一种医用防褥疮水毯控制电路的制作方法

本实用新型涉及一种控制电路，尤其是一种医用防褥疮水毯控制电路。

背景技术：

目前，现有的防褥疮水毯控制电路中并未设计有硬件的超温保护电路，只能提供控制器进行软件控制，一旦软件判断错误就有可能造成防褥疮水毯温度过高，可靠性差、安全性低。因此有必要设计出一种医用防褥疮水毯控制电路，能够有效增强防褥疮水毯的可靠性，确保使用安全性。

技术实现要素：

实用新型目的：提供一种医用防褥疮水毯控制电路，能够有效增强防褥疮水毯的可靠性，确保使用安全性。

技术方案：本实用新型所述的医用防褥疮水毯控制电路，包括供电电路、外围驱动电路、温度检测电路、超温保护电路、液位检测电路、控制器以及按键控制电路；控制器分别与外围驱动电路、温度检测电路、超温保护电路、液位检测电路以及按键控制电路电连接；供电电路分别为外围驱动电路、温度检测电路、超温保护电路、液位检测电路、控制器以及按键控制电路供电；控制器通过外围驱动电路分别对防褥疮水毯的加热器、水泵以及两个电磁水阀进行开关控制；控制器通过温度检测电路对防褥疮水毯的第一热敏电阻进行数据采集；超温保护电路用于对防褥疮水毯的加热器进行断电控制；控制器通过液位检测电路对防褥疮水毯的液位传感器进行数据采集。

进一步地，外围驱动电路包括第一继电器rel1、第二继电器rel2、第三继电器rel3、第四继电器rel4、二极管d7、二极管d9、二极管d11、二极管d13、达林顿管驱动芯片u4、电阻r11、电阻r12、电阻r13以及电阻r14；控制器的四路输出端分别与达林顿管驱动芯片u4的第一至四路输入端电连接，电阻r11、电阻r12、电阻r13以及电阻r14的一端分别电连接在达林顿管驱动芯片u4的第一至四路输入端上；

达林顿管驱动芯片u4的第一输出端分别与二极管d7的正极以及第一继电器rel1的线圈一端电连接；二极管d7的负极分别与第一继电器rel1的线圈另一端以及5v电源电连接；第一继电器rel1的静触头与220v电源电连接，第一继电器rel1的动触头用于与防褥疮水毯的加热器电连接；

达林顿管驱动芯片u4的第二输出端分别与二极管d9的正极以及第二继电器rel2的线圈一端电连接；二极管d9的负极分别与第二继电器rel2的线圈另一端以及5v电源电连接；第二继电器rel2的静触头与220v电源电连接，第二继电器rel2的动触头用于与防褥疮水毯的水泵电连接；

达林顿管驱动芯片u4的第三输出端分别与二极管d11的正极以及第三继电器rel3的线圈一端电连接；二极管d11的负极分别与第三继电器rel3的线圈另一端以及5v电源电连接；第三继电器rel3的静触头与220v电源电连接，第三继电器rel3的动触头用于与防褥疮水毯的进水电磁阀电连接；

达林顿管驱动芯片u4的第四输出端分别与二极管d13的正极以及第四继电器rel4的线圈一端电连接；二极管d13的负极分别与第四继电器rel4的线圈另一端以及5v电源电连接；第四继电器rel4的静触头与220v电源电连接，第四继电器rel4的动触头用于与防褥疮水毯的出水电磁阀电连接。

进一步地，液位检测电路由电阻r5、电阻r17、电阻r6、电阻r18、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10以及电阻r19构成；

电阻r5的一端与5v电源电连接，电阻r5的另一端用于与防褥疮水毯的第一液位传感器的电源端电连接；电阻r17的一端接地，电阻r17的另一端用于与第一液位传感器的信号端电连接，同时还与达林顿管驱动芯片u4的第五输入端电连接；达林顿管驱动芯片u4的第五输出端分别与控制器的第一液位信号输入端以及电阻r8的一端电连接；电阻r8的另一端与3.3v电源电连接；

