体外反搏专用控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种体外反搏专用控制器，包括AD转换器、数字隔离器和DSP处理器，所述AD转换器的信号输入端连接有压力信号采集接口、颞脉波信号采集接口、心电信号采集接口以及血氧信号采集接口，该AD转换器的信号输出端经过所述数字隔离器连接到所述DSP处理器上，在DSP处理器的输出端连接有第一光电隔离器，所述第一光电隔离器上连接有电磁驱动控制接口，该电磁驱动控制接口用于连接体外反搏机中的电磁阀、泄压阀、靠背升降机以及散热风扇。其显著效果是：本实用新型设计新颖，结构简单，通过将体外反搏装置中的各个功能模块进行集中控制，有效地减小了体外反搏装置所占空间，降低了生产成本。
【专利说明】体外反搏专用控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种体外反搏医疗装置【技术领域】，具体涉及一种体外反搏专用控制器。
【背景技术】
[0002]目前，随着人口老龄化趋势的加剧，心脑血管疾病易感人群急剧增加，预防和治疗心脑血管疾病已经成为重要课题。根据我国卫生部发布的2000?2006《中国卫生统计年鉴》的统计数据，心脑血管疾病是导致我国人口死亡的主要原因之一。
[0003]1953年哈佛大学教授Kantrowitz提出反搏理论,经过纽约州立大学Soroff教授以及中山医科大学郑振声教授等不懈努力，体外反搏装置在五十多年的发展和改进，在治疗心脑血管疾病领域开创了一种非介入、安全有效、无副作用的新途径。其工作原理为:在心脏舒张期，对包裹于小腿、大腿和臀部的气囊以大约0.03MPa的压强进行挤压或者序贯挤压,增加血液回流,改善血液循环。
[0004]然而，由于现有的体外反搏系统体积大、重量大、造价高，严重影响了体外反搏原理在疾病预防方面的应用，给使用者带来诸多不便和麻烦，实有待改善。造成上述问题的一个很重要的原因就是各个功能模块均采用独立控制系统，即一个功能模块使用一个控制系统，这无疑造成了资源很大的浪费，增加了设备体积以及生产成本。所以急需一个能够集成控制体外反搏系统各个功能模块的控制器。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种能够集成控制体外反搏装置中各个功能模块的控制器。
[0006]为达到上述目的，本实用新型表述一种体外反搏专用控制器，其关键在于:包括AD转换器、数字隔离器和DSP处理器，所述AD转换器的信号输入端连接有压力信号采集接口、颞脉波信号采集接口、心电信号采集接口以及血氧信号采集接口，该AD转换器的信号输出端经过所述数字隔离器连接到所述DSP处理器上，在DSP处理器的输出端连接有第一光电隔离器，所述第一光电隔离器上连接有电磁驱动控制接口，该电磁驱动控制接口用于连接体外反搏机中的电磁阀、泄压阀、靠背升降机以及散热风扇。
[0007]AD转换器通过各信号采集接口获取信号并将模拟信号转换为数字信号；数字隔离器隔离外部的干扰信号，保证信号的稳定；DSP处理器对接收的数字信号完成运算处理和系统控制，并通过电磁驱动控制接口发出控制信号；第一光电隔离器隔离外部的干扰信号，保证控制器主板正常工作；电磁驱动控制接口发送控制信号控制体外反搏装置中的电磁阀、泄压阀、靠背升降机和散热风扇执行预设动作。
[0008]作为进一步描述，本控制器还包括RS485通信模块和RS232通信模块，所述RS485通信模块通过第二光电隔离器与所述DSP处理器相连，所述RS232通信模块通过第三光电隔离器与所述DSP处理器相连，所述RS485通信模块和第二光电隔离器通过第一隔离电源供电，所述RS232通信模块和第三光电隔离器通过第二隔离电源供电。
[0009]为了隔阻外部电路的干扰信号，保证控制器主控板正常工作，在电路中设置有第二、第三光电隔离器；为了确保主板控制器对被治疗患者的安全，所述RS485通信模块与RS232通信模块以及第二、第三光电隔离器均采用隔离电源供电。同时设置RS485通信模块和RS232通信模块可以和外部设备如PC进行连接，将必要数据输出显示，增加了本控制器的适用性。
[0010]实际运用时，所述RS485通信模块采用MAX3487芯片，所述RS232通信模块采用MAX3232芯片；所述第一光电隔离器、第二光电隔离器和第三光电隔离器均采用光电耦合器6N137 ;所述第一隔离电源和第二隔离电源均采用耐压4000V的电源隔离模块H0505S-1W。
