一种医用X线摄影语音控制电路的制作方法

本发明属于医疗电子领域，具体涉及一种医用x线摄影语音控制电路。

背景技术：

随着计算机技术的发展，医学影像设备朝着更智能化、更人性化需求方向发展。为便于放射检查过程中向受检者下达配合指令，当今ct设备中都已经配备有语音录制－播放器。胸部x线检查规范中要求受检者在吸气下屏气后曝光，受检者呼吸配合程度对图像质量有重要影响，但目前常规x线摄影设备中还未配备语音录制－播放器，呼吸指令下达方式主要取决于放射技师个人习惯。胸部x线检查数量在放射科工作中所占的比例较大，约占整个放射科检查项目中的1/2。因此，有必要在常规x线摄影设备中增设语音录制－播放器以减轻放射技师工作负担和规范呼吸配合指令。笔者为此设计医用x线摄影语音控制电路方案。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种医用x线摄影语音控制电路解决了x线摄影设备中还未配备语音录制－播放器，使得技师工作劳动强度大和呼吸配合指令不规范的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种医用x线摄影语音控制电路，包括：电源模块、定时曝光预备模块、曝光延时驱动模块、语音模块和主控模块；

所述电源模块分别与定时曝光预备模块、语音模块和主控模块连接；所述定时曝光预备模块分别与曝光延时驱动模块和语音模块连接；所述主控模块分别与语音模块、定时曝光预备模块和曝光延时驱动模块连接。

进一步地：电源模块包括：电源接口cn2、整流桥bd1、电容ec2、接地电容c2、稳压芯片ic1、电容ec1、接地电容c3、电阻r1、发光二极管led2、电容ec5、接地电容c5、稳压芯片ic3、电容ec4和接地电容c6；

所述电源接口cn2的第2引脚与整流桥bd1的第一输入端连接，其第1引脚与整流桥bd1的第二输入端连接；所述整流桥bd1的第一输出端分别与电容ec2的正极、接地电容c2、稳压芯片ic1的输入端、电容ec5的正极、接地电容c5和稳压芯片ic3的输入端连接，其第二输出端接地；所述稳压芯片ic1的输出端分别与电容ec1的正极、接地电容c3和电阻r1的一端连接，并作为5v端；所述稳压芯片ic1的gnd端接地；所述稳压芯片ic3的输出端分别与电容ec4的正极和接地电容c6连接，并作为12v端，其gnd端接地；所述电容ec2的负极、电容ec1的负极、电容ec5的负极和电容ec4的负极均接地；所述发光二极管led2的正极与电阻r1的另一端连接，其负极接地。

进一步地：定时曝光预备模块包括：接地电容c12、按键an2、接地电阻r14、接地电容c15、接线端cn4、反相器u2a、单稳态触发器u1a、接地电容c16、电阻r13、电阻r11、接地电容c14、d触发器u3a、接线端cn3、滑动变阻器rw3、电容c13、电阻r12、定时器ic4、电阻r6、电阻r7、电阻开关s1、反相器u2b、反相器u2c、与门u5a、电阻r17、滑动变阻器rw4、接地电容c19、555芯片ic5、d触发器u3b、电阻r16、三极管bg2、二极管d3、继电器rl2、接线端pa2、发光二极管led3和电阻r15；

