用于口腔治疗机的嵌入式控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及嵌入式控制系统技术领域，具体涉及一种用于口腔治疗机的嵌入式控制系统，包括输入单元、MCU处理单元、输出控制单元以及供电单元，输入单元包括输入电路和隔离电路；MCU处理单元包括设置在主控板上的复位电路、自检电路、存储电路和状态电路；输出控制单元包括设置在牙椅电机板上的控制电路、隔离电路、驱动电路、反馈电路和放大电路；供电单元包括变压器、保护电路、整流电路和稳压电路；本实用新型专利技术应用完善的输入输出隔离电路设计避免了设备受干扰影响，利用反馈信号完成了对电机的精准控制，利用分时复位技术，减小了各支路和变压器发热量，设置了程序自检功能，方便调试和快速诊断故障，具备椅位自动保护功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及嵌入式控制系统
，具体涉及一种用于口腔治疗机的嵌入式控制系统。
技术介绍
口腔治疗机是口腔诊疗室必不可少的治疗设备，在整个牙科治疗过程中，作为承载病人的设备，其上集成了多个外围控制部件，包括升降俯仰电机、口腔灯(led、卤素灯)、加热器、观片灯、脚控开关、主控、副控按键等。而所有的控制皆要通过嵌入式控制系统来实现，整个控制系统从结构上分由四块电路板组成。目前市场上现有设备的控制部分皆为通过8位单片机作为中央处理单元的控制核心，控制24V交流观片灯和其他各部件。其存在的问题有：1.本身硬件资源不足，8位单片机多采用冯诺依曼结构，只能采用单任务机制，程序只能按顺序依次执行，缺乏灵活性，只能使用中断函数实时地处理一些较短的任务，在较复杂的应用中使用极为不便。2.软件程序较容易跑飞，输入输出控制部分没有做隔离，抗干扰能力不足。3.传统的观片灯采用AC24V控制，其在电机运行有干扰时，表现为观片灯可见闪烁，给医生和患者造成极大不适。4.加热器和电机部分由于都为大电流器件，在同时工作时，会导致前级变压器发热量大、烧断保险丝等故障。5.传统的治疗机设备缺少人性化的功能联动设计，不便于医生的操作。6.电机在长时间运行后会产生位置偏差，导致记忆位不准确，对于利用安装限位开关控制电机行程的方式，还容易因限位开关脱落导致的电机碰撞等问题。7.系统自身不具备功能自检，设备调试不便，设备故障后导致查找原因困难等。8.医生在使用过程中可能由于不留意导致的碰撞问题，包括椅背压住东西后，没察觉造成的物件损坏，椅架下罩壳压坏东西或损伤医生身体我国医疗器械行业属于兴起较晚行业，其高新技术的应用不仅落后于发达国家，在国内各行业中也处于落后地位。故在医疗行业中，应用系统嵌入式化，做出真正适合医疗行业产品的定制系统是发展趋势。随着科技的发展和医生对医疗设备越来越高的要求，现在亟需一种嵌入式控制系统，使其适用于口腔治疗机。
技术实现思路
为解决上述技术问题中的不足，本技术的目的在于：提供一种用于口腔治疗机的嵌入式控制系统，能够对电机实现精准控制，可以自动设置电机极限位置，实现各部分的精准控制。本技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：所述用于口腔治疗机的嵌入式控制系统，包括输入单元、MCU处理单元、输出控制单元以及供电单元，输入单元包括输入电路和隔离电路；MCU处理单元包括设置在主控板上的复位电路、自检电路、存储电路和状态电路；输出控制单元包括设置在牙椅电机板上的控制电路、隔离电路、驱动电路、反馈电路和放大电路；供电单元包括变压器、保护电路、整流电路和稳压电路。进一步优选，主控板分别与牙椅电机板、器械盘板、助手位板进行通信连接。进一步优选，牙椅电机板上设有交流电源输入端子MC-JP1、直流电源输出端子MC-JP7和交流电源输出端子MC-JP2，主控板上设有电源输入端子ZK-JP1和ZK-JP4，所述交流电源输出端子MC-JP2与电源输入端子ZK-JP1通过导线相连接，直流电源输出端子MC-JP7与电源输入端子ZK-JP4通过导线相连接。进一步优选，器械盘板分别设有观片灯端子和主控薄膜按键，助手位板上设有副控薄膜按键。进一步优选，牙椅电机板上设置反馈信号端口MC-JP9和MC-JP10，牙椅电机板上还设有电机连接端子MC-JP6和MC-JP13。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术应用完善的输入输出隔离电路设计避免了设备受干扰影响，利用反馈信号完成了对电机的精准控制，可利用傻瓜模式一键完成极限位设置，集成了临床中需要的联动功能设计，更改了观片灯控制方式，确保了电机运行中观片灯无闪烁，利用分时复位技术，减小了各支路和变压器发热量，设置了程序自检功能，方便调试和快速诊断故障，具备椅位自动保护功能。