一种内窥设备用主机电路的制作方法

1.本实用新型涉及内窥诊疗设备技术领域，尤其涉及一种内窥设备用主机电路。


背景技术：

2.内窥镜是利用导光材料进行光线的传播，便于照亮和采集人体内部不易观察部位的组织结构的设备。在使用时需要使用对人体无刺激的冷光源进行照明。现有的内窥设备存在着一些不足，比如冷光源的亮度不能根据需要调节或者调节不够方便、内窥设备维护不便等问题。开发一种便于维护、使用方便的内窥设备主机是非常有必要的。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提出了一种便于调节、使用方便的内窥设备的主机电路。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种内窥设备用主机电路，包括主控单元(1)、冷光源单元(2)、图像采集单元(3)、按键单元(4)和电源单元(5)；主控单元(1)分别与冷光源单元(2)、图像采集单元(3)和按键单元(4)电性连接；电源单元(5)分别与主控单元(1)、冷光源单元(2)和图像采集单元(3)电性连接；
5.冷光源单元(2)，向内窥部位输出冷光并调节冷光源的亮度和频率；
6.图像采集单元(3)，对冷光照射的内窥部位进行图像采集；
7.按键单元(4)，向主控单元(1)发出按键输入信号；
8.主控单元(1)，接收图像采集单元(3)获取的图像和按键单元(4)的按键输入信号；
9.电源单元(5)，分别为主控单元(1)、冷光源单元(2)和图像采集单元(3)供电。
10.在以上技术方案的基础上，优选的，所述冷光源单元(2)包括电桥bg、稳压二极管dw、三极管q1、三极管q2和led阵列；交流市电与电桥bg的两输入端连接，电桥bg的第一输出端与稳压二极管dw的负极和三极管q1的集电极并联，电桥bg的第一输出端经电阻分压后还与三极管q1的基极电性连接；led阵列包括若干并联设置的led分组，各led分组包括若干顺次连接的led灯，三极管q1的集电极与led阵列的各led分组的正极电性连接，led阵列的各led分组的负极均与三极管q2的发射极电性连接；三极管q2的集电极接地，三极管q2的基极与主控单元(1)电性连接；电桥bg的第二输出端与三极管q1的发射极和稳压二极管dw的正极并联后接地。
11.进一步优选的，所述冷光源单元(2)还包括限流单元，限流单元包括电阻r3、r4和可调电阻rp1，电阻r3和r4串联后并接在电桥bg的第一输出端和第二输出端之间，可调电阻rp1的一端与电阻r3和r4的公共端电性连接，可调电阻rp1的另一端与三极管q1的基极电性连接。
12.更进一步优选的，所述主控单元(1)包括mcu u1。
13.再进一步优选的，所述图像采集单元(3)包括摄像头u2，mcu u1具有dcmi接口，摄像头u2的输出端分别与mcu u1的dcmi接口一一对应电性连接。
14.再进一步优选的，所述按键单元(4)包括冷光源按键k1和若干调节按键，冷光源按
键k1的一端与三极管q1的发射极电性连接，冷光源按键k1的另一端接地；各调节按键的一端分别与主控单元(1)的输入端电性连接，各调节按键的另一端均接地。
15.更进一步优选的，所述电源单元(5)包括第一稳压芯片u3和第二稳压芯片u5；第一稳压芯片u3的输入端与电桥bg的第一输出端电性连接，第一稳压芯片u3的输出端与第二稳压芯片u5的输入端电性连接，第一稳压芯片u3的输出端输出+5v电压；第二稳压芯片u5的输出端输出+3.3v电压；第一稳压芯片u3和第二稳压芯片u5的输入端和输出端均设置有去耦电容。
16.进一步优选的，所述主控单元(1)包括pwm输出端口，pwm输出端口与三极管q2的基极电性连接。
17.本实用新型提供的一种内窥设备用主机电路，相对于现有技术，具有以下有益效果：
18.(1)本实用新型通过冷光源单元和主控单元分别对led阵列的正极和负极进行控制，实现对led阵列输出频率和亮度的调节，满足内窥的实际需求；
19.(2)冷光源单元将市电进行整流、限流、限压和分压后，输入三极管q1和led阵列中，实现驱动功能；
20.(3)图像采集单元对冷光源输出照亮部位进行图像采集；
21.(4)主控单元根据图像采集单元采集的图像或者各调节按键的输入指令进行进一步的操作，获取实际需要的内窥图像。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型一种内窥设备用主机电路的电路框图；
24.图2为本实用新型一种内窥设备用主机电路的冷光源单元的接线图；
25.图3为本实用新型一种内窥设备用主机电路的主控单元的接线图；
26.图4为本实用新型一种内窥设备用主机电路的主控单元的另一部分接线图；
