一种具有自动控制功能的智能灭菌架的制作方法

本发明涉及医疗器材领域，具体涉及一种具有自动控制功能的智能灭菌架。

背景技术：

消毒灭菌是医院最重要的基础工作之一，但目前的灭菌装置未配备能够自动进出的传输装置，因此存在一大车灭菌物品全是人工推进拉出，很费劲，而且效率不高。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种具有自动控制功能的智能灭菌架解决了现有的灭菌装置未配备能够自动进出的传输装置的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种具有自动控制功能的智能灭菌架，包括：车体和安装在车体上的电池、电源开关、电源模块、主控模块、超声波模块、第一电机驱动模块、第二电机驱动模块、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和按键模块；

所述电池通过电源开关与电源模块电连接；

电源模块分别与主控模块、超声波模块、第一电机驱动模块和第二电机驱动模块电连接；

所述第一电机驱动模块与第一电机和第二电机电连接；

所述第二电机驱动模块与第三电机和第四电机电连接；

所述主控模块还分别与超声波模块、第一电机驱动模块、第二电机驱动模块和按键模块通信连接。

进一步地：车体包括：移动底座和移动架体；

所述移动底座包括：底座架、扶手架、第一万向轮、第二万向轮、第三万向轮、第四万向轮、第一轨道和第二轨道；

所述底座架包括：第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆和第四连接杆；

所述第二连接杆的一端与第一连接杆的一端固定连接，其另一端与第四连接杆的一端固定连接；

所述第三连接杆的一端与第一连接杆的另一端固定连接，其另一端与第四连接杆的另一端固定连接；

所述第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆和第四连接杆构成矩形框架；

所述扶手架固定在第一连接杆上；

所述第一轨道设置在第二连接杆上，并延伸至第四连接杆，其轨道深度由深至浅，其尾端高度与第四连接杆平行；

所述第二轨道设置在第三连接杆上，并延伸至第四连接杆，其轨道深度由深至浅，其尾端高度与第四连接杆平行；

所述第一万向轮固定在第一连接杆的一端边缘；

所述第二万向轮固定在第一连接杆的另一端边缘；

所述第三万向轮固定在第四连接杆的一端边缘；

所述第四万向轮固定在第四连接杆的另一端边缘。

进一步地：移动架体包括：第一支柱、第二支柱、第三支柱、第四支柱(204)、第一矩形载物板、第二矩形载物板、第三矩形载物板、第一挡物架、第二挡物架、第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮和第四滚轮；

所述第一支柱的一端与第一矩形载物板的第一边角固定连接，其几何中心位置与第二矩形载物板的第一边角固定连接，其另一端与第三矩形载物板的第一边角固定连接；

所述第二支柱的一端与第一矩形载物板的第二边角固定连接，其几何中心位置与第二矩形载物板的第二边角固定连接，其另一端与第三矩形载物板的第二边角固定连接；

所述第三支柱的一端与第一矩形载物板的第三边角固定连接，其几何中心位置与第二矩形载物板的第三边角固定连接，其另一端与第三矩形载物板的第三边角固定连接；

所述第四支柱的一端与第一矩形载物板的第四边角固定连接，其几何中心位置与第二矩形载物板的第四边角固定连接，其另一端与第三矩形载物板的第四边角固定连接；

所述第一支柱、第二支柱、第三支柱、第四支柱、第一矩形载物板、第二矩形载物板和第三矩形载物板构成三层置物架；

所述第一矩形载物板、第二矩形载物板和第三矩形载物板的一个侧边均固定安装有第一挡物架，其一端均固定安装有第二挡物架；

所述按键模块固定安装在第三矩形载物板的一端；

所述超声波模块固定安装在第三矩形载物板(的另一端；

所述第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮和第四滚轮分布于第一矩形载物板的底部。

进一步地：超声波模块包括：超声波发射模块、超声波接收模块和检波模块；

所述超声波发射模块包括：电阻r9、二极管d3、二极管d4、电阻r2、电阻r11、电阻r1、接地电容c1、三极管q1、三极管q4、nmos管m5、变压器t1、二极管d1、二极管d2和发射器tx；