电阻r6的一端与5v电源电连接，电阻r6的另一端用于与防褥疮水毯的第二液位传感器的电源端电连接；电阻r18的一端接地，电阻r18的另一端用于与第二液位传感器的信号端电连接，同时还与达林顿管驱动芯片u4的第六输入端电连接；达林顿管驱动芯片u4的第六输出端分别与控制器的第二液位信号输入端以及电阻r9的一端电连接；电阻r9的另一端与3.3v电源电连接；

电阻r7的一端与5v电源电连接，电阻r7的另一端用于与防褥疮水毯的第三液位传感器的电源端电连接；电阻r19的一端接地，电阻r19的另一端用于与第三液位传感器的信号端电连接，同时还与达林顿管驱动芯片u4的第七输入端电连接；达林顿管驱动芯片u4的第七输出端分别与控制器的第三液位信号输入端以及电阻r10的一端电连接；电阻r10的另一端与3.3v电源电连接；

防褥疮水毯的第一液位传感器、第二液位传感器和第三液位传感器用于分别安装在供水箱内的上部、中部以及下部。

进一步地，温度检测电路包括电阻r2以及电容c5；电阻r2的一端与电容c5的一端电连接后接地；电阻r2的另一端分别与电容c5的另一端、控制器的温度采集端口以及防褥疮水毯的第一热敏电阻的信号端电连接。

进一步地，超温保护电路包括电阻r26、电阻r25、电阻r22、电阻r24、电容c12、第二热敏电阻、比较器u1以及与门芯片u5；电容c12的一端与第二热敏电阻的一端电连接后接地，另一端与电阻r26的一端、第二热敏电阻的另一端以及比较器u1的正向输入端电连接；电阻r26的另一端接5v电源；电阻r25的一端接地，另一端分别与电阻r22的一端以及比较器u1的反向输入端电连接；比较器u1的输出端分别与电阻r24的一端以及与门芯片u5的一个输入端电连接，电阻r24的另一端与3.3v电源电连接；与门芯片u5的另一个输入端与控制器的使能信号输出端电连接；与门芯片u5的输出端与达林顿管驱动芯片u4的第一输入端电连接。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：利用温度检测电路和超温保护电路能够实现软件式和硬件式的超温保护，最大限度地实现了安全防护。

附图说明

图1为本实用新型的整体电路结构示意图；

图2为本实用新型的外围驱动、超温保护以及液位检测电路结构示意图；

图3为本实用新型的温度检测电路结构示意图；

图4为本实用新型的控制器电路结构示意图；

图5为本实用新型的按键控制电路结构示意图；

图6为本实用新型的指示灯电路结构示意图；

图7为本实用新型的电电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-6所示，实用新型所述的医用防褥疮水毯控制电路包括：供电电路、外围驱动电路、温度检测电路、超温保护电路、液位检测电路、控制器、指示灯电路以及按键控制电路；控制器分别与外围驱动电路、温度检测电路、超温保护电路、液位检测电路、指示灯电路以及按键控制电路电连接；供电电路分别为外围驱动电路、温度检测电路、超温保护电路、液位检测电路、控制器、指示灯电路以及按键控制电路供电；控制器通过外围驱动电路分别对防褥疮水毯的加热器、水泵以及两个电磁水阀进行开关控制；控制器通过温度检测电路对防褥疮水毯的第一热敏电阻进行数据采集；超温保护电路用于对防褥疮水毯的加热器进行断电控制；控制器通过液位检测电路对防褥疮水毯的液位传感器进行数据采集。