附图说明图1本技术结构功能框图；图2本技术电路板结构图。图中：1、牙椅电机板；2、副控薄膜按键；3、助手位板；4、观片灯端子；5、主控薄膜按键；6、器械盘板；7、主控板；8、变压器。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例做进一步描述：实施例1如图1-2所示，本技术所述用于口腔治疗机的嵌入式控制系统，包括输入单元、MCU处理单元、输出控制单元以及供电单元，输入单元包括输入电路和隔离电路；MCU处理单元包括设置在主控板7上的复位电路、自检电路、存储电路和状态电路；输出控制单元包括设置在牙椅电机板1上的控制电路、隔离电路、驱动电路、反馈电路和放大电路；供电单元包括变压器8、保护电路、整流电路和稳压电路。实施例2在实施例1的基础上，本技术通过变压器8将工用220V交流转变为AC24V、AC10V、AC12V、AC17V、AC15V六组交流，输入到牙椅电机板1上的端子MC-JP1，AC24V为外围执行部件供电，包括：加热器、电机、光固化机、洁牙机、光纤手机、选位阀、电马达等，AC15V经过牙椅电机板1上的保护电路、整流滤波电路和稳压电路，形成直流24V、12V，牙椅电机板1上设有交流电源输入端子MC-JP1、直流电源输出端子MC-JP7和交流电源输出端子MC-JP2，主控板7上设有电源输入端子ZK-JP1和ZK-JP4，所述交流电源输出端子MC-JP2与电源输入端子ZK-JP1通过导线相连接，主要供口腔灯、加热器、电磁阀、板载继电器使用，直流电源输出端子MC-JP7与电源输入端子ZK-JP4通过导线相连接，可供主控板7芯片和主控制电路运行使用。在上面描述的所生成的直流12V电流，通过主控板7上的ZK-JP13到器械盘板6给观片灯供电，内置式观片灯采用84*37导光板，光质均匀而又节省空间。器械盘板6上设有观片灯端子4，由于其供电方式和电机运行所用24V分开，故在电机升降俯仰过程中，观片灯支路运行不受影响，保证了光质的均匀和稳定性。主控板7分别与牙椅电机板1、器械盘板6、助手位板3进行通信连接，器械盘板6设有主控薄膜按键5，助手位板3上设有副控薄膜按键2。牙椅电机板1上还设有电机连接端子MC-JP6和MC-JP13，电机每运行一圈其上干簧管发出8个脉冲信号，牙椅电机板1通过采样反馈放大，利用MC-JP7通讯输入给主控板7，对脉冲信号进行记录，利用误差补偿技术，保证电机每次运行的位置准确性。中央处理单元采用主控芯片stm32f103V8T6，其采用QFP100封装，尺寸封装14sq，体积小，功能丰富。在程序中设置电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于口腔治疗机的嵌入式控制系统，包括输入单元、MCU处理单元、输出控制单元以及供电单元，其特征在于，输入单元包括输入电路和隔离电路；MCU处理单元包括设置在主控板(7)上的复位电路、自检电路、存储电路和状态电路；输出控制单元包括设置在牙椅电机板(1)上的控制电路、隔离电路、驱动电路、反馈电路和放大电路；供电单元包括变压器(8)、保护电路、整流电路和稳压电路。

【技术特征摘要】
1.一种用于口腔治疗机的嵌入式控制系统，包括输入单元、MCU处理单元、输出控制单
元以及供电单元，其特征在于，输入单元包括输入电路和隔离电路；MCU处理单元包括设置
在主控板(7)上的复位电路、自检电路、存储电路和状态电路；输出控制单元包括设置在牙
椅电机板(1)上的控制电路、隔离电路、驱动电路、反馈电路和放大电路；供电单元包括变
压器(8)、保护电路、整流电路和稳压电路。
2.根据权利要求1所述的用于口腔治疗机的嵌入式控制系统，其特征在于，主控板(7)
分别与牙椅电机板(1)、器械盘板(6)、助手位板(3)进行通信连接。
3.根据权利要求2所述的用于口腔治疗机的嵌入式控制系统，其特征在于，牙椅电机板
(1)上设有交流电源输入端子MC-JP1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振国，李庆海，韩松洋，曲立一，夏维龙，张帅，荣先军，
申请(专利权)人：山东新华医疗器械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37