所述电阻r9的一端作为超声波发射模块的输入端in，其另一端分别与二极管d3的负极和二极管d4的正极连接；

所述二极管d3的正极分别与电阻r2的一端和三极管q1的基极连接；

所述三极管q1的集电极分别与电阻r2的另一端和电阻r1的一端连接，并作为超声波发射模块的12v端；

所述电阻r1的另一端分别与接地电容c1和变压器t1原边的一端连接；

所述三极管q1的发射极分别与三极管q4的发射极和nmos管m5的栅极连接；

所述二极管d4的负极分别与电阻r11的一端和三极管q4的基极连接；

所述三极管q4的集电极与电阻r11的另一端连接，并作为超声波发射模块的-12v端；

所述nmos管m5的漏极与变压器t1原边的另一端连接，其源极接地；

所述变压器t1副边的一端分别与二极管d1的负极和二极管d2的正极连接，其另一端接地；

所述二极管d1的正极分别与二极管d2的负极和发射器tx的一端连接；

所述发射器tx的另一端接地。

进一步地：超声波接收模块包括：电阻r3、三极管q2、接地电阻r10、电阻r4、三极管q3、nmos管m6、电阻r5、接地电阻r6、nmos管m4、pmos管m1、pmos管m2、nmos管m3、电阻r7、电阻r8、电容c2、nmos管m7、电阻r12、电阻r13、三极管q5、接地电阻r17、三极管q6、nmos管m13、nmos管m12、接地电容c4、nmos管m11、pmos管m8、pmos管m9、nmos管m10、电阻r14、电阻r15、电容c3、接地电阻r16和接收器rx；

所述电阻r3的一端分别与三极管q2的基极、三极管q3的基极和三极管q2的集电极连接，其另一端与电阻r4的一端连接，并作为超声波接收模块的5v端；

所述电阻r4的另一端与三极管q3的发射极连接；

所述三极管q2的发射极与接地电阻r10连接；

所述三极管q3的集电极分别与nmos管m6的漏极、nmos管m6的栅极和nmos管m7的栅极连接；

所述nmos管m6的源极接地；

所述nmos管m4的栅极分别与接地电阻r6、电阻r5的一端、接地电容c4和nmos管m11的栅极连接，其漏极分别与pmos管m1的漏极、pmos管m1的栅极和pmos管m2的栅极连接；

所述pmos管m1的源极与pmos管m2的源极连接，并作为超声波接收模块的5v端，与电源模块连接；

所述pmos管m2的漏极分别与nmos管m3的漏极和电阻r7的一端连接，并作为超声波接收模块的输出端out1；

所述nmos管m3的栅极分别与电阻r7的另一端和电阻r8的一端连接，其源极分别与nmos管m4的源极和nmos管m7的漏极连接；

所述电阻r8的另一端与电容c2的一端连接；

所述电容c2的另一端分别与pmos管m9的漏极、nmos管m10的漏极和电阻r14的一端连接；

所述电阻r14的另一端分别与nmos管m10的栅极和电阻r15的一端连接；

电阻r15的另一端与电容c3的一端连接；

所述电容c3的另一端分别与接地电阻r16和接收器rx的一端连接；

所述接收器rx的人另一端接地；

所述nmos管m10的源极分别与nmos管m11的源极和nmos管m12的漏极连接；

所述nmos管的漏极分别与pmos管m8的漏极、pmos管m8的栅极和pmos管m9的栅极连接；

所述pmos管m8的源极与pmos管m9的源极连接，并作为超声波接收模块的5v端，与电源模块连接；

所述电阻r12的一端与电阻r13的一端连接，并作为超声波接收模块的5v端，与电源模块连接；

所述电阻r12的另一端与三极管q5的集电极、三极管q5的基极和三极管q6的基极连接；

所述三极管q5的发射极与接地电阻r17连接；

所述电阻r13的另一端与三极管q6的发射极连接；

所述三极管q6的集电极分别与nmos管m13的漏极、nmos管m13的栅极和nmos管m12的栅极连接；

所述nmos管m13的源极接地；

所述nmos管m12的源极接地。

进一步地：检波模块包括：电阻r23、接地电容c7、接地电容c8、检波二极管d5、电容c6、电阻r21、接地电阻r24、电阻r19、三极管q7、接地电阻r26、电容c5、电阻r22、接地电阻r25、三极管q8、电阻r18和电阻r20；

所述电阻r23的一端作为检波模块的输入端in1

所述检波模块的输入端in1与超声波接收模块的输出端out1连接；

所述电阻r23的另一端分别与接地电容c7、接地电容c8、检波二极管d5的负极和电容c6的一端连接；

所述检波二极管d5的正极接地；

所述三极管q7的基极分别与电阻r21的一端、电容c6的另一端和接地电阻r24连接，其集电极分别与电阻r19的一端和电容c5的一端连接，其发射极与接地电阻r26连接；

