)品的控制器基本上都是控制器和操縱器一體化的模式。 它的不足之處是操作不方便。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種方便于人體臥床操作的醫(yī)療保健 床墊電氣控制器。本實(shí)用新型主要是以一個(gè)單片計(jì)算機(jī)為核心，配以外圍電 路組成控制微型電動(dòng)機(jī)、電磁線圈、熱線、電針灸極板、負(fù)離子發(fā)生器及電磁幅射屏蔽層的主控制單元；以另一個(gè)單片計(jì)算機(jī)為核心，配以外圍電路組 成操作鍵盤及顯示器件操縱控制單元。兩個(gè)單片計(jì)算機(jī)間用串行口適時(shí)通 訊，從而實(shí)現(xiàn)完整的控制功能，并在結(jié)構(gòu)上使操縱控制單元可以和主控制單 元分離。本實(shí)用新型的電氣控制器是由兩部分組成的即主控制器和操縱器。其中 主控制器外殼有一側(cè)開口，該開口上設(shè)有操作面板。該主控制器設(shè)有供電 單元、主控制單元、音頻功放單元、電針灸控制單元和操縱器接口。其中， ①操縱器接口在主控制器面板上設(shè)操縱器接口，通過操縱器接口連線與主 控制電路板相連。②供電單元在主控制器面板上設(shè)電源插座電源開關(guān)及保 險(xiǎn)絲，通過AC220V連線與開關(guān)電源電路板相連，經(jīng)該開關(guān)電源電路板后輸 出的電流為直流12伏。(D電針灸控制單元在主控制器面板上設(shè)電針極板接 口，通過電針連線與電針灸控制電路板相連。電針極板信號采用與按摩電機(jī)相同的電壓脈沖波形，主控制器單片機(jī)輸出信號經(jīng)功率放大和電壓升壓(DC12V升壓到DC24V)后驅(qū)動(dòng)電針正、負(fù)極板。電針極板上電壓脈沖信號的 強(qiáng)度調(diào)節(jié)由操縱器上按鍵來控制單片機(jī)輸出信號的強(qiáng)度。④音頻功放單元 在主控制器面板上設(shè)MP3接口 ，通過MP3連線與音頻功率放大電路板相連， 插入MP3即可收聽音樂節(jié)目。該音頻功率放大電路板還可設(shè)兩個(gè)接口，其分 別與揚(yáng)聲器左右聲道相連。⑤主控制單元a按摩電機(jī)組件的控制電路在主 控制器內(nèi)的主控制電路板上設(shè)有振動(dòng)按摩電機(jī)接口。主控制器單片機(jī)輸出信 號經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)直流微型電動(dòng)機(jī)，微型電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)取決于單片機(jī) 控制軟件程序。振動(dòng)按摩是由電動(dòng)機(jī)軸上連接的偏心輪因離心力而產(chǎn)生的， 為保護(hù)電動(dòng)機(jī)不因過載而損壞，在電動(dòng)機(jī)主回路取反饋信號輸入到單片機(jī)， 在單片機(jī)控制軟件中設(shè)有保護(hù)程序，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)會(huì)撤消單片機(jī)輸出信號， 切斷電動(dòng)機(jī)電源，過載消失后自動(dòng)恢復(fù)正常狀態(tài)。該按摩電機(jī)控制電路可以是一組也可以是多組。b熱線加溫控制電路在主控制器內(nèi)的主控制電路板設(shè)有熱線接口。主控制器單片機(jī)輸出DC5V加溫信號經(jīng)光電隔離器件觸發(fā)雙 向可控硅管，作為雙向可控硅管主回路負(fù)載的炭素纖維熱線接通AC220V電 壓加熱。埋入熱線介質(zhì)層的熱敏電阻作為溫度傳感器自動(dòng)反饋信號輸入主控 制器單片機(jī)，由單片機(jī)程序軟件判斷加熱是否達(dá)到操縱器設(shè)定的溫度，如果 達(dá)到設(shè)定的溫度則關(guān)斷雙向可控硅管停止加熱。