一种医用卤素无影灯智能控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种医用卤素无影灯智能控制系统，属于医疗设备领域，控制模块与电源管理模块、实时检测模块、驱动调节模块、人机交互模块和复位读写模块分别连接；人机交互模块包括LCD触摸显示屏、按键和红外遥控，复位读写模块由下载电路、复位电路、看门狗电路和掉电保护电路，驱动调节模块包括MOS管、无影灯主灯和无影灯副灯。本发明专利技术卤素无影灯控制系统基于STM32微处理器，对无影灯工作状况进行实时检测，在无影灯主灯故障时，能够自动进行主副灯的快速切换并维持亮度不变；利用PWM技术和按键对无影灯的亮度进行快速多级调节，通过显示屏来显示无影灯当前亮度等级和工作状态；控制系统支持触屏、按键和红外遥控等多种控制方式，人机交互良好。

A medical intelligent control system of halogen lamp

The invention provides a medical intelligent control system of halogen lamp, which belongs to the field of medical equipment, control module and power management module, real-time detection module, drive adjustment module, human-computer interaction module and reset module are respectively connected with reading and writing; human-computer interaction module including LCD touch screen, keyboard and infrared remote control, reset circuit, by reading and writing module download reset circuit, watchdog circuit and power down protection circuit, driving control module including MOS tubes, the main lamp and the auxiliary lamp shadowless lamp. The invention of halogen shadowless lamp control system based on STM32 microprocessor, real-time detection of shadowless lamp working condition, the main light shadowless lamp fault, fast switching automatically for the main and auxiliary light and maintain the same brightness; using the PWM technology and the key to the rapid shadowless lamp brightness adjustment of multilevel, through the display screen to display the current working state and shadowless lamp brightness level control system; touch screen support, and other key infrared remote control, man-machine interaction is good.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗设备领域，具体涉及一种医用卤素无影灯智能控制系统。
技术介绍