所述电容c5的另一端与电阻r22的一端连接；

所述三极管q8的基极分别与电阻r22的另一端和接地电阻r25连接，其发射极接地，其集电极分别与电阻r18的一端和电阻r20一端连接；

所述电阻r20的另一端作为检波模块的输出端out2；

所述电阻r21的另一端分别与电阻r19的另一端和电阻r18的另一端连接，并作为检波模块的5v端。

进一步地：主控模块的主控芯片采用stc15f2k60s2。

进一步地：按键模块包括：前进按键和后退按键。

本发明的有益效果为：通过轨道和滚轮的配合将移动架体放置在移动底座上，在将待灭菌的物品放置在移动架体上后，再将本装置推至灭菌装置的前，将第四连接杆抵靠在灭菌装置上，第四连接杆的高度与灭菌装置室内底部的高度一致，通过按下前进按键，电机驱动四个滚轮，使得移动架体移进至灭菌装置室内，通过超声波模块检测进入灭菌装置室内的距离，防止碰撞到灭菌装置，再将电源开关切断，使得硬件电路不会因在灭菌装置内缺少散热装置而损坏；在完成灭菌后，闭合电源开关，按下后退按键，移动架体回到移动底座上，整个灭菌过程，再无需人工将待灭菌的物品推进或拉出灭菌装置。

附图说明

图1为一种具有自动控制功能的智能灭菌架的结构示意图；

图2为一种具有自动控制功能的智能灭菌架的硬件模块连接关系图；

图3为超声波发射模块的电路图；

图4为超声波接收模块的电路图；

图5为检波模块的电路图；

其中：1、移动底座；2、移动架体；3、按键模块；101、底座架；102、扶手架；103、第一万向轮；104、第二万向轮；105、第三万向轮；106、第四万向轮；107、第一轨道；108、第二轨道；1011、第一连接杆；1012、第二连接杆；1013、第三连接杆；1014、第四连接杆；201、第一支柱；202、第二支柱；203、第三支柱；204、第四支柱；205、第一矩形载物板；206、第二矩形载物板；207、第三矩形载物板；208、第一挡物架；209、第二挡物架；211、第一滚轮；212、第二滚轮；213、第三滚轮；214、第四滚轮。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1～2所示，一种具有自动控制功能的智能灭菌架，包括：车体和安装在车体上的电池、电源开关、电源模块、主控模块、超声波模块、第一电机驱动模块、第二电机驱动模块、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和按键模块3；

所述电池通过电源开关与电源模块电连接；

电源模块分别与主控模块、超声波模块、第一电机驱动模块和第二电机驱动模块电连接；

所述第一电机驱动模块与第一电机和第二电机电连接；

所述第二电机驱动模块与第三电机和第四电机电连接；

所述主控模块还分别与超声波模块、第一电机驱动模块、第二电机驱动模块和按键模块3通信连接。

车体包括：移动底座1和移动架体2；

所述移动底座1包括：底座架101、扶手架102、第一万向轮103、第二万向轮104、第三万向轮105、第四万向轮106、第一轨道107和第二轨道108；

所述底座架101包括：第一连接杆1011、第二连接杆1012、第三连接杆1013和第四连接杆1014；

所述第二连接杆1012的一端与第一连接杆1011的一端固定连接，其另一端与第四连接杆1014的一端固定连接；

所述第三连接杆1013的一端与第一连接杆1011的另一端固定连接，其另一端与第四连接杆1014的另一端固定连接；

所述第一连接杆1011、第二连接杆1012、第三连接杆1013和第四连接杆1014构成矩形框架；

所述扶手架102固定在第一连接杆1011上；

所述第一轨道107设置在第二连接杆1012上，并延伸至第四连接杆1014，其轨道深度由深至浅，其尾端高度与第四连接杆1014平行；

所述第二轨道108设置在第三连接杆1013上，并延伸至第四连接杆1014，其轨道深度由深至浅，其尾端高度与第四连接杆1014平行；

所述第一万向轮103固定在第一连接杆1011的一端边缘；

所述第二万向轮104固定在第一连接杆1011的另一端边缘；

所述第三万向轮105固定在第四连接杆1014的一端边缘；

所述第四万向轮106固定在第四连接杆1014的另一端边缘。

移动架体2包括：第一支柱201、第二支柱202、第三支柱203、第四支柱204、第一矩形载物板205、第二矩形载物板206、第三矩形载物板207、第一挡物架208、第二挡物架209、第一滚轮211、第二滚轮212、第三滚轮213和第四滚轮214；