為防止溫度自動(dòng)控制失靈可 能造成過熱，在熱線中串入恒溫開關(guān)，當(dāng)溫度超過恒溫開關(guān)設(shè)定值時(shí)，恒溫 開關(guān)斷開切斷加熱。該熱線控制電路可以是一組也可以是兩組。c交變磁場控 制電路在主控制器內(nèi)的主控制電路板上設(shè)有電磁線圈接口。本實(shí)用新型釆 用通50Hz交流電的多組電磁線圈產(chǎn)生交變磁場。主控制器單片機(jī)輸出DC5V 信號經(jīng)光電隔離器件觸發(fā)雙向可控硅管，作為雙向可控硅管主回路負(fù)載的多組串連的電磁線圈接通AC220V電壓。每個(gè)電磁線圈內(nèi)軛鐵的兩端為S、N極， 產(chǎn)生磁場。d負(fù)離子發(fā)生器控制電路主控制器單片機(jī)輸出DC5V信號觸發(fā)結(jié)型晶閘管， 使由L、 C組成的高頻振蕩器工作，高頻振蕩器的輸出電壓再經(jīng)過多組電容倍 壓電路，產(chǎn)生高頻高壓電壓加到兩個(gè)放電極片上，因放電使空氣中產(chǎn)生負(fù)氧 離子。在主控制器面板上設(shè)有通孔，與其對應(yīng)的主控制器殼體內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)， 其可將負(fù)離子發(fā)生器產(chǎn)生的負(fù)離子吹出。e電磁輻射屏蔽層控制電路在主控 制器面板上設(shè)電磁波屏蔽調(diào)節(jié)電位器和電磁屏蔽顯示燈，其通過電磁波屏蔽 調(diào)節(jié)連線與電磁波屏蔽層相連。操縱器殼體內(nèi)設(shè)單片機(jī)、數(shù)碼管、LED發(fā)光二極管外設(shè)鍵盤和顯示器， 與其電路相連的電纜線自由端可插在主控制器接口上。鍵盤指令通過單片機(jī) 通訊電路把指令傳遞給主控制器單片機(jī)，執(zhí)行相應(yīng)控制，同時(shí)接受主控制器 單片機(jī)返回的執(zhí)行狀態(tài)信號，在屏幕上或用LED器件顯示執(zhí)行狀態(tài)。 本實(shí)用新型的操作程序如下1、 將操縱器電纜線的自由端插在主控制器面板的接口上。2、 將與電源相連的插頭插在主控制器面板的插座上，開啟電源按鈕。3、 選擇操縱器上自動(dòng)或手動(dòng)方式按鍵之一按下，對應(yīng)的顯示燈則亮起。如 選擇自動(dòng)方式，間隔一定時(shí)間就會(huì)自動(dòng)更換按摩方式；如選擇手動(dòng)方式， 則根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)整按摩方式，每種方式在顯示屏有一個(gè)數(shù)字對應(yīng)，與 該數(shù)字對應(yīng)的按鍵有兩個(gè)， 一個(gè)表示往前調(diào)，另一個(gè)則表示往后調(diào)。按 摩方式確定后，需通過定時(shí)按鍵選擇按摩時(shí)間，其有幾個(gè)檔，確定哪一 時(shí)間檔與其對應(yīng)的顯示燈即亮起。加熱溫度也可自行選擇，每個(gè)級別的溫度有一個(gè)數(shù)字對應(yīng)，與該數(shù)字對應(yīng)的按鍵有兩個(gè)， 一個(gè)表示往前調(diào)，另一個(gè)則表示往后調(diào)。如果有兩 組熱線，那么數(shù)字和按鍵均為兩組。4、 如需要使用電針極板，需通過強(qiáng)度按鍵選擇按摩強(qiáng)度，其有幾個(gè)檔，確 定哪一強(qiáng)度檔與其對應(yīng)的顯示燈即亮起。5、 如需要負(fù)離子發(fā)生和磁場時(shí)，按下操縱器相應(yīng)的按鍵即可。6、 如臨時(shí)需要停止程序，按下暫停按鍵即可。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)-1、 采用單片計(jì)算機(jī)為核心的控制技術(shù)，硬件電路結(jié)構(gòu)簡潔，有可靠性高、性 能/價(jià)格比高的優(yōu)點(diǎn)。2、 用主控制器和操縱器分開的分體結(jié)構(gòu)，有安裝方便和便于操作的優(yōu)點(diǎn)。3、 在主控制器內(nèi)，各種不同功能的電路也可采用分板安裝，按需要綜合各種 功能單元板。