27.图5为本实用新型一种内窥设备用主机电路的图像采集单元与主控单元的接线图；
28.图6为本实用新型一种内窥设备用主机电路的按键单元与主控单元的接线图；
29.图7为本实用新型一种内窥设备用主机电路的电源单元的接线图；
30.图8为本实用新型一种内窥设备用主机电路的工作流程图。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
32.如图1所示，本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种内窥设备用主机电路，包括主控单元1、冷光源单元2、图像采集单元3、按键单元4和电源单元5；主控单元1分别与冷光源单元2、图像采集单元3和按键单元4电性连接；电源单元5分别与主控单元1、冷光源单元2和图像采集单元3电性连接；
33.冷光源单元2向内窥部位输出冷光并调节冷光源的亮度和频率；冷光源没有热量或者热量极低，不会对人体产生刺激带来不适感。
34.图像采集单元3对冷光照射的内窥部位进行图像采集；图像采集单元3可以采用微型相机或者摄像机实现。
35.按键单元4向主控单元1发出按键输入信号；按键单元4输出数字或者模拟信号。
36.主控单元1接收图像采集单元3获取的图像和按键单元4的按键输入信号；
37.电源单元5分别为主控单元1、冷光源单元2和图像采集单元3供电。
38.结合图8可知，本实用新型的工作过程为：通过图像采集单元3采集前端图像信号，该图像信号输出至主控单元1中，由主控单元1直接向显示器输出显示，或者由主控单元1进一步对按键动作进行扫描，进一步对图像信号进行处理后输出显示需要的图像。
39.如图2所示，图示展示了一种冷光源单元2的电路结构。其中，冷光源单元2包括电桥bg、稳压二极管dw、三极管q1、三极管q2和led阵列；交流市电与电桥bg的两输入端连接，电桥bg的第一输出端与稳压二极管dw的负极和三极管q1的集电极并联，电桥bg的第一输出端经电阻分压后还与三极管q1的基极电性连接；led阵列包括若干并联设置的led分组，各led分组包括若干顺次连接的led灯，三极管q1的集电极与led阵列的各led分组的正极电性连接，led阵列的各led分组的负极均与三极管q2的发射极电性连接；三极管q2的集电极接地，三极管q2的基极与主控单元1电性连接；电桥bg的第二输出端与三极管q1的发射极和稳压二极管dw的正极并联后接地。图示的三极管q2为pnp三极管，其基极可以与主控单元1的输出端连接，由主控单元1实现led阵列的闪烁控制和通断控制。
40.优选的，主控单元1包括pwm输出端口，pwm输出端口与三极管q2的基极电性连接。通过调节pwm输出端口输出信号的占宽比，可以实现led阵列以不同频率闪烁，获取频闪的图像信号，满足部分特殊部位的内窥检测需求。
41.为进一步调节冷光源单元2的输出的亮度，冷光源单元2还包括限流单元，限流单元包括电阻r3、r4和可调电阻rp1，电阻r3和r4串联后并接在电桥bg的第一输出端和第二输出端之间，可调电阻rp1的一端与电阻r3和r4的公共端电性连接，可调电阻rp1的另一端与三极管q1的基极电性连接。
42.本实用新型中，主控单元1包括mcu u1。图3和图4为主控单元1的最小系统的部分接线图。mcu u1选用意法半导体公司的stm32f429单片机，也可以采用其他具有图像处理功能的微处理器实现。
43.图5为图像采集单元3的接线图。图像采集单元3包括摄像头u2，mcu u1具有dcmi接口，摄像头u2的输出端分别与mcu u1的dcmi接口一一对应电性连接。本实用新型的摄像头u2可以采用ov2640或者ov9734摄像头，前者图像输出能力更强；后者体积更小，适合更受限制的部位的内窥。
44.如图6所示，按键单元4包括冷光源按键k1和若干调节按键，冷光源按键k1的一端与三极管q1的发射极电性连接，冷光源按键k1的另一端接地；各调节按键的一端分别与主
控单元1的输入端电性连接，各调节按键的另一端均接地。冷光源按键k1能够导通三极管q1实现led阵列的正极供电。若干调节按键，如k2—k5等，可输出数字或者模拟信号，进一步处理采集图像。
45.如图7所示，电源单元5包括第一稳压芯片u3和第二稳压芯片u5；第一稳压芯片u3的输入端与电桥bg的第一输出端电性连接，第一稳压芯片u3的输出端与第二稳压芯片u5的输入端电性连接，第一稳压芯片u3的输出端输出+5v电压；第二稳压芯片u5的输出端输出+3.3v电压；第一稳压芯片u3和第二稳压芯片u5的输入端和输出端均设置有去耦电容。通过两级降压，可以分别为其他单元提供工作电压。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。