所述第一支柱201的一端与第一矩形载物板205的第一边角固定连接，其几何中心位置与第二矩形载物板206的第一边角固定连接，其另一端与第三矩形载物板207的第一边角固定连接；

所述第二支柱202的一端与第一矩形载物板205的第二边角固定连接，其几何中心位置与第二矩形载物板206的第二边角固定连接，其另一端与第三矩形载物板207的第二边角固定连接；

所述第三支柱203的一端与第一矩形载物板205的第三边角固定连接，其几何中心位置与第二矩形载物板206的第三边角固定连接，其另一端与第三矩形载物板207的第三边角固定连接；

所述第四支柱204的一端与第一矩形载物板205的第四边角固定连接，其几何中心位置与第二矩形载物板206的第四边角固定连接，其另一端与第三矩形载物板207的第四边角固定连接；

所述第一支柱201、第二支柱202、第三支柱203、第四支柱204、第一矩形载物板205、第二矩形载物板206和第三矩形载物板207构成三层置物架；

所述第一矩形载物板205、第二矩形载物板206和第三矩形载物板207的一个侧边均固定安装有第一挡物架208，其一端均固定安装有第二挡物架209；

所述按键模块3固定安装在第三矩形载物板207的一端；

所述超声波模块固定安装在第三矩形载物板207的另一端；

所述第一滚轮211、第二滚轮212、第三滚轮213和第四滚轮214分布于第一矩形载物板205的底部。

超声波模块包括：超声波发射模块、超声波接收模块和检波模块；

如图3所示，超声波发射模块包括：电阻r9、二极管d3、二极管d4、电阻r2、电阻r11、电阻r1、接地电容c1、三极管q1、三极管q4、nmos管m5、变压器t1、二极管d1、二极管d2和发射器tx；

所述电阻r9的一端作为超声波发射模块的输入端in，其另一端分别与二极管d3的负极和二极管d4的正极连接；

所述二极管d3的正极分别与电阻r2的一端和三极管q1的基极连接；

所述三极管q1的集电极分别与电阻r2的另一端和电阻r1的一端连接，并作为超声波发射模块的12v端；

所述电阻r1的另一端分别与接地电容c1和变压器t1原边的一端连接；

所述三极管q1的发射极分别与三极管q4的发射极和nmos管m5的栅极连接；

所述二极管d4的负极分别与电阻r11的一端和三极管q4的基极连接；

所述三极管q4的集电极与电阻r11的另一端连接，并作为超声波发射模块的-12v端；

所述nmos管m5的漏极与变压器t1原边的另一端连接，其源极接地；

所述变压器t1副边的一端分别与二极管d1的负极和二极管d2的正极连接，其另一端接地；

所述二极管d1的正极分别与二极管d2的负极和发射器tx的一端连接；

所述发射器tx的另一端接地。

如图4所示，超声波接收模块包括：电阻r3、三极管q2、接地电阻r10、电阻r4、三极管q3、nmos管m6、电阻r5、接地电阻r6、nmos管m4、pmos管m1、pmos管m2、nmos管m3、电阻r7、电阻r8、电容c2、nmos管m7、电阻r12、电阻r13、三极管q5、接地电阻r17、三极管q6、nmos管m13、nmos管m12、接地电容c4、nmos管m11、pmos管m8、pmos管m9、nmos管m10、电阻r14、电阻r15、电容c3、接地电阻r16和接收器rx；

所述电阻r3的一端分别与三极管q2的基极、三极管q3的基极和三极管q2的集电极连接，其另一端与电阻r4的一端连接，并作为超声波接收模块的5v端；

所述电阻r4的另一端与三极管q3的发射极连接；

所述三极管q2的发射极与接地电阻r10连接；

所述三极管q3的集电极分别与nmos管m6的漏极、nmos管m6的栅极和nmos管m7的栅极连接；

所述nmos管m6的源极接地；

所述nmos管m4的栅极分别与接地电阻r6、电阻r5的一端、接地电容c4和nmos管m11的栅极连接，其漏极分别与pmos管m1的漏极、pmos管m1的栅极和pmos管m2的栅极连接；