所述接地电容c12与5v端连接；所述反相器u2a的输入端分别与接线端cn4的第2引脚、接地电容c15、接地电阻r14和按键an2的一端连接，其输出端与单稳态触发器u1a的en端连接；所述按键an2的另一端与接线端cn4的第1引脚连接，并与5v端连接；所述单稳态触发器u1a的clk端接地，其clr端分别与接地电容c16、电阻r13的一端、d触发器u3a的q端、定时器ic4的端、与门u5a的第2输入引脚连接，其q0端分别与电阻r13的另一端和d触发器u3a的set端连接；所述d触发器u3a的d端接地，其clk端分别与接地电容c14和电阻r11的一端连接，其端与定时器ic4的mr端连接，其rst端作为bgrst端；所述电阻r11的另一端与5v端连接；所述定时器ic4的rtc端分别与滑动变阻器rw3的第一不动端、滑动变阻器rw3的动端、接线端cn3的第2引脚和接线端cn3的第3引脚连接，其ctc端与电容c13的一端连接，其rs端与电阻r12的一端连接，其ar端接地，其gnd端接地，其b端分别与电阻r6的一端和电阻开关s1的第2引脚连接，其a端分别与电阻r7的一端和电阻开关s1的第1引脚连接，其mode端接地，其q端分别与反相器u2c的输入端和反相器u2b的输入端连接；所述电阻r12的另一端分别与电容c13的另一端、滑动变阻器rw3的第二不动端和接线端cn3的第1引脚连接；所述电阻开关s1的第3引脚和第4引脚接地；所述反相器u2b的输出端作为port端；所述反相器u2c的输出端与与门u5a的第1引脚连接；所述d触发器u3a的d端与与门u5a的输出端连接，其set端接地，其q端与电阻r16的一端连接，其rst端接地，其clk端与555芯片ic5的vo端连接；所述555芯片ic5的gnd端接地，其vdd端与5v端连接，其dis端分别与滑动变阻器rw4的第一不动端和电阻r17的一端连接，其th端分别与接地电容c19、滑动变阻器rw4的第二不动端、滑动变阻器rw4的动端和555芯片ic5的端连接，其vc端接地，其端与5v端连接；所述电阻r17的另一端与5v端连接；所述三极管bg2的基极与电阻r16的另一端连接，其发射极接地，其集电极分别与二极管d3的正极、继电器rl2的线圈的一端和电阻r15的一端连接；所述二极管d3的负极分别与继电器rl2的第一开关的一端和发光二极管led3的正极连接；所述发光二极管led3的负极与电阻r15的另一端连接；所述继电器rl2的第一开关的另一端作为rl12v端；所述继电器rl2的线圈的另一端与12v端连接；所述继电器rl2的第二开关的一端与接线端pa2的第1引脚连接，其另一端与接线端pa2的第2引脚连接。

进一步地：曝光延时驱动模块包括：滑动变阻器rw1、电容ec3、三五触发器ic2、接地电容c1、接地电容c4、滑动变阻器rw2、接地电容c8、电阻r3、接线端cn1、三极管bg1、二极管d1、继电器rl1、电阻r2、发光二极管led1和接线端pa1；

所述三五触发器ic2的gnd端接地，其vdd端分别与三五触发器ic2的端和电容ec3的正极连接，并与rl12v端连接，其dis端分别与三五触发器ic2的端、电容ec3的负极和滑动变阻器rw1的第一不动端连接，其vo端分别与滑动变阻器rw2的第一不动端和电阻r3的一端连接，其vc端与接地电容c4连接；所述滑动变阻器rw1的第二不动端和其动端连接；所述接地电容c1与rl12v端连接；所述三极管bg1的基极与电阻r3的另一端连接，其集电极分别与接线端cn1的第1引脚、二极管d1的正极、继电器rl1的线圈的一端和电阻r2的一端连接，其发射极接地；所述继电器rl1的线圈的另一端分别与接线端cn1的第2引脚、二极管d1的负极和发光二极管led1的正极连接，并与rl12v端连接；所述继电器rl1的开关接入接线端pa1；所述电阻r2的另一端与发光二极管led1的负极连接；所述滑动变阻器rw2的第二不动端分别与接地电容c8和滑动变阻器rw2的动端连接，并与bgrst端连接。

进一步地：语音模块包括：麦克风mk1、接地电阻r10、电阻r9、电阻r8、接地电容c9、电容c11、电容c10、发光二极管d2、电阻r5、语音芯片u4、按键an1、按键an3、双刀单掷开关s2和喇叭ls1；

所述语音芯片u4的vccd端与5v端连接，其led/端与电阻r5的一端连接，其vssa端接地，其mic+端与电容c10的一端连接，其mic-端与电容c11的一端连接，其sp-端与双刀单掷开关s2的第一动触点连接，其sp+端与双刀单掷开关s2的第二动触点连接，其vcca端与5v端连接，其vol/端与按键an3的一端连接，其play/端与port端连接，其rec/端与按键an1的一端连接，其fwd/端作为fwd端，其vssd端接地；所述发光二极管d2的正极与5v端连接，其负极与电阻r5的另一端连接；所述电容c10的另一端分别与电阻r9的一端和麦克风mk1的一端连接；所述电容c11的另一端分别与接地电阻r10和麦克风mk1的另一端连接；所述电阻r9的另一端分别与电阻r8的一端和接地电容c9连接；所述电阻r8的另一端与5v端连接；所述按键an1的另一端接地；所述按键an3的另一端接地；所述双刀单掷开关s2的两个静触点接入喇叭ls1。

进一步地：主控模块包括：接地电阻r4、电容c7、主控芯片u6、接地电容c17、接地电容c18和晶振y1；

所述主控芯片u6的rst端分别与接地电阻r4和电容c7的负极连接，其ea端分别与电容c7的正极和vcc端连接，并与5v端连接，其x1端分别与晶振y1的一端和接地电容c18连接，其x2端分别与晶振y1的另一端和接地电容c17连接，其gnd端接地，其p1.1端与fwd端连接，其p1.3端与bgrst端连接，其p1.6端与port端连接。

