專利名稱：用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及單片機(jī)控制領(lǐng)域，具體為一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置。
背景技術(shù)：
腦健康儀是一種常見的醫(yī)療保健設(shè)備，其原理是通過治療體在按摩的同時(shí)向人體腦部穴位輸出規(guī)律的負(fù)交變磁場、電場，以改善人體腦細(xì)胞的代謝環(huán)境，改善人體腦部機(jī)能。腦健康儀中一般設(shè)置有作為中心控制的控制模塊，通過控制模塊來控制腦健康儀中各個(gè)負(fù)載工作單元進(jìn)行工作?，F(xiàn)有技術(shù)中腦健康儀控制模塊所能接收的上位機(jī)信號(hào)源種類有限，并且向負(fù)載工作單元輸出控制信號(hào)時(shí)信號(hào)之間不隔離易相互干擾，無法實(shí)現(xiàn)低壓控制高壓的功能，導(dǎo)致腦健康儀中控制模塊智能化程度低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)腦健康儀中控制模塊智能化程度低的問題。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置，其特征在于包括有單片機(jī)STC89C52RC，單片機(jī)STC89C52RC上接入有串口芯片RS232，外部上位機(jī)控制信號(hào)通過串口芯片RS232送入單片機(jī)STC89C52RC中，單片機(jī)STC89C52RC上還接入有四路控制單元，每路控制單元上分別接入有負(fù)載。所述的一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置，其特征在于所述單片機(jī)STC89C52RC上還接入有由語音芯片PM60S構(gòu)成的音樂模塊，音樂模塊的語音芯片PM60S上接入有耳機(jī)。所述的一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置，其特征在于還包括有直流電源、負(fù)載電源，所述直流電源分別供電至單片機(jī)STC89C52RC、音樂模塊的語音芯片PM60S、四路控制單元，所述負(fù)載電源供電至四路控制單元。所述的一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置，其特征在于每路控制單元分別包括控制總開關(guān)模塊、控制輸出強(qiáng)弱模塊、負(fù)載檢測模塊；所述控制總開關(guān)模塊包括光電隔離原件M0C3063，光電隔離原件M0C3063 —個(gè)控制端2腳接單片機(jī)STC89C52RC的ZKG 口，另一個(gè)控制端I腳通過電阻Rl接直流電源，光電隔離原件M0C3063 —個(gè)受控端4腳接入一個(gè)型號(hào)為Z0409F的雙相可控硅BGl的G端，光電隔離原件M0C3063另一受控端6腳接有電阻R2，電阻R2另一端分別接負(fù)載電源、雙相可控硅BGl的Tl端，雙相可控硅BGl的T2端接有由相互并聯(lián)且彼此反向的二極管Dl、D2構(gòu)成的并聯(lián)支路，其中一個(gè)二極管Dl上串接有功率電阻R3 ；所述控制輸出強(qiáng)弱模塊包括光電隔離原件M0C3063,光電隔離原件M0C3063 —個(gè)控制端2腳接單片機(jī)STC89C52RC的QIRU 口，另一個(gè)控制端I腳通過電阻R4接直流電源，光電隔離原件M0C3063 —個(gè)受控端4腳接入一個(gè)型號(hào)為Z0409F的雙相可控硅BG2的G端， 光電隔離原件M0C3063另一受控端6腳接有電阻R5，電阻R5另一端分別接雙相可控硅BG1 的T2端上的并聯(lián)支路、雙相可控硅BG2的T1端，雙相可控硅BG2的T2端接入負(fù)載，在雙相 可控硅BG2的T1端、T2端之間接有功率電阻R6 ；所述負(fù)載檢測模塊包括光電隔離原件4N25，光電隔離原件4N25的一個(gè)控制端1腳 通過電阻R7、另一個(gè)控制端2腳分別接負(fù)載，光電隔離原件4N25的一個(gè)受控端5腳接入有 由相互并聯(lián)的電阻R8、濾波電容C1構(gòu)成的RC網(wǎng)絡(luò)，RC網(wǎng)絡(luò)的另一端接直流電源，光電隔離 原件4N25的另一個(gè)受控端4腳接單片機(jī)STC89C52RC的TEXT 口。