无影灯是一种重要的手术室照明设备，用来照明手术部位，可以帮助医生在手术过程中观察地更清楚。为了确保在手术过程中无影灯能稳定可靠的工作，它通常采用主副灯设计，即在两个灯头上各安装一个卤素灯泡。当无影灯主灯发生故障时，副灯会立即启动以免影响手术的顺利进行。常见的卤素无影灯常常采用单稳态延时电路，通过检测回路电流，用继电器来进行主副灯的切换。这种切换电路虽然简单，但是具有稳定性差，可靠性低，切换速度慢等缺点。同时，在紧张的手术过程中，无影灯亮度调节的操作要求尽可能的简单快速，无影灯工作时当前的亮度等级和工作状态要求尽可能清晰明了地显示，避免给医生增加不必要的工作量。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决现有医用卤素无影灯控制技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种医用卤素无影灯智能控制系统，该系统可以实现无影灯的无频闪工作、无影灯亮度的快速多级调节，能够实时显示无影灯当前的亮度和工作等级，解决了主副灯自动切换时响应速度慢、稳定性低，可靠性差等问题。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种医用卤素无影灯智能控制系统，包括控制模块、电源管理模块、实时检测模块、驱动调节模块、人机交互模块和复位读写模块，所述的控制模块与电源管理模块、实时检测模块、驱动调节模块、人机交互模块和复位读写模块分别连接；所述的人机交互模块包括LCD触摸显示屏、按键和红外遥控，复位读写模块由下载电路、复位电路、看门狗电路和掉电保护电路，驱动调节模块包括MOS管、无影灯主灯和无影灯副灯，所述的MOS管驱动无影灯主灯和无影灯副灯。所述的控制模块控制无影灯主灯和无影灯副灯的自动切换，无影灯主灯和无影灯副灯自动切换的响应时间在200ms以内。所述的控制模块采用ARM微处理器STM32F103系列的控制芯片，通过内部512K的大容量FLASH进行存储所需数据。所述的驱动调节模块采用PWM技，利用三极管形成推挽输出电路以提高MOS管的开断速度，通过改变PWM脉宽调制的占空比实现对无影灯主灯和无影灯副灯亮度的调节。所述的实时检测模块对串入无影灯工作回路中的检测电阻两端的电压进行比较，采用电压比较器触发中断的方式来检测无影灯的工作状况，如果检测到中断被不停地触发则控制系统判定无影灯工作正常，反之则说明出现故障。所述的电压比较器为电压双比较器LM393，其同时检测无影灯主灯和无影灯副灯工作电路的工作状况。所述的复位读写模块在关机或者掉电时系统自动存储当前亮度和工作状态，下次开机时无影灯自动恢复到上一次的亮度和工作状态。所述的掉电保护电路配备外部EEPROM存储器和后备电源，通过IIC总线与控制模块进行通讯，实现数据的断电保护。所述的人机交互模块配备有3个按键，在无影灯开机、关机和待机状态状态之间进行切换；人机交互模块支持对无影灯亮度调节模式的自定义设定，通过LCD触摸显示屏和按键操作，对无影灯的亮度等级数目和调光范围参数进行设定；红外遥控收发器，对无影灯控制系统进行设定和操作；所述的LCD触摸显示屏采用1.8寸彩色液晶触摸显示屏，人机交互模块通过SPI总线与控制模块进行通信，能够实时显示无影灯当前的亮度等级，无影灯主灯和无影灯副灯的工作状况。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的一种医用卤素无影灯智能控制系统，卤素无影灯控制系统基于STM32微处理器，对无影灯工作状况进行实时检测，在无影灯主灯故障时，能够自动进行主副灯的快速切换并维持亮度不变；利用PWM技术和按键(或红外遥控器)可对无影灯的亮度进行快速多级调节，通过显示屏来显示无影灯当前亮度等级和工作状态；控制系统支持触屏、按键和红外遥控等多种控制方式，操作简单方便，人机交互良好。控制系统体积小，成本低，工作稳定可靠。附图说明图1是本专利技术医用卤素无影灯智能控制系统的结构框图；图2是本专利技术医用卤素无影灯智能控制系统的主要工作流程图；图3是本专利技术系统驱动无影灯工作和调节无影灯亮度的电路图；图4是本专利技术系统实时检测无影灯工作状况电路图；图5是本专利技术系统检测无影灯工作状况的主要流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施实例对本专利技术进一步说明。应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。说明书中涉及的缩写如下：SW：这是一种用于单片机/微处理器MCU(专利里面就是指控制模块中的控制器stm32)下载程序的下载方式，是一种四线下载模式。与之相对的就是JTAG方式，是20线的。SPI：这里是指一种通讯方式，专利中控制模块就是通过spi这种方式来和显示屏通讯的。PWM：脉冲宽度调制，或者说就是PWM技术，通用的说法。IIC：也是一种通讯方式，与spi方式类似的，本专利中断电一刹那读写数据时，EEPROM存储器与控制器之间就是用这种方式通讯的。如图1所示，一种医用卤素无影灯智能控制系统，包括控制模块1、电源管理模块2、实时检测模块3、驱动调节模块4、人机交互模块5和复位读写模块6。