本发明的有益效果为：本设计通过通用性接口的设计，可适配市场上主流的医用x线设备，并且本设计通过纯逻辑门及触发器的电路与语音模块配合，实现语音的二次播放，减少医护人员的劳动强度，同时也适配无需语音播放功能的设备，通过关闭双刀单掷开关s2和调整定时器ic4的时间满足不同设备的需求，在需要语音播报时，则使双刀单掷开关s2闭合，根据语音播报时间长短设定定时器ic4的时间，在不需要语音播报时，则使双刀单掷开关s2打开，并将定时器ic4的定时时间缩短。

减少了技师的日常繁重劳动，将技师从繁忙的人工呼唤受检者配合指令中解放出来，且便于统一规范呼吸配合指令，让技师更专一于患者的体位的摆放。

附图说明

图1为一种医用x线摄影语音控制电路各模块间连接关系；

图2为电源模块的电路图；

图3为定时曝光预备模块的电路图；

图4为曝光延时驱动模块的电路图；

图5为语音模块的电路图；

图6为主控模块的电路图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，一种医用x线摄影语音控制电路，包括：电源模块、定时曝光预备模块、曝光延时驱动模块、语音模块和主控模块；

所述电源模块分别与定时曝光预备模块、语音模块和主控模块连接；所述定时曝光预备模块分别与曝光延时驱动模块和语音模块连接；所述主控模块分别与语音模块、定时曝光预备模块和曝光延时驱动模块连接。

如图2所示，电源模块包括：电源接口cn2、整流桥bd1、电容ec2、接地电容c2、稳压芯片ic1、电容ec1、接地电容c3、电阻r1、发光二极管led2、电容ec5、接地电容c5、稳压芯片ic3、电容ec4和接地电容c6；

所述电源接口cn2的第2引脚与整流桥bd1的第一输入端连接，其第1引脚与整流桥bd1的第二输入端连接；所述整流桥bd1的第一输出端分别与电容ec2的正极、接地电容c2、稳压芯片ic1的输入端、电容ec5的正极、接地电容c5和稳压芯片ic3的输入端连接，其第二输出端接地；所述稳压芯片ic1的输出端分别与电容ec1的正极、接地电容c3和电阻r1的一端连接，并作为5v端；所述稳压芯片ic1的gnd端接地；所述稳压芯片ic3的输出端分别与电容ec4的正极和接地电容c6连接，并作为12v端，其gnd端接地；所述电容ec2的负极、电容ec1的负极、电容ec5的负极和电容ec4的负极均接地；所述发光二极管led2的正极与电阻r1的另一端连接，其负极接地。

如图3所示，定时曝光预备模块包括：接地电容c12、按键an2、接地电阻r14、接地电容c15、接线端cn4、反相器u2a、单稳态触发器u1a、接地电容c16、电阻r13、电阻r11、接地电容c14、d触发器u3a、接线端cn3、滑动变阻器rw3、电容c13、电阻r12、定时器ic4、电阻r6、电阻r7、电阻开关s1、反相器u2b、反相器u2c、与门u5a、电阻r17、滑动变阻器rw4、接地电容c19、555芯片ic5、d触发器u3b、电阻r16、三极管bg2、二极管d3、继电器rl2、接线端pa2、发光二极管led3和电阻r15；