本實(shí)用新型采用先進(jìn)的單片機(jī)STC89C52RC作為控制模塊，采用的通訊方式是具 有使用線路少、成本低的串口芯片RS232，使得控制模塊能接收的上位機(jī)輸出信號(hào)源多樣 化，適合與多種操作系統(tǒng)通訊，達(dá)到了智能化、高速化、集成化控制。同時(shí)采用了光電隔離原 件M0C3023、4N25與耐高壓的型號(hào)為Z0409F的雙相可控硅，達(dá)到了隔離信號(hào)和低壓控制高 壓作用。本實(shí)用新型另配置一套語音提示系統(tǒng)，由單片機(jī)STC89C52RC控制，語音芯片PM60S 音頻輸出，從而實(shí)現(xiàn)了腦健康儀中基于單片機(jī)的語音提示系統(tǒng)。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。圖2為本實(shí)用新型中單片機(jī)STC89C52RC的電路原理圖。圖3為本實(shí)用新型中串口芯片RS232的電路原理圖。圖4為本實(shí)用新型中語音芯片PM60S的電路原理圖。圖5為本實(shí)用新型中單路控制單元電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1 一圖4所示。一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置，包括有單片機(jī) STC89C52RC，單片機(jī)STC89C52RC上接入有串口芯片RS232，外部上位機(jī)控制信號(hào)通過串口 芯片RS232送入單片機(jī)STC89C52RC中，單片機(jī)STC89C52RC上還接入有四路控制單元，每路 控制單元上分別接入有負(fù)載。單片機(jī)STC89C52RC上還接入有由語音芯片PM60S構(gòu)成的音樂模塊，音樂模塊的語 音芯片PM60S上接入有耳機(jī)。還包括有直流電源、負(fù)載電源，所述直流電源分別供電至單片機(jī)STC89C52RC、音樂 模塊的語音芯片PM60S、四路控制單元，負(fù)載電源供電至四路控制單元。如圖5所示。每路控制單元分別包括控制總開關(guān)模塊、控制輸出強(qiáng)弱模塊、負(fù)載檢 測模塊；控制總開關(guān)模塊包括光電隔離原件M0C3063，光電隔離原件M0C3063 —個(gè)控制端2 腳接單片機(jī)STC89C52RC的ZKG 口，另一個(gè)控制端1腳通過電阻R1接直流電源，光電隔離原 件M0C3063 —個(gè)受控端4腳接入一個(gè)型號(hào)為Z0409F的雙相可控硅BG1的G端，光電隔離原 件M0C3063另一受控端6腳接有電阻R2，電阻R2另一端分別接負(fù)載電源、雙相可控硅BG1 的T1端，雙相可控硅BG1的T2端接有由相互并聯(lián)且彼此反向的二極管Dl、D2構(gòu)成的并聯(lián) 支路，其中一個(gè)二極管D1上串接有功率電阻R3 ；[0023]控制輸出強(qiáng)弱模塊包括光電隔離原件M0C3063，光電隔離原件M0C3063 —個(gè)控制端2腳接單片機(jī)STC89C52RC的QIRU 口，另一個(gè)控制端I腳通過電阻R4接直流電源，光電隔離原件M0C3063 —個(gè)受控端4腳接入一個(gè)型號(hào)為Z0409F的雙相可控硅BG2的G端，光電隔離原件M0C3063另一受控端6腳接有電阻R5，電阻R5另一端分別接雙相可控硅BGl的T2端上的并聯(lián)支路、雙相可控硅BG2的Tl端，雙相可控硅BG2的T2端接入負(fù)載，在雙相可控硅BG2的Tl端、T2端之間接有功率電阻R6 ；負(fù)載檢測模塊包括光電隔離原件4N25，光電隔離原件4N25的一個(gè)控制端I腳通過電阻R7、另一個(gè)控制端2腳分別接負(fù)載，光電隔離原件4N25的一個(gè)受控端5腳接入有由相互并聯(lián)的電阻R8、濾波電容Cl構(gòu)成的RC網(wǎng)絡(luò)，RC網(wǎng)絡(luò)的另一端接直流電源，光電隔離原件4N25的另一個(gè)受控端4腳接單片機(jī)STC89C52RC的TEXT 口。