如图2所示，进一步地，外围驱动电路包括第一继电器rel1、第二继电器rel2、第三继电器rel3、第四继电器rel4、发光二极管d5、二极管d7、电阻r15、发光二极管d6、二极管d9、电阻r20、二极管d11、发光二极管d10、电阻r23、二极管d13、发光二极管d12、电阻r27、达林顿管驱动芯片u4、电阻r11、电阻r12、电阻r13以及电阻r14；控制器的四路输出端分别与达林顿管驱动芯片u4的1-4路输入端电连接，电阻r11、电阻r12、电阻r13以及电阻r14的一端分别电连接在达林顿管驱动芯片u4的第一至四路输入端上；

达林顿管驱动芯片u4的第一输出端分别与发光二极管d5的负极、二极管d7的正极以及第一继电器rel1的线圈一端电连接；电阻r15的一端与发光二极管d5的正极电连接，电阻r15的另一端分别与二极管d7的负极、第一继电器rel1的线圈另一端以及5v电源电连接；第一继电器rel1的静触头与220v电源电连接，第一继电器rel1的动触头用于与防褥疮水毯的加热器电连接；

达林顿管驱动芯片u4的第二输出端分别与发光二极管d6的负极、二极管d9的正极以及第二继电器rel2的线圈一端电连接；电阻r20的一端与发光二极管d6的正极电连接，电阻r20的另一端分别与二极管d9的负极、第二继电器rel2的线圈另一端以及5v电源电连接；第二继电器rel2的静触头与220v电源电连接，第二继电器rel2的动触头用于与防褥疮水毯的水泵电连接；

达林顿管驱动芯片u4的第三输出端分别与发光二极管d10的负极、二极管d11的正极以及第三继电器rel3的线圈一端电连接；电阻r23的一端与二极管d11的正极电连接，电阻r23的另一端分别与二极管d11的负极、第三继电器rel3的线圈另一端以及5v电源电连接；第三继电器rel3的静触头与220v电源电连接，第三继电器rel3的动触头用于与防褥疮水毯的进水电磁阀电连接；

达林顿管驱动芯片u4的第四输出端分别与发光二极管d12的负极、二极管d13的正极以及第四继电器rel4的线圈一端电连接；电阻r27的一端与发光二极管d12的正极电连接，电阻r27的另一端分别与二极管d13的负极、第四继电器rel4的线圈另一端以及5v电源电连接；第四继电器rel4的静触头与220v电源电连接，第四继电器rel4的动触头用于与防褥疮水毯的出水电磁阀电连接。

如图2所示，进一步地，液位检测电路由电阻r5、电阻r17、电阻r6、电阻r18、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10以及电阻r19构成；

电阻r5的一端与5v电源电连接，电阻r5的另一端用于与防褥疮水毯的第一液位传感器的电源端电连接；电阻r17的一端接地，电阻r17的另一端用于与第一液位传感器的信号端电连接，同时还与达林顿管驱动芯片u4的第五输入端电连接；达林顿管驱动芯片u4的第五输出端分别与控制器的第一液位信号输入端以及电阻r8的一端电连接；电阻r8的另一端与3.3v电源电连接；

电阻r6的一端与5v电源电连接，电阻r6的另一端用于与防褥疮水毯的第二液位传感器的电源端电连接；电阻r18的一端接地，电阻r18的另一端用于与第二液位传感器的信号端电连接，同时还与达林顿管驱动芯片u4的第六输入端电连接；达林顿管驱动芯片u4的第六输出端分别与控制器的第二液位信号输入端以及电阻r9的一端电连接；电阻r9的另一端与3.3v电源电连接；

电阻r7的一端与5v电源电连接，电阻r7的另一端用于与防褥疮水毯的第三液位传感器的电源端电连接；电阻r19的一端接地，电阻r19的另一端用于与第三液位传感器的信号端电连接，同时还与达林顿管驱动芯片u4的第七输入端电连接；达林顿管驱动芯片u4的第七输出端分别与控制器的第三液位信号输入端以及电阻r10的一端电连接；电阻r10的另一端与3.3v电源电连接；