所述接地电容c12与5v端连接；所述反相器u2a的输入端分别与接线端cn4的第2引脚、接地电容c15、接地电阻r14和按键an2的一端连接，其输出端与单稳态触发器u1a的en端连接；所述按键an2的另一端与接线端cn4的第1引脚连接，并与5v端连接；所述单稳态触发器u1a的clk端接地，其clr端分别与接地电容c16、电阻r13的一端、d触发器u3a的q端、定时器ic4的端、与门u5a的第2输入引脚连接，其q0端分别与电阻r13的另一端和d触发器u3a的set端连接；所述d触发器u3a的d端接地，其clk端分别与接地电容c14和电阻r11的一端连接，其端与定时器ic4的mr端连接，其rst端作为bgrst端；所述电阻r11的另一端与5v端连接；所述定时器ic4的rtc端分别与滑动变阻器rw3的第一不动端、滑动变阻器rw3的动端、接线端cn3的第2引脚和接线端cn3的第3引脚连接，其ctc端与电容c13的一端连接，其rs端与电阻r12的一端连接，其ar端接地，其gnd端接地，其b端分别与电阻r6的一端和电阻开关s1的第2引脚连接，其a端分别与电阻r7的一端和电阻开关s1的第1引脚连接，其mode端接地，其q端分别与反相器u2c的输入端和反相器u2b的输入端连接；所述电阻r12的另一端分别与电容c13的另一端、滑动变阻器rw3的第二不动端和接线端cn3的第1引脚连接；所述电阻开关s1的第3引脚和第4引脚接地；所述反相器u2b的输出端作为port端；所述反相器u2c的输出端与与门u5a的第1引脚连接；所述d触发器u3a的d端与与门u5a的输出端连接，其set端接地，其q端与电阻r16的一端连接，其rst端接地，其clk端与555芯片ic5的vo端连接；所述555芯片ic5的gnd端接地，其vdd端与5v端连接，其dis端分别与滑动变阻器rw4的第一不动端和电阻r17的一端连接，其th端分别与接地电容c19、滑动变阻器rw4的第二不动端、滑动变阻器rw4的动端和555芯片ic5的端连接，其vc端接地，其端与5v端连接；所述电阻r17的另一端与5v端连接；所述三极管bg2的基极与电阻r16的另一端连接，其发射极接地，其集电极分别与二极管d3的正极、继电器rl2的线圈的一端和电阻r15的一端连接；所述二极管d3的负极分别与继电器rl2的第一开关的一端和发光二极管led3的正极连接；所述发光二极管led3的负极与电阻r15的另一端连接；所述继电器rl2的第一开关的另一端作为rl12v端；所述继电器rl2的线圈的另一端与12v端连接；所述继电器rl2的第二开关的一端与接线端pa2的第1引脚连接，其另一端与接线端pa2的第2引脚连接。

如图4所示，曝光延时驱动模块包括：滑动变阻器rw1、电容ec3、三五触发器ic2、接地电容c1、接地电容c4、滑动变阻器rw2、接地电容c8、电阻r3、接线端cn1、三极管bg1、二极管d1、继电器rl1、电阻r2、发光二极管led1和接线端pa1；

所述三五触发器ic2的gnd端接地，其vdd端分别与三五触发器ic2的端和电容ec3的正极连接，并与rl12v端连接，其dis端分别与三五触发器ic2的端、电容ec3的负极和滑动变阻器rw1的第一不动端连接，其vo端分别与滑动变阻器rw2的第一不动端和电阻r3的一端连接，其vc端与接地电容c4连接；所述滑动变阻器rw1的第二不动端和其动端连接；所述接地电容c1与rl12v端连接；所述三极管bg1的基极与电阻r3的另一端连接，其集电极分别与接线端cn1的第1引脚、二极管d1的正极、继电器rl1的线圈的一端和电阻r2的一端连接，其发射极接地；所述继电器rl1的线圈的另一端分别与接线端cn1的第2引脚、二极管d1的负极和发光二极管led1的正极连接，并与rl12v端连接；所述继电器rl1的开关接入接线端pa1；所述电阻r2的另一端与发光二极管led1的负极连接；所述滑动变阻器rw2的第二不动端分别与接地电容c8和滑动变阻器rw2的动端连接，并与bgrst端连接。

如图5所示，语音模块包括：麦克风mk1、接地电阻r10、电阻r9、电阻r8、接地电容c9、电容c11、电容c10、发光二极管d2、电阻r5、语音芯片u4、按键an1、按键an3、双刀单掷开关s2和喇叭ls1；

所述语音芯片u4的vccd端与5v端连接，其led/端与电阻r5的一端连接，其vssa端接地，其mic+端与电容c10的一端连接，其mic-端与电容c11的一端连接，其sp-端与双刀单掷开关s2的第一动触点连接，其sp+端与双刀单掷开关s2的第二动触点连接，其vcca端与5v端连接，其vol/端与按键an3的一端连接，其play/端与port端连接，其rec/端与按键an1的一端连接，其fwd/端作为fwd端，其vssd端接地；所述发光二极管d2的正极与5v端连接，其负极与电阻r5的另一端连接；所述电容c10的另一端分别与电阻r9的一端和麦克风mk1的一端连接；所述电容c11的另一端分别与接地电阻r10和麦克风mk1的另一端连接；所述电阻r9的另一端分别与电阻r8的一端和接地电容c9连接；所述电阻r8的另一端与5v端连接；所述按键an1的另一端接地；所述按键an3的另一端接地；所述双刀单掷开关s2的两个静触点接入喇叭ls1。