上位機(jī)通過串口芯片RS232將控制信號(hào)送到單片機(jī)STC89C52RC的串口 RXD、TXD，單片機(jī)STC89C52RC通過波特率及串行端口工作模式選擇，使得與上位機(jī)發(fā)送信號(hào)匹配，達(dá)到與上位機(jī)通訊的同步效果，采集的串口信號(hào)經(jīng)內(nèi)部程序處理，分別控制音樂模塊中的語音芯片PM60S，控制單元中的光電隔離原件4N25、兩個(gè)光電隔離原件M0C3063與兩個(gè)耐高壓的型號(hào)為Z0409F的雙相可控硅。每個(gè)控制單元中的光電隔離原件M0C3063有兩個(gè)，分別構(gòu)成控制總開關(guān)模塊和控制輸出強(qiáng)弱模塊?？刂瓶傞_關(guān)模塊中光電隔離原件M0C3063的一個(gè)控制端2腳接單片機(jī)STC89C52RC的ZKG 口，另一個(gè)控制端I腳接470歐電阻Rl，電阻Rl另一端接5V直流電源，實(shí)現(xiàn)了由單片機(jī)ZKG 口控制光電隔離原件M0C3063內(nèi)部發(fā)光源，ZKG 口為低電平時(shí)光電隔離原件M0C3063內(nèi)部發(fā)光源工作，高電平時(shí)不工作。光電隔離原件M0C3063 —個(gè)受控端4腳接型號(hào)為Z0409F的雙相可控硅BGl的G端，另一個(gè)受控端6腳30歐電阻R2，電阻R2另一端分別接負(fù)載電源和雙相可控硅BGl的Tl端，受控端目的是控制給與雙相可控硅BGl的G端的觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)光電隔離原件M0C3063控制端工作時(shí)，受控端導(dǎo)通，控制電源電壓通過電阻將電壓加在雙相可控硅BGl的G端，使雙相可控硅BGl的Tl端和T2端導(dǎo)通，雙相可控硅BGl的的T2端接由相互并聯(lián)且彼此反向的二極管D1、D2構(gòu)成的并聯(lián)支路，其中一個(gè)二極管Dl上串接有功率電阻R3?？刂戚敵鰪?qiáng)弱模塊的工作原理和控制總開關(guān)模塊工作原理相同，區(qū)別是控制輸出強(qiáng)弱模塊中雙相可控硅BG2的T2端接負(fù)載，雙相可控硅BG2的Tl端和T2端之間接有功率電阻R6。簡言之，控制總開關(guān)模塊中雙相可控硅BG1、控制輸出強(qiáng)弱模塊中雙相可控硅BG2、負(fù)載三者為串聯(lián)關(guān)系。而每個(gè)雙相可控硅分別受各自對應(yīng)的光電隔離原件M0C3063控制，每個(gè)光電隔離原件M0C3063分別受單片機(jī)STC89C52RC控制，通過信號(hào)傳遞，達(dá)到了控制端與輸出端的隔離且單片機(jī)信號(hào)有效控制了負(fù)載的狀態(tài)。負(fù)載檢測系統(tǒng)中光電隔離原件4N25的一個(gè)控制端I腳通過3K電阻R7接負(fù)載，光電隔離原件4N25另一個(gè)控制端2腳接負(fù)載另一端，目的是采集負(fù)載上的壓降，負(fù)載接入電路，則負(fù)載的壓降被送到光電隔離原件4N25控制端，使其內(nèi)部發(fā)光部件工作。光電隔離原件4N25的一個(gè)受控端5腳接有相互并聯(lián)的IOK電阻R8、濾波電容Cl構(gòu)成的RC網(wǎng)絡(luò)，光電隔離原件4N25的另一個(gè)受控端4腳接單片機(jī)STC89C52RC的TEXT 口，RC網(wǎng)絡(luò)另一端接5V直流電源。也就是說單片機(jī)STC89C52RC的TEXT 口的電位由光電隔離原件4N25受控端的通斷決定，受控端的通斷由控制端狀態(tài)決定，控制端狀態(tài)由負(fù)載是否接觸良好決定，達(dá)到了隔離負(fù)載檢測負(fù)載且信號(hào)有效的傳遞給單片機(jī)STC89C52RC的目的。音樂模塊中采用語音芯片PM60S做音頻輸出，功能腳與單片機(jī)STC89C52RC相連，通過程序控制，根據(jù)具體要求輸出語音。
