一种显微镜用蓝牙控制手柄的制作方法

本发明涉及蓝牙控制技术领域，具体地是涉及一种显微镜用蓝牙控制手柄。

背景技术：

手术显微镜的控制手柄位于镜头上，通过手柄上的按钮控制镜头调焦，变倍，调光等功能，传统的显微镜控制手柄都是通过有线连接到控制板实现上述控制功能，连线复杂，信号线需要穿过转动的关节，容易磨损，可靠性差。

因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种显微镜用蓝牙控制手柄，具有结构简单、无连线、可靠性好的优点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种显微镜用蓝牙控制手柄，包括：手柄本体和位于所述手柄本体前端的镜头，其中所述手柄本体上设有按钮组件，所述手柄本体内部设有手柄控制模块，该手柄控制模块包括按钮电路、第一主控电路、第一蓝牙模块；所述镜头中设有主控模块，所述主控模块包括第二主控电路、驱动电路和第二蓝牙模块；

所述按钮组件与所述按钮电路连接，所述按钮电路与所述第一主控电路连接，所述第一主控电路通过所述第一蓝牙模块与所述第二蓝牙模块进行通信；所述第二主控电路分别与所述第二蓝牙模块和所述驱动电路连接。

优选地，所述驱动电路包括LED灯驱动电路和电机驱动电路，二者均与所述第二主控电路连接。

优选地，所述手柄控制模块还包括充电电路和电池，所述充电电路输入端与一外接电源连接。

优选地，所述手柄控制模块还包括一稳压电路，所述稳压电路输入端与所述电池连接，输出端与所述按钮电路、所述第一主控电路和所述第一蓝牙模块连接。

优选地，所述按钮组件包括焦距拨动开关、倍率拨动开关、亮度按钮。

优选地，所述第一蓝牙模块和/或所述第二蓝牙模块为HC-05蓝牙模块。

优选地，所述第一主控电路和所述第一蓝牙模块通过串口进行通信。

优选地，所述第二主控电路和所述第二蓝牙模块通过串口进行通信。

优选地，所述电池的输出电压为3.7V。

优选地，所述外接电源的电压为5V。

采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：

本发明所述的显微镜用蓝牙控制手柄，与现有的显微镜控制手柄相比，具有结构简单，无连线，可靠性好的优点，同时其可脱离镜头在一定距离范围内遥控控制显微镜动作，实现相应控制功能。

附图说明

图1为本发明所述的手柄本体的结构示意图；

图2为本发明所述的显微镜用蓝牙控制手柄的控制原理图；

图3为一实施例所述的按钮电路的电路图；

图4为一实施例所述的第一主控电路的电路图；

图5为一实施例所述的充电电路的电路图；

图6为一实施例所述的第一蓝牙模块的电路图；

图7为一实施例所述的稳压电路的电路图；

图8为一实施例所述的第二主控电路的电路图；

图9为一实施例所述的第二蓝牙模块的电路图；

图10为一实施例所述的LED灯驱动电路的电路图；

图11为一实施例所述的电机驱动电路的电路图。

其中：1为焦距增加拨动开关，2为焦距减少拨动开关，3为亮度增加按钮，4为充电指示灯，5为低电量指示灯，6为亮度减少按钮，7为倍率减少拨动开关，8为倍率增加拨动开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，为符合本发明的一种显微镜用蓝牙控制手柄，包括：手柄本体和位于所述手柄本体前端的镜头，其中所述手柄本体上设有按钮组件，所述手柄本体内部设有手柄控制模块，该手柄控制模块包括按钮电路、第一主控电路、第一蓝牙模块；所述镜头中设有主控模块，所述主控模块包括第二主控电路、驱动电路和第二蓝牙模块；

所述按钮组件与所述按钮电路连接，所述按钮电路与所述第一主控电路连接，所述第一主控电路通过所述第一蓝牙模块与所述第二蓝牙模块进行通信；所述第二主控电路分别与所述第二蓝牙模块和所述驱动电路连接。

优选地，所述驱动电路包括LED灯驱动电路和电机驱动电路，二者均与所述第二主控电路连接。

优选地，所述手柄控制模块还包括充电电路和电池，所述充电电路输入端与一外接电源连接，其输出端与所述电池连接。

优选地，所述手柄控制模块还包括一稳压电路，所述稳压电路输入端与所述电池连接，输出端与所述按钮电路、所述第一主控电路和所述第一蓝牙模块连接。

优选地，所述按钮组件包括焦距拨动开关、倍率拨动开关、亮度按钮。具体地，如图1所示，焦距拨动开关包括焦距增加拨动开关1和焦距减少拨动开关2，倍率拨动开关包括倍率增加拨动开关8和倍率减少拨动开关7，亮度按钮包括亮度增加按钮3和亮度减少按钮6。优选地，本实施例还包括充电指示灯4和低电量指示灯5，二者均设置在所述手柄本体上，并与所述充电电路电连接。