控制模块1分别与电源管理模块2、实时检测模块3、驱动调节模块4、人机交互模块5和复位读写模块6连接，人机交互模块5包括LCD触摸显示屏51、按键52和红外遥控53，复位读写模块6由下载电路61、复位电路62、看门狗电路63和掉电保护电路64，驱动调节模块4包括MOS管41、无影灯主灯42和无影灯副灯43；MOS管41驱动无影灯主灯42和无影灯副灯43。控制模块1能进行无影灯主灯42和无影灯副灯43的自动切换，当无影灯主灯42发生故障时控制系统能迅速自动切换无影灯副灯43工作，切换后无影灯副灯43工作的亮度与切换之前无影灯主灯42的亮度一样，无影灯主灯42和无影灯副灯43自动切换的响应时间在200ms以内。控制模块1采用ARM微处理器STM32F103系列的控制芯片，利用内部512K的大容量FLASH进行存储所需数据。驱动调节模块4采用PWM技术，通过MOS管41驱动无影灯主灯42和无影灯副灯43工作并调节其亮度，利用三极管形成推挽输出电路以提高MOS管41的开断速度，通过改变PWM脉宽调制的占空比实现对无影灯亮度的调节。实时检测模块3对串入无影灯工作回路中的检测电阻两端的电压进行比较，采用电压比较器触发中断的方式来检测无影灯的工作状况，如果可以检测到中断被不停地触发则控制系统判定无影灯工作正常，反之则说明出现故障。电压比较器选用低功率、低失调的电压双比较器LM393，可同时检测无影灯主灯42和无影灯副灯43工作电路的工作状况。复位读写模块6具有亮度和状态记忆功能，即在关机或者掉电时系统自动存储当前亮度和工作状态，下次开机时无影灯自动恢复到上一次的亮度和工作状态。掉电保护电路64配备外部EEPROM存储器和后备电源，通过IIC总线与控制器进行通讯，实现数据的断电保护。人机交互模块5配备有3个按键，可在无影灯开机、关机和待机状态状态之间进行切换，可对无影灯亮度进行调节并支持按住快速增减和短按逐级增减亮度等级的功能，操作简单方便。人机交互模块5支持对无影灯亮度调节模式的自定义设定，通过LCD触摸显示屏51和按键52操作，可以对无影灯的亮度等级数目和调光范围等参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医用卤素无影灯智能控制系统，其特征在于：包括控制模块(1)、电源管理模块(2)、实时检测模块(3)、驱动调节模块(4)、人机交互模块(5)和复位读写模块(6)，所述的控制模块(1)与电源管理模块(2)、实时检测模块(3)、驱动调节模块(4)、人机交互模块(5)和复位读写模块(6)分别连接；所述的人机交互模块(5)包括LCD触摸显示屏(51)、按键(52)和红外遥控(53)，复位读写模块(6)由下载电路(61)、复位电路(62)、看门狗电路(63)和掉电保护电路(64)，驱动调节模块(4)包括MOS管(41)、无影灯主灯(42)和无影灯副灯(43)，所述的MOS管(41)驱动无影灯主灯(42)和无影灯副灯(43)。

【技术特征摘要】
1.一种医用卤素无影灯智能控制系统，其特征在于：包括控制模块(1)、电源管理模块(2)、实时检测模块(3)、驱动调节模块(4)、人机交互模块(5)和复位读写模块(6)，所述的控制模块(1)与电源管理模块(2)、实时检测模块(3)、驱动调节模块(4)、人机交互模块(5)和复位读写模块(6)分别连接；所述的人机交互模块(5)包括LCD触摸显示屏(51)、按键(52)和红外遥控(53)，复位读写模块(6)由下载电路(61)、复位电路(62)、看门狗电路(63)和掉电保护电路(64)，驱动调节模块(4)包括MOS管(41)、无影灯主灯(42)和无影灯副灯(43)，所述的MOS管(41)驱动无影灯主灯(42)和无影灯副灯(43)。2.根据权利要求1所述的一种医用卤素无影灯智能控制系统，其特征在于：所述的控制模块(1)控制无影灯主灯(42)和无影灯副灯(43)的自动切换，无影灯主灯(42)和无影灯副灯(43)自动切换的响应时间在200ms以内。3.根据权利要求1所述的一种医用卤素无影灯智能控制系统，其特征在于：所述的控制模块(1)采用ARM微处理器STM32F103系列的控制芯片，通过内部512K的大容量FLASH进行存储所需数据。4.根据权利要求1所述的一种医用卤素无影灯智能控制系统，其特征在于：所述的驱动调节模块(4)采用PWM技术，利用三极管形成推挽输出电路以提高MOS管(41)的开断速度，通过改变PWM脉宽调制的占空比实现对无影灯主灯(42)和无影灯副灯(43)亮度的调节。5.根据权利要求1所述的一种医用卤素无影灯智能控制系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志胜，郑超强，戴敏，胡玉波，田伟，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32