權(quán)利要求1.一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置，其特征在于包括有單片機(jī)STC89C52RC，單片機(jī)STC89C52RC上接入有串口芯片RS232，外部上位機(jī)控制信號(hào)通過串口芯片RS232送入單片機(jī)STC89C52RC中，單片機(jī)STC89C52RC上還接入有四路控制單元，每路控制單元上分別接入有負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置，其特征在于所述單片機(jī)STC89C52RC上還接入有由語音芯片PM60S構(gòu)成的音樂模塊，音樂模塊的語音芯片PM60S上接入有耳機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置，其特征在于還包括有直流電源、負(fù)載電源，所述直流電源分別供電至單片機(jī)STC89C52RC、音樂模塊的語音芯片PM60S、四路控制單元，所述負(fù)載電源供電至四路控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置，其特征在于每路控制單元分別包括控制總開關(guān)模塊、控制輸出強(qiáng)弱模塊、負(fù)載檢測模塊；所述控制總開關(guān)模塊包括光電隔離原件M0C3063，光電隔離原件M0C3063 —個(gè)控制端2腳接單片機(jī)STC89C52RC的ZKG 口，另一個(gè)控制端I腳通過電阻Rl接直流電源，光電隔離原件M0C3063 —個(gè)受控端4腳接入一個(gè)型號(hào)為Z0409F的雙相可控硅BGl的G端，光電隔離原件M0C3063另一受控端6腳接有電阻R2，電阻R2另一端分別接負(fù)載電源、雙相可控硅BGl的Tl端，雙相可控硅BGl的T2端接有由相互并聯(lián)且彼此反向的二極管Dl、D2構(gòu)成的并聯(lián)支路，其中一個(gè)二極管Dl上串接有功率電阻R3 ；所述控制輸出強(qiáng)弱模塊包括光電隔離原件M0C3063,光電隔離原件M0C3063 —個(gè)控制端2腳接單片機(jī)STC89C52RC的QIRU 口，另一個(gè)控制端I腳通過電阻R4接直流電源，光電隔離原件M0C3063 —個(gè)受控端4腳接入一個(gè)型號(hào)為Z0409F的雙相可控硅BG2的G端，光電隔離原件M0C3063另一受控端6腳接有電阻R5，電阻R5另一端分別接雙相可控硅BGl的T2端上的并聯(lián)支路、雙相可控硅BG2的Tl端，雙相可控硅BG2的T2端接入負(fù)載，在雙相可控硅BG2的Tl端、T2端之間接有功率電阻R6 ；所述負(fù)載檢測模塊包括光電隔離原件4N25，光電隔離原件4N25的一個(gè)控制端I腳通過電阻R7、另一個(gè)控制端2腳分別接負(fù)載，光電隔離原件4N25的一個(gè)受控端5腳接入有由相互并聯(lián)的電阻R8、濾波電容Cl構(gòu)成的RC網(wǎng)絡(luò)，RC網(wǎng)絡(luò)的另一端接直流電源，光電隔離原件4N25的另一個(gè)受控端4腳接單片機(jī)STC89C52RC的TEXT 口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于腦健康儀的單片機(jī)四路控制裝置，包括有單片機(jī)，單片機(jī)上接入有串口芯片、四路控制單元，每路控制單元上分別接入有負(fù)載。本實(shí)用新型采用先進(jìn)的單片機(jī)STC89C52RC作為控制模塊，采用的通訊方式是串口芯片RS232，使得能接收的上位機(jī)輸出信號(hào)源多樣化，達(dá)到了智能化、高速化、集成化控制。同時(shí)采用了光電隔離原件MOC3023、4N25與型號(hào)為Z0409F的雙相可控硅，達(dá)到了隔離信號(hào)和低壓控制高壓作用。
文檔編號(hào)G05B19/042GK202748626SQ20122021405
公開日2013年2月20日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者王虎 申請人:安徽清大德人醫(yī)療科技股份有限公司