优选地，所述第一蓝牙模块和/或所述第二蓝牙模块为HC-05蓝牙模块。

优选地，所述第一主控电路和所述第一蓝牙模块通过串口进行通信。

优选地，所述第二主控电路和所述第二蓝牙模块通过串口进行通信。

优选地，所述电池的输出电压为3.7V。优选地电池为3.7V500mA锂电池，用于给手柄控制模块供电。

优选地，所述外接电源的电压为5V。

本实施例的工作原理在于：按钮电路连接手柄上的各个功能按钮，将各个按钮的信号经过去抖动，编码处理后输出到第一主控电路的输入口。第一主控电路为控制核心，通过输入口读取按钮电路的输入值并转换成对应的数字量，同时将该数字量按照一定的指令格式通过第一蓝牙模块发射出去，以便主控模块接收后控制相应外部驱动电路动作。充电电路用于给锂电池充电并指示充电状态，同时还检测电池电量，当电量低于一定值时点亮低电量指示灯以提醒用户充电。第一蓝牙模块和第一主控电路之间通过串口进行通信，当有按钮按下时，第一主控电路将对应按钮状态按一定指令格式通过串口发送给第一蓝牙模块，蓝牙模块接收后通过无线将指令发送出去。

主控模块位于镜头内部，第二主控电路通过串口和第二蓝牙模块进行通信，用于接收第一蓝牙模块发送过来的指令并控制相应外部驱动电路动作。DC电源(优选为外接电源)将交流电整流滤波后通过稳压电路输出一个稳定的DC电压值(优选为5V)，用于给第二蓝牙模块、第二主控电路和外部驱动电路供电。驱动电路受第二主控电路控制，用于控制相应的执行器件动作，如电机，LED灯等，以实现显微镜的焦距、倍率、LED灯亮度等的调节。第二蓝牙模块用于接收无线手柄发过来的指令并通过串口传送给第二主控电路进行分析处理并控制相应驱动电路，实现相应功能。

与现有的显微镜控制手柄相比，本发明具有结构简单，无连线，可靠性好的优点，同时本发明可脱离镜头在一定距离范围内遥控控制显微镜动作，实现相应控制功能。

下面以一个具体实施例来具体说明本发明。

如图3-7所示，其为手柄控制模块的电路图。图中U1为单片机Atmega8L；J1为烧录插座；R1,R3组成分压电路，用于检测电池电压，电池电压低时点亮LED D1；C1,C2,C5为去耦电容；S1,S2,S3,S4为按钮及拨动开关，RP1为上拉电阻，没有按钮/开关按下时L+,L-,F+,F-,Z+,Z-均为高电平，有按钮/开关按下时，相应的端口变为低电平；U2为第一蓝牙模块，通过串口信号TXD,RXD连接到单片机U1的串口；U3为稳压芯片，将电池电压转换成稳定的3.3V电压，C3,C4,C7,C9为滤波电容，R6为上拉电阻；U4为充电芯片，二极管D2用于防止电源反插，C8,C10为滤波电容，R5为电流采样电阻，用于设定充电电流。Q1为开关三极管，充电时导通，充满后截至。D3为充电指示灯，充满后D3点亮。图中VBAT指代电池，请本领域技术人员知悉。

如图8-11所示，其为主控模块的电路图。图中U1为单片机Atmega8L，R5,C5组成上电复位电路；J1为烧录插座；Y1，C1,C4组成晶振电路；C2为去耦电容；U4为第二蓝牙模块，通过串口信号TXD,RXD连接到单片机串口；U3为LED驱动芯片，单片机的PB0号端口产生PWM信号通过MOS管Q1给到U3的ISET端口，改变PWM信号的占空比可以改变LED灯的亮度。R4为驱动电流设定电阻，用于设定LED的最大工作电流，U3根据R4设定的电流对实际工作电流进行实时采样并控制内部MOS管的开关，达到恒流目的；U2为电机驱动芯片，用于控制调焦/变倍电机M1和M2电机的正反转和调速。单片机产生的PWM信号M1+,M1-,M2+,M2-输入到驱动芯片U2的信号端IN1～4，该信号经过芯片内部H桥驱动后控制电机M1和M2，调节PWM信号的占空比可以调节电机的速度，改变IN1～4的极性可以控制电机的正反转。C7,C9为滤波电容。R6和R7分压后得到参考电源Vref，Vref/R1用于设定M1的最大电流，Vref/R2用于设定M2的最大电流。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。