专利名称：用电设备电源的控制方法及中央处理单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用电设备电源的控制方法及中央处理单元。
背景技术：
治疗型呼吸机是一种电控装置，内部电源是必不可少的关键部分，而对呼吸机的 电源进行有效的管理，可以提高呼吸机工作的稳定性和安全性。反之，在机器工作时则存在 巨大的安全隐患。在医疗设备中对电源进行管理不同于通常意义的电源管理，通常的电源管理是指 如何将电源有效分配给系统的不同组件，以提高电源的工作效率和降低系统功耗为目的。 而医疗设备对电源进行管理的根本出发点是提高设备的稳定性和安全性。对电源管理的方式有很多种，目前使用在呼吸机之上的电源管理方式主要是使用 分立IC来实现的，实现的电源管理功能包括检测输出的电压。检测电压是使用电阻分压 的方式进行电压采样，然后将采样信号交给电源以外的电路处理；控制上电顺序。上电顺序 是由阻容充电的方式控制实现的，其缺少控制的灵活性，控制精度低；网电源和电池的掉电 报警处理是使用与门，定时器和触发器组成的触发报警电路来实现的。这些功能依靠分立 元件实现，不仅增加了电源系统的复杂性和体积，而且使电源的开发难度明显增加，同时还 受到以后功能扩展的瓶颈。显而易见，使用分立IC实现电源管理的方式，无法满足市场对产品的功能多样， 安全可靠的要求。尤其是要求稳定性和安全性高的医疗产品，所以以下因素是值得我们去 注意的，包括接口的单一化，接线的简单化，控制的灵活性，结构的精简化，单元的模块化。 这些都对电源管理的稳定和安全起到严重的影响，越是生命支持的设备越应该加以严格控 制。综上所述，如何克服现有分立元件式的电源管理的缺点并满足呼吸机要求的电源 管理的条件成为关键，因此，本发明将阐述一种利用MCU控制方式实现呼吸机在输出检测， 上电顺序，掉电报警三个方面的电源管理的方法，来解决以上问题。通用目的输入输出(GeneralPurpose Input Output，简称为 GPIO)针对相关技术中对电源系统中各电源的控制比较复杂的问题，目前尚未提出有效 的解决方案。
发明内容
针对对电源系统中各电源的控制比较复杂的问题而提出本发明，为此，本发明的 主要目的在于提供一种用电设备电源的控制方法及中央处理单元，以解决上述问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用电设备电源的控制方法。根据本发明的用电设备电源的控制方法包括中央处理单元采集各电源输出接口 的电压信号；中央处理单元根据电压信号得到对各电源的控制信号；中央处理单元将控制信号输出至各电源以对各电源进行控制。优选地，中央处理单元采集各电源输出接口的电压信号包括中央处理单元使用 数模转换接口采集各电源中一个或任意多个电源的电压信号。优选地，控制信号为上电控制信号，对各电源进行控制包括控制各电源的上电顺 序；控制各电源的上电时间。优选地，在中央处理单元采集各电源输出接口的电压信号之后，方法还包括中央 处理单元保存电压信号对应的数据。优选地，在中央处理单元保存电压信号对应的数据之后，方法还包括中央处理单 元将数据发送至预设的外部装置。优选地，用电设备为呼吸机或麻醉机。优选地，方法还包括中央处理单元通过电压信号判断各电源是否存在掉电状态 或低电压状态；在存在掉电状态或低电压状态的情况下，中央处理单元进行报警。为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种中央处理单元。根据本发明的中央处理单元包括采集模块，用于采集各电源输出接口的电压信 号；转换模块，用于根据电压信号得到对各电源的控制信号；输出模块，用于将控制信号输 出至各电源以对各电源进行控制。优选地，中央处理单元还包括存储模块，用于保存电压信号对应的数据。优选地，中央处理单元还包括发送模块，用于将数据发送至预设的外部装置。通过本发明，采用中央处理单元采集各电源输出接口的电压信号；中央处理单元 根据电压信号得到对各电源的控制信号；中央处理单元将控制信号输出至各电源以对各电 源进行控制，解决了相关技术中对电源系统中各电源的控制比较复杂的问题，进而达到了 电源管理系统稳定和安全的效果。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据本发明实施例的用电设备电源的控制方法的流程图；图2是根据本发明实施例的用电设备电源的控制方法的示意图；图3是根据本发明实施例的中央处理单元的示意图。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。根据本发明的实施例，提供了 一种用电设备电源的控制方法。图1是根据本发明实施例的用电设备电源的控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括如下的步骤S102至步骤S 步骤S102，中央处理单元采集各电源输出接口的电压信号；步骤S104，中央处理单元根据电压信号得到对各电源的控制信号；步骤S106，中央处理单元将控制信号输出至各电源以对各电源进行控制。
优选地，中央处理单元采集各电源输出接口的电压信号包括中央处理单元使用 数模转换接口采集各电源中一个或任意多个电源的电压信号。优选地，控制信号为上电控制信号，对各电源进行控制包括控制各电源的上电顺 序；控制各电源的上电时间。优选地，在中央处理单元采集各电源输出接口的电压信号之后，方法还包括中央 处理单元保存电压信号对应的数据。优选地，在中央处理单元保存电压信号对应的数据之后，方法还包括中央处理单 元将数据发送至预设的外部装置。优选地，用电设备为呼吸机或麻醉机。优选地，方法还包括中央处理单元通过电压信号判断各电源是否存在掉电状态 或低电压状态；在存在掉电状态或低电压状态的情况下，中央处理单元进行报警。下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。图2是根据本发明实施例的用电设备电源的控制方法的示意图。如图2所示，该用电设备电源的控制方法包括首先，使用单片机的A/D采集所有的电源输出接口的电压信号，并在单片机内部 做处理，然后通过单片机的串口将所有电压信号的数据传输给外部的串口，减少了与外部 的接口数量和线缆数量，降低了线间干扰。