[0011]所述数字隔离器采用IS07240芯片，在所述数字隔离器上还设有一路红光/红外光信号线到所述血氧采集接口上。
[0012]根据实际中的不同需要调节血氧信号采集接口中红光/红外光的光照强度，提高血氧信号采集的数据的准确性。
[0013]为了便于控制多个体外反搏装置中的执行机构如电磁阀等，所述电磁驱动控制接口中连接有8路电磁驱动控制信号线。
[0014]所述DSP处理器采用TMS320F2812微控制芯片，在DSP处理器上还设置有预留接口和仿真调试接口。
[0015]设置预留接口便于DSP处理器扩展应用范围，设置仿真调试接口便于编程、程序下载。
[0016]在所述DSP处理器上设置有内存扩展系统，所述内存扩展系统采用IS61LV25616
-H-* I I
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[0017]DSP处理器在数据处理过程中涉及到大量的数据存储、计算，需要的内存较大，故需要扩展存储器，确保控制器的正常工作。
[0018]有益效果:本实用新型设计新颖，结构简单，通过将体外反搏装置中的各个功能模块进行集中控制，在不影响该装置的治疗效果的前提下，有效地减小了体外反搏装置所占空间，降低了生产成本，增加了适用范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的控制原理框图；
[0020]图2为图1中RS232通信模块12信号输入部分电路原理图；
[0021]图3为图1中RS232通信模块12信号输出部分电路原理图；
[0022]图4为图1中RS232通信模块12电路原理图；
[0023]图5为图1中第二隔离电源14电路原理图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0025]如图1-5所示，一种体外反搏专用控制器，包括AD转换器1、数字隔离器2和DSP处理器3，所述AD转换器I的信号输入端连接有压力信号采集接口、颞脉波信号采集接口、心电信号采集接口以及血氧信号采集接口，该AD转换器I的信号输出端经过所述数字隔离器2连接到所述DSP处理器3上，在DSP处理器3的输出端连接有第一光电隔离器4，所述第一光电隔离器4上连接有电磁驱动控制接口 5，该电磁驱动控制接口 5用于连接体外反搏机中的电磁阀、泄压阀、靠背升降机以及散热风扇。
[0026]实施过程中，所述DSP处理器3选用高性价比的TMS320F2812微控制芯片，TMS320F2812微控制芯片具有高性能静态CMOS制成技术、JTAG扫描支持、高效能32BitCPU、外部内存接口、三个外部中断、外围中断扩展方块(PIE)，支持45个外围中断、128位保护密码、三个32位CPU Timer等功能。实际运用时，在DSP处理器3上还设置有预留接口6和仿真调试接口 7。
[0027]在所述DSP处理器3上设置有内存扩展系统8，所述内存扩展系统8采用IS61LV25616芯片，该芯片具有高速访问时间8、10、12、15ns，CMOS低功耗操作，TTL兼容的接口电平，单电源3.3V供电，无时钟无刷新需求，三态输出，数据控制分为高，低字节的特点。
[0028]从图1中还可以看出，本控制器还包括RS485通信模块11和RS232通信模块12，所述RS485通信模块11通过第二光电隔离器9与所述DSP处理器3相连，所述RS232通信模块12通过第三光电隔离器10与所述DSP处理器3相连，所述RS485通信模块11和第二光电隔离器9通过第一隔离电源13供电，所述RS232通信模块12和第三光电隔离器10通过第二隔离电源14供电。
[0029]实施过程中，所述RS485通信模块11采用MAX3487芯片，所述RS232通信模块12采用MAX3232芯片；所述第一光电隔离器4、第二光电隔离器9和第三光电隔离器10均采用光电稱合器6N137 ;所述第一隔离电源13和第二隔离电源14均米用耐压4000V的电源隔离模块H0505S-1W。
[0030]参见附图2，图中的集成芯片U31为第三光电隔离器10中发射管脚的光电耦合器，集成芯片U31的第2引脚串联有电阻R84，电阻R84的另一端连接有电容C41以及电源，第3引脚为发射信号输入端，第5引脚接地，第6引脚为发射信号输出端，第6引脚还经电阻R86接隔离电源，第7引脚经电阻R88连接隔离电源，第8引脚接隔离电源，第8引脚还经电容C72接地。