圖1是本實(shí)用新型主控制器主視剖面示意簡圖。圖2是本實(shí)用新型主控制器面板主視圖。圖3是本實(shí)用新型操縱器主視示意圖。圖4是本實(shí)用新型框圖。圖5是本實(shí)用新型主控制器電路原理圖。圖6是本實(shí)用新型操縱器電路原理圖。
具體實(shí)施方式
在圖1和圖2所示的醫(yī)療保健床墊電氣控制器主控制器的示 意圖中，主控制器外殼l有一側(cè)開口，該開口上設(shè)有操作面板2。在主控制器 面板上設(shè)操縱器接口 3，通過操縱器接口連線與主控制電路板4相連。在主控 制器面板上設(shè)電源插座5、電源開關(guān)6及保險(xiǎn)絲座7，通過AC220V連線與開關(guān)電源電路板8相連，經(jīng)該開關(guān)電源電路板后輸出的電流為直流12伏。在主 控制器面板上設(shè)電針極板接口 9，通過電針連線與電針灸控制電路板IO相連。 在主控制器面板上設(shè)MP3接口 11，通過MP3連線與音頻功率放大電路板12 相連。該音頻功率放大電路板還設(shè)兩個(gè)接口，其分別與10-15W立體聲揚(yáng)聲器 左13右14聲道相連。在主控制器內(nèi)的主控制電路板上設(shè)有4組振動(dòng)按摩電 機(jī)接口 15。在主控制器內(nèi)的主控制電路板上設(shè)有2組熱線接口及電磁線圈接 口 16。另在主控制器內(nèi)的主控制電路板上還設(shè)有溫度傳感器接口 17。在主控 制器面板上設(shè)電磁波屏蔽調(diào)節(jié)電位器18和電磁屏蔽顯示燈19，其通過電磁波 屏蔽調(diào)節(jié)連線20與主控制電路板相連。在主控制器面板上設(shè)有通孔21，與其 對應(yīng)的主控制器殼體內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)22。在圖3所示的醫(yī)療保健床墊電氣控制器 主操縱器主視示意圖中，操縱器殼體23內(nèi)設(shè)單片機(jī)、數(shù)碼管、LED發(fā)光二極 管、鍵盤和顯示器，與其電路相連的電纜線24自由端可插在主控制器接口上。 操縱器鍵盤上有12個(gè)微動(dòng)按鍵它們分別與下述功能相對應(yīng)，即自動(dòng)方式25、 手動(dòng)方式26、強(qiáng)度27、磁場28、定時(shí)29、負(fù)離子30、左加熱+31、左加熱-32、 右加熱+33、右加熱-34、振動(dòng)模式+35、振動(dòng)模式-36。在上述各按鍵的附近分 別設(shè)有與其對應(yīng)的顯示該按鍵功能執(zhí)行情況的顯示屏，它們依次是自動(dòng)方 式顯示37，手動(dòng)方式顯示38，強(qiáng)度顯示(強(qiáng)、中、弱)39，磁場開、關(guān)顯示 40，定時(shí)顯示(10分、20分、30分)41，負(fù)離子通、斷顯示42，左溫度級 別顯示43，左加熱顯示44，右溫度級別顯示45，右加熱顯示46，振動(dòng)按摩 模式程序號顯示47， Ml~ M4四組振動(dòng)按摩模式顯示48及暫停顯示49。在圖 4所示的醫(yī)療保健床墊電氣控制器的框圖中，以主控制器單片計(jì)算機(jī)為核心， 配以外圍電路組成控制微型電動(dòng)機(jī)1~4組、電磁線圈、熱線1~2、電針灸極板、 負(fù)離子發(fā)生器及電磁幅射屏蔽層的主控制單元；以另一個(gè)操縱器單片計(jì)算機(jī)為核心，配以外圍電路組成操作鍵盤及顯示器操縱控制單元，兩個(gè)單片計(jì)算機(jī)間用通訊電路相連。