其次，通过单片机的GPIO控制各路电源的上电顺序，由于GPIO的控制信号是受单 片机内部程序控制，控制输出实时精确，使得每两路电源上电的时间间隔能够准确的控制， 克服了由于电容自身误差大而造成的阻容充电式的时间控制方式的误差大的缺点。并且由 于程序的修改方便的优点使得各路电源上电顺序的修改变的灵活方便。优选地，一路电源的负载由电磁阀换成了电机，则该路电源的上电顺序应该作调 整，调整为最后一路启动。这样的修改在使用阻容充电式的时候需要换掉电容或者电阻，从 而增加新的物料，并涉及更改大量的设计文件。而使用单片机则只要将程序修改就可以，没 有设计任何硬件。因此，单片机可以高效的准确的安全的掌握各路电源的开启时机。在本申请中，在掉电报警的逻辑处理上，使用单片机的A/D对输入的网电源和电 池的电压进行采样，利用程序做逻辑处理，从而在元器件少，结构简单的情况下实现对网电 源和电池是处于何种状态的判断，是处于掉电状态还是处于低电压状态。并将判断的结果 通过单片机GPIO输出到三极管驱动的蜂鸣器报警电路，实现掉电和低电压不用节奏输出 的报警声音，其驱动方式简单可靠。还为单片机设计了独立的供电电源，使其能够稳定的工 作。保障采样和驱动处理的正确性，从而也为有效的电源管理提供稳定的平台。优选地，本发明专利实施在一种治疗型呼吸机上。呼吸机是一种辅助通气装置，它 由吸气管和呼气管同时连接在患者端。患者丛呼吸机吸气管吸取气体，再通过呼吸管排出 气体。整个机械通气过程全部依靠电源的支撑，合理有效的电源管理为电气控制提供了可 靠的供电，和报警措施，使呼吸机的机械通气过程稳定，安全。从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果呼吸机的稳定可靠工作 是评价呼吸机的重要指标，可以大大降低患者的使用风险。本发明通过电源管理的方式提 高了电源的安全性和稳定性，有效的增强系统的稳定性和可靠性，从而增强患者使用呼吸 机的安全性。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的 计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不 同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图3是根据本发明实施例的中央处理单元的示意图。如图3所示，该中央处理单元包括采集模块301、转换模块303和输出模块305。其中，采集模块301，用于采集各电源输出接口的电压信号；转换模块303，用于根 据电压信号得到对各电源的控制信号；输出模块305，用于将控制信号输出至各电源以对 各电源进行控制。优选地，该中央处理单元还包括存储模块307。存储模块307，用于保存电压信号对应的数据。优选地，该中央处理单元还包括发送模块309。发送模块309，用于将数据发送至预设的外部装置。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成 的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储 在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们 中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的 硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用电设备电源的控制方法，其特征在于，包括 中央处理单元采集各电源输出接口的电压信号；所述中央处理单元根据所述电压信号得到对所述各电源的控制信号； 所述中央处理单元将所述控制信号输出至所述各电源以对所述各电源进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，中央处理单元采集各电源输出接口的电 压信号包括所述中央处理单元使用数模转换接口采集各电源中一个或任意多个电源的电压信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制信号为上电控制信号，对所述各 电源进行控制包括控制所述各电源的上电顺序； 控制所述各电源的上电时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在中央处理单元采集各电源输出接口的 电压信号之后，所述方法还包括所述中央处理单元保存所述电压信号对应的数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述中央处理单元保存所述电压信号 对应的数据之后，所述方法还包括所述中央处理单元将所述数据发送至预设的外部装置。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用电设备为呼吸机或麻醉机。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 所述中央处理单元通过所述电压信号判断各电源是否存在掉电状态或低电压状态； 在存在掉电状态或低电压状态的情况下，所述中央处理单元进行报警。
8.一种中央处理单元，其特征在于，包括 采集模块，用于采集各电源输出接口的电压信号；转换模块，用于根据所述电压信号得到对所述各电源的控制信号； 输出模块，用于将所述控制信号输出至所述各电源以对所述各电源进行控制。
9.根据权利要求8所述的中央处理单元，其特征在于，所述中央处理单元还包括 存储模块，用于保存所述电压信号对应的数据。
10.根据权利要求9所述的中央处理单元，其特征在于，所述中央处理单元还包括 发送模块，用于将所述数据发送至预设的外部装置。
全文摘要
本发明公开了一种用电设备电源的控制方法及中央处理单元。其中，该方法包括中央处理单元采集各电源输出接口的电压信号；中央处理单元根据电压信号得到对各电源的控制信号；中央处理单元将控制信号输出至各电源以对各电源进行控制。通过本发明，能够提高电源管理系统的稳定性和安全性。
文档编号A61M16/01GK102117048SQ20091021759
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者郭伟 申请人:北京谊安医疗系统股份有限公司