[0031]参见附图3，图中的集成芯片U32为第三光电隔离器10中接收管脚的光电耦合器，集成芯片U32的第2引脚串联有电阻R87，电阻R87的另一端连接隔离电源，电阻R87的另一端还经电容C73接地，第3引脚为接收信号输入端，第5引脚接地，第6引脚为接收信号输出端，第6引脚还经电阻R85接电源，第7引脚经电阻R89接电源，第8引脚接电源，第8引脚还经电容C66接地。
[0032]参见附图4，所述RS232通信模块12采用MAX3232芯片，该芯片的第I引脚经电容C51后与第3引脚连接，第4引脚经电容C50后与第5引脚连接，第10引脚为信号输入端，第9引脚为信号输出端，第7、第8引脚连接外接串口模块J3，第6引脚经电容C54接地，第2引脚经电容C53接地，第15引脚接地，第16引脚接电源，第16引脚还经电容C52接地。
[0033]参见附图5，第二隔离电源14采用耐压4000V的电源隔离模块H0505S-1W，该模块的第I引脚接电源，第2、第3引脚接地，第4引脚为电压输出端，电容C74、电容C85、电容C158和电容C159并联后接在第3引脚和第4引脚之间。[0034]所述数字隔离器2选用高性价比的IS07240芯片，该芯片具有4通道、2500Vrms隔离电压、25Mbps数据速率、56ns传输延迟、CMOS输出等特点；而为了提高血氧信号采集的准确性，在所述数字隔离器2上还设有一路红光/红外光控制信号线到所述血氧信号采集接口上。
[0035]工作原理:所述压力信号采集接口、颞脉波信号采集接口、心电信号采集接口以及血氧信号采集接口将采集的信号发送至AD转换器I ;AD转换器I将获取的模拟信号转换为数字信号后送至数字隔离器2 ;数字隔离器2隔离信号中的干扰信号后发送至DSP处理器3 ;然后DSP处理器3主要用于实现运算处理和系统控制，并通过所述电磁驱动控制接口5发出控制信号控制体外反搏装置中的电磁阀、泄压阀、靠背升降机和散热风扇执行预设动作。
【权利要求】
1.一种体外反搏专用控制器，其特征在于:包括AD转换器(I)、数字隔离器(2)和DSP处理器(3)，所述AD转换器(I)的信号输入端连接有压力信号采集接口、颞脉波信号采集接口、心电信号采集接口以及血氧信号采集接口，该AD转换器(I)的信号输出端经过所述数字隔离器(2)连接到所述DSP处理器(3)上，在DSP处理器(3)的输出端连接有第一光电隔离器(4)，所述第一光电隔离器(4)上连接有电磁驱动控制接口(5)，该电磁驱动控制接口(5)中连接有8路电磁驱动控制信号线，该电磁驱动控制接口(5)用于连接体外反搏机中的电磁阀、泄压阀、靠背升降机以及散热风扇。
2.根据权利要求1所述的体外反搏专用控制器，其特征在于:还包括RS485通信模块(11)和RS232通信模块(12)，所述RS485通信模块(11)通过第二光电隔离器(9)与所述DSP处理器(3)相连，所述RS232通信模块(12)通过第三光电隔离器(10)与所述DSP处理器(3)相连，所述RS485通信模块(11)和第二光电隔离器(9)通过第一隔离电源(13)供电，所述RS232通信模块(12)和第三光电隔离器(10)通过第二隔离电源(14)供电。
3.根据权利要求2所述的体外反搏专用控制器，其特征在于:所述RS485通信模块(11)采用MAX3487芯片，所述RS232通信模块(12)采用MAX3232芯片；所述第一光电隔离器(4)、第二光电隔离器(9)和第三光电隔离器(10)均采用光电耦合器6N137 ;所述第一隔离电源(13)和第二隔离电源(14)均采用耐压4000V的电源隔离模块H0505S-1W。
4.根据权利要求1所述的体外反搏专用控制器，其特征在于:所述数字隔离器(2)采用IS07240芯片，在所述数字隔离器(2)上还设有一路红光/红外光控制信号线到所述血氧信号采集接口上。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的体外反搏专用控制器，其特征在于:所述DSP处理器(3)为TMS320F2812微控制芯片，在DSP处理器(3)上还设置有预留接口(6)和仿真调试接口(7)。
6.根据权利要求5所述的体外反搏专用控制器，其特征在于:在所述DSP处理器(3)上设置有内存扩展系统(8)，所述内存扩展系统(8)采用IS61LV25616芯片。
【文档编号】A61H31/00GK203609636SQ201320686232
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】肖前军, 王智慧, 曾佑松, 代贞勇 申请人:重庆普施康科技发展有限公司