在圖5所示的醫(yī)療保健床墊電氣控制器主控制器電路 原理圖中，1、振動(dòng)按摩電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路單片機(jī)U1的PB1、 PB2、 PD5、 PD6 口輸出信號連接到Q1 Q4三極管基極，經(jīng)三極管放大后驅(qū)動(dòng)振動(dòng)按摩電機(jī)。 在各三極管發(fā)射極串入一小電阻，當(dāng)電機(jī)電流增大時(shí)，小電阻上的電壓增加， 將該電壓反饋至單片機(jī)U1的PC0 PC3輸入口，由單片機(jī)U1中的程序判斷 是否切斷三極管輸入信號，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的過載保護(hù)。2、熱線及磁場線圈 的驅(qū)動(dòng)電路單片機(jī)U1的PB0、 PB3、 PD7 口輸出信號經(jīng)光電耦合器觸發(fā)雙 向可控硅管，雙向可控硅管主回路接AC220V為熱線及磁場線圈供電。3、熱 線的溫度自動(dòng)控制在床體中埋入熱敏電阻Rtl、 Rt2，取Rtl與R19， Rt2與 R20的分壓電位信號分別加到單片機(jī)Ul的PC4和PC5 口 ，當(dāng)床體溫度升高 時(shí)熱敏電阻Rtl、 Rt2阻值降低，加到PC4和PC5 口的電位升高，由單片機(jī) Ul中的程序判斷是否切斷熱線供電。4、負(fù)離子發(fā)生器電路單片機(jī)Ul的 PB4 口信號觸發(fā)結(jié)型晶閘管Q8,使由三極管Q9、高頻變壓器T2、電容器C7、 C8組成的振蕩電路接電啟振，振蕩電路的輸出電壓經(jīng)電容器C9 C16和二極 管D17 D24組成的倍壓電路，得到1000V的高頻電壓，加到放電極片上， 放電使空氣產(chǎn)生負(fù)離子。5、電磁波屏蔽調(diào)整和顯示電路將屏蔽層(鋁纖維 箔膠布)經(jīng)髙阻值電阻R33、 R32與氖泡指示燈一極連接，氖泡指示燈的另一 極連接電位器手柄，當(dāng)屏蔽層因電磁感應(yīng)所帶電壓〉40V,人體觸及手柄時(shí)氖 泡啟輝發(fā)亮，調(diào)整電位器RZ,使屏蔽層所帶電壓經(jīng)R33、 RZ、 R35接零，當(dāng) 調(diào)整電位器RZ使屏蔽層所帶電壓〈40V時(shí)氖泡指示燈滅。在圖6所示的醫(yī)療 保健床墊電氣控制器操縱器電路原理圖中，微動(dòng)按鍵K1 K12組成矩陣電路， 因此由單片機(jī)U2的PC4、 PC5、 PD6、 PD7、 PD2、 PD3、 PD4 口信號狀態(tài)和軟件程序即可判斷操作指令，并經(jīng)PD0、 PD1將指令信號發(fā)給主控制器單片 機(jī)U1。而主控制器的執(zhí)行情況也經(jīng)PD0、 PD1 口返回給單片機(jī)U2，由軟件 程序決定PB0 PB7、 PC0 PC4 口的輸出狀態(tài)，口的輸出信號驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管和 發(fā)光二極管顯示相應(yīng)的執(zhí)行情況。
權(quán)利要求1、一種醫(yī)療保健床墊電氣控制器，主控制器外殼有一側(cè)開口，該開口上設(shè)有操作面板，其特征在于①在主控制器面板上設(shè)操縱器接口，操縱器通過接口連線與主控制電路板相連，②在主控制器面板上設(shè)電源插座、電源開關(guān)及保險(xiǎn)絲座，通過220V連線與開關(guān)電源電路板相連，③在主控制器面板上設(shè)電磁波屏蔽調(diào)節(jié)電位器和電磁屏蔽顯示燈，其通過電磁波屏蔽調(diào)節(jié)連線與主控制電路板相連，④在主控制器內(nèi)的主控制電路板上設(shè)有振動(dòng)按摩電機(jī)接口，⑤在主控制器內(nèi)的主控制電路板上設(shè)有熱線接口及電磁線圈接口，⑥另在主控制器內(nèi)的主控制電路板上還設(shè)有溫度傳感器接口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療保健床墊電氣控制器，其特征在于在主 