自动验光头镜盘启动控制电路及自动验光头初始化方法、顶焦度实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及眼科光学检查仪器领域，具体涉及一种自动验光头镜盘启动控制电路及自动验光头初始化方法、顶焦度实现方法。
【背景技术】
[0002]验光头是一种对人眼睛进行客观式验光的精密仪器，它能够检测眼睛的屈光不正程度，包括近视、远视、散光、双眼视力平衡、隐斜视、视力融合、立体视等视功能，为眼睛的视力检测和配镜提供处方数据。它一般包括以下几个部分，即验光头主机、电源及中继盒、
操控盒。
[0003]目前市场上的自动验光头主机有左右两个镜盘，左右镜盘各有6个镜片盘，上面嵌装有各种规格的球柱镜片及其他辅助镜片，由这些不同盘片上镜片组合出各种量值的屈光度进行验光。验光头上电初始化时，首先需定位6个镜片盘的初始位置，通过步进电机带动镜片盘转动，由安装于镜片盘上的磁钢(随盘转动)与霍尔元件(固定于机架上不移动)的相对位置确定出镜片盘的初始位置。现在主要的方式是每个镜片盘单独转动找到各自的初始位置，但这样的初始化时间一般在20秒以上，比较浪费时间。
[0004]另在验光过程中某些顶焦度值需要转动几个镜片盘才能实现其组合光度，如仍采用每个盘分别分时转动，必将延长验光时间，降低验光师的工作效率。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种能快速初始化验光头镜盘的自动验光头镜盘启动控制电路及基于该自动验光头镜盘启动控制电路的自动验光头初始化方法和顶焦度实现方法。
[0006]为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种自动验光头镜盘启动控制电路，包括镜盘控制器、与m个镜片盘对应的镜片盘位置传感器、以及与m个镜片盘对应的镜片盘驱动模块，其特征在于:每一个镜片盘位置传感器输出端连接至所述镜盘控制器的一个信号输入端;所述镜盘控制器具有m路信号输出端，且依次连接至相应镜片盘对应的镜片盘驱动模块控制输入端，所述m为正整数；
[0007]所述镜片盘位置传感器采集镜片盘所在的位置信息，并将该信息发送给镜盘控制器，所述镜盘控制器判断所述镜片盘是否位于初始位置上，如果是，则该自动验光头镜盘启动完成，如果不是，所述镜盘控制器控制镜片盘驱动模块驱动所述镜片盘转到初始位置上。
[0008]开机启动后，镜盘控制器控制镜片盘同时转动