所述pmos管m1的源极与pmos管m2的源极连接，并作为超声波接收模块的5v端，与电源模块连接；

所述pmos管m2的漏极分别与nmos管m3的漏极和电阻r7的一端连接，并作为超声波接收模块的输出端out1；

所述nmos管m3的栅极分别与电阻r7的另一端和电阻r8的一端连接，其源极分别与nmos管m4的源极和nmos管m7的漏极连接；

所述电阻r8的另一端与电容c2的一端连接；

所述电容c2的另一端分别与pmos管m9的漏极、nmos管m10的漏极和电阻r14的一端连接；

所述电阻r14的另一端分别与nmos管m10的栅极和电阻r15的一端连接；

电阻r15的另一端与电容c3的一端连接；

所述电容c3的另一端分别与接地电阻r16和接收器rx的一端连接；

所述接收器rx的人另一端接地；

所述nmos管m10的源极分别与nmos管m11的源极和nmos管m12的漏极连接；

所述nmos管的漏极分别与pmos管m8的漏极、pmos管m8的栅极和pmos管m9的栅极连接；

所述pmos管m8的源极与pmos管m9的源极连接，并作为超声波接收模块的5v端，与电源模块连接；

所述电阻r12的一端与电阻r13的一端连接，并作为超声波接收模块的5v端，与电源模块连接；

所述电阻r12的另一端与三极管q5的集电极、三极管q5的基极和三极管q6的基极连接；

所述三极管q5的发射极与接地电阻r17连接；

所述电阻r13的另一端与三极管q6的发射极连接；

所述三极管q6的集电极分别与nmos管m13的漏极、nmos管m13的栅极和nmos管m12的栅极连接；

所述nmos管m13的源极接地；

所述nmos管m12的源极接地。

如图5所示，检波模块包括：电阻r23、接地电容c7、接地电容c8、检波二极管d5、电容c6、电阻r21、接地电阻r24、电阻r19、三极管q7、接地电阻r26、电容c5、电阻r22、接地电阻r25、三极管q8、电阻r18和电阻r20；

所述电阻r23的一端作为检波模块的输入端in1

所述检波模块的输入端in1与超声波接收模块的输出端out1连接；

所述电阻r23的另一端分别与接地电容c7、接地电容c8、检波二极管d5的负极和电容c6的一端连接；

所述检波二极管d5的正极接地；

所述三极管q7的基极分别与电阻r21的一端、电容c6的另一端和接地电阻r24连接，其集电极分别与电阻r19的一端和电容c5的一端连接，其发射极与接地电阻r26连接；

所述电容c5的另一端与电阻r22的一端连接；

所述三极管q8的基极分别与电阻r22的另一端和接地电阻r25连接，其发射极接地，其集电极分别与电阻r18的一端和电阻r20一端连接；

所述电阻r20的另一端作为检波模块的输出端out2；

所述电阻r21的另一端分别与电阻r19的另一端和电阻r18的另一端连接，并作为检波模块的5v端。

在本实施例中，主控模块的主控芯片采用stc15f2k60s2。

在本实施例中，按键模块3包括：前进按键和后退按键。

在本实施例中，第一电机驱动模块和第二电机驱动模块均采用l298n电机驱动模块，l298n电机驱动模块的外部接口包括：ena端、enb端、in1端、in2端、in3端、in4端、电机a端接口、电机b端接口、5v供电端和12v供电端；其5v供电端和12v供电端分别与电源模块连接。

第一电机驱动模块的电机a端接口接入第一电机，其电机b端接口接入第二电机；第二电机驱动模块的电机a端接口接入第三电机，其电机b端接口接入第四电机。

电机通过两个齿轮啮合的方式，将动能传输给滚轮。

表一为主控模块与各模块的接线表。

表一

本发明的有益效果为：通过轨道和滚轮的配合将移动架体2放置在移动底座1上，在将待灭菌的物品放置在移动架体2上后，再将本装置推至灭菌装置的前，将第四连接杆1014抵靠在灭菌装置上，第四连接杆1014的高度与灭菌装置室内底部的高度一致，通过按下前进按键，电机驱动四个滚轮，使得移动架体2移进至灭菌装置室内，通过超声波模块检测进入灭菌装置室内的距离，防止碰撞到灭菌装置，再将电源开关切断，使得硬件电路不会因在灭菌装置内缺少散热装置而损坏；在完成灭菌后，闭合电源开关，按下后退按键，移动架体2回到移动底座1上，整个灭菌过程，再无需人工将待灭菌的物品推进或拉出灭菌装置。