控制器面板上設(shè)電磁波屏蔽調(diào)節(jié)電位器和電磁屏蔽顯示燈，其通過電磁波屏 蔽調(diào)節(jié)連線與電磁波屏蔽層相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)療保健床墊電氣控制器，其特征在于 在主控制器面板上設(shè)電針極板接口 ，通過電針連線與電針灸控制電路板相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)療保健床墊電氣控制器，其特征在于在主 控制器面板上設(shè)有通孔，與其對應(yīng)的主控制器殼體內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)療保健床墊電氣控制器，其特征在于在主控制器面板上設(shè)MP3接口，通過MP3連線與音頻功率放大電路板相連，該音 頻功率放大電路板還設(shè)兩個(gè)接口，其分別與揚(yáng)聲器左右聲道相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的醫(yī)療保健床墊電氣控制器，其特征在于操縱器殼體內(nèi)設(shè)單片機(jī)、數(shù)碼管、LED發(fā)光二極管外設(shè)鍵盤和顯示器，與其電路 相連的電纜線自由端可插在主控制器接口上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)療保健床墊電氣控制器，其特征在于其鍵 盤上的微動(dòng)按鍵它們分別與下述功能相對應(yīng)，即自動(dòng)方式、手動(dòng)方式、強(qiáng)度、 磁場、定時(shí)、負(fù)離子、加熱+、加熱-、振動(dòng)模式+、振動(dòng)模式-。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)療保健床墊電氣控制器，其特征在于在各 按鍵附近分別設(shè)有與其對應(yīng)的顯示該按鍵功能執(zhí)行情況的顯示屏，即自動(dòng)方 式顯示，手動(dòng)方式顯示，強(qiáng)度顯示，磁場開、關(guān)顯示，定時(shí)顯示，負(fù)離子通、 斷顯示，溫度級別顯示，加熱顯示，振動(dòng)按摩模式程序號顯示，振動(dòng)按摩模 式顯示。
專利摘要一種醫(yī)療保健床墊電氣控制器，主控制器外殼有一側(cè)開口，該開口上設(shè)有操作面板，其在主控制器面板上設(shè)操縱器接口，通過接口連線與主控制電路板相連。在主控制器面板上設(shè)電源插座、電源開關(guān)及保險(xiǎn)絲座，通過連線與開關(guān)電源電路板相連。在主控制器面板上設(shè)電磁波屏蔽調(diào)節(jié)電位器和電磁屏蔽顯示燈，其與主控制電路板相連。在主控制器內(nèi)的主控制電路板上設(shè)有振動(dòng)按摩電機(jī)接口、熱線接口、電磁線圈接口以及溫度傳感器接口。本實(shí)用新型采用單片計(jì)算機(jī)為核心的控制技術(shù)，硬件電路結(jié)構(gòu)簡潔，有可靠性高、性能/價(jià)格比高的優(yōu)點(diǎn)；用主控制器和操縱器分開的分體結(jié)構(gòu)，有安裝方便和便于操作的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G05B19/00GK201097174SQ20072001551
公開日2008年8月6日 申請日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者吳遠(yuǎn)寧 申請人:吳遠(yuǎn)寧