如图6所示，主控模块包括：接地电阻r4、电容c7、主控芯片u6、接地电容c17、接地电容c18和晶振y1；

所述主控芯片u6的rst端分别与接地电阻r4和电容c7的负极连接，其ea端分别与电容c7的正极和vcc端连接，并与5v端连接，其x1端分别与晶振y1的一端和接地电容c18连接，其x2端分别与晶振y1的另一端和接地电容c17连接，其gnd端接地，其p1.1端与fwd端连接，其p1.3端与bgrst端连接，其p1.6端与port端连接。

在技师按下按键an2时，反相器u2a输入低电平并输出高电平，使得单稳态触发器u1a的q0输出短暂的高电平，为电容c16充电，d触发器u3a的set端输入高电平，d触发器u3a的q端输出高电平，其端输出低电平，定时器ic4的mr端输入低电平，定时器ic4的计时开始，定时器ic4的输入高电平，因此定时器ic4的q端输出高电平，反相器u2c输出低电平，与门u5a输出低电平，d触发器u3b的q端输出低电平，三极管bg2截止。

在d触发器u3a的q端输出高电平，定时器ic4的q端输出高电平时，经反相器u2b输出低电平，语音芯片u4的play/输入低电平，语音芯片u4的通过喇叭ls1播放语音信号。

在定时器ic4计时到达时，定时器ic4的q端输出低电平，反相器u2c输出高电平，由于电容c16上为高电平，因此与门u5a输出高电平，d触发器u3b的q端输出高电平，三极管bg2的导通，使得继电器rl2的第一开关和第二开关闭合，第一开关闭合为曝光延时驱动模块提供电源，接线端pa2接入设备的曝光控制端，第二开关闭合后，设备的曝光正在工作。

由于曝光延时驱动模块中电容ec3的存在滑动变阻器rw1上出现短暂的高电平，三五触发器ic2的vo端输出低电平，三极管bg1截止，在滑动变阻器rw1上的电压小于1/3的12v时，三五触发器ic2的端输入低电平，三五触发器ic2的vo端输出高电平，三极管bg1导通，继电器rl1的开关闭合，使得接入接线端pa1的设备对患者进行拍片工作；在三五触发器ic2的vo端输出高电平时，电容c8进入充电状态，d触发器u3a的rst端输入一个高电平进行复位操作，即经过短暂的延时将拍摄工作完成的信号同时传输给定时曝光预备模块和主控模块，使定时曝光预备模块复位。

主控模块的主控芯片u6的p1.3端接收到高电平信号，即收到设备拍摄完成的信号，主控芯片u6的p1.1端输出低电平，对语音芯片u4进行移地址操作，再通过主控芯片u6的p1.6端输出低电平，使语音芯片u4播放当前指针对应的语音信号，再将地址复位到初始状态，实现语音的二次播报。

技师在按下按键an2，在定时器ic4的延时时间里第一次播放语音信号，例如：吸气把气憋住，在设备拍摄完成后，进行第二次播放语音信号，例如：出气。

本设计基于性能稳定的数字芯片、成熟的半导体晶体管元件以及标准统一的电阻电容，相比于机械结构的定时装置，更具防震的功能；且该纯逻辑门及触发器的电路方案相比于利用可编程器件的方案，不会出现软错误，性能更为稳定；通过通用性接口的设计，可以适配市场上主流的放射设备，例如：各种类型x线机、dr机、cbct等，因此通用性强，容易推广，在实际临床工作中具有重要的应用价值，由于本装置直接接入放射设备的曝光线缆端，无需对于原设备内部控制进行改动，技师只需按下按键an2，等待一段时间的延时(第一次语音发出指令)，即可实现放射设备的工作，并且可通过电阻开关s1，灵活调控等待的延时时间。

只需对各种类型x线机、dr机、cbct等医用设备的外部线路进行简单的改装，无需对设备的内部控制系统进行改动，因此，与本装置连接的医用设备，不会影响医用设备的性能。

本发明的有益效果为：本设计通过通用性接口的设计，可适配市场上主流的医用x线设备，并且本设计通过纯逻辑门及触发器的电路与语音模块配合，实现语音的二次播放，减少医护人员的劳动强度，同时也适配无需语音播放功能的设备，通过关闭双刀单掷开关s2和调整定时器ic4的时间满足不同设备的需求，在需要语音播报时，则使双刀单掷开关s2闭合，根据语音播报时间长短设定定时器ic4的时间，在不需要语音播报时，则使双刀单掷开关s2打开，并将定时器ic4的定时时间缩短。

减少了技师的日常繁重劳动，将技师从繁忙的人工呼唤受检者配合指令中解放出来，且便于统一规范呼吸配合指令，让技师更专一于患者的体位的摆放。