防褥疮水毯的第一液位传感器、第二液位传感器和第三液位传感器用于分别安装在供水箱内的上部、中部以及下部。

如图3所示，进一步地，温度检测电路包括电阻r2以及电容c5；电阻r2的一端与电容c5的一端电连接后接地；电阻r2的另一端分别与电容c5的另一端、控制器的温度采集端口以及防褥疮水毯的第一热敏电阻的信号端电连接。

如图2所示，进一步地，超温保护电路包括电阻r26、电阻r25、电阻r22、电阻r24、电容c12、第二热敏电阻、比较器u1以及与门芯片u5；电容c12的一端与第二热敏电阻的一端电连接后接地，另一端与电阻r26的一端、第二热敏电阻的另一端以及比较器u1的正向输入端电连接；电阻r26的另一端接5v电源；电阻r25的一端接地，另一端分别与电阻r22的一端以及比较器u1的反向输入端电连接；比较器u1的输出端分别与电阻r24的一端以及与门芯片u5的一个输入端电连接，电阻r24的另一端与3.3v电源电连接；与门芯片u5的另一个输入端与控制器的使能信号输出端电连接；与门芯片u5的输出端与达林顿管驱动芯片u4的第一输入端电连接。

如图4和5所示，分别为控制器电路结构示意图和按键电路结构示意图。控制器采用stm32f030f4的单片机及其外围电路构成；sw1-sw5分别为五个控制按键；ds1为数码管；驱动芯片u7采用tm1650芯片；驱动芯片u7通过iic总线与控制器电连接。

如图6所示，进一步地，本实用新型的指示灯电路由发光二极管d3、发光二极管d4、发光发光二极管d5、电阻r3、电阻r4以及电阻r16构成；发光二极管d3为红色，发光二极管d4为绿光，发光发光二极管d5为黄光。

如图7所示，进一步地，本实用新型的供电电路结构示意图，通过隔离变压器tr1降压、通过d1整流、再通过稳压管u3和u2稳压后将220v/50hz交流电转换为5v和3.3v。

本实用新型所述的医用防褥疮水毯控制电路在运行时，医用防褥疮水毯的设备包括加热器、水泵、进水电磁水阀以及出水电磁阀，均为220v设备，这些设备分别接入第一继电器rel1、第二继电器rel2、第三继电器rel3以及第四继电器rel4，隔离了强电与弱电部分，由控制器通过8通道的达林顿管驱动芯片u4控制，通过下拉作用的电阻r11、电阻r12、电阻r13以及电阻r14使其默认为非工作状态。

第一热敏电阻和第二热敏电阻采集两个ntc热敏电阻进，第二热敏电阻通过分压电阻r2将温度信号送入控制器的ad端口，满足控制器实时检测水温和用户水温设定的功能；第二热敏电阻通过端口j16接入，与电阻r26的分压信号送入比较器u1的正向输入端，比较器u1的反向输入端接入固定参考低压2.5v(由电阻r22和电阻r25分压产生)。若水温超过预设值(如42℃)，则比较器u1的输出端翻转为低电平，通过与门芯片u5强制将加热器关闭，起到超温的硬件保护。

防褥疮水毯的第一液位传感器、第二液位传感器以及第三液位传感器均采用三个浮球式开关型液位传感器以监测防褥疮水毯的水箱之水位。其中，第一液位传感器为下液位传感器，对应的控制器检测信号为fk_dn，当检测到该信号为低电平时，说明水箱缺水。

第二液位传感器为上液位传感器，对应的控制器检测信号为fk_up，当检测到该信号为低电平时，说明水箱水位过高，应停机并提示用户。

第三液位传感器为辅助液位传感器，对应的控制器检测信号为fk_fz，当检测到该信号为低电平时，说明存在异常的水位急剧变化，如抬高水毯或折叠水毯造成的水位波动，此时应立即关闭系统进水阀门，防止水箱溢水。

通过第一液位传感器、第二液位传感器以及第三液位传感器的液位采集，杜绝了医用防褥疮水毯的回水、溢水现象，提高了医用防褥疮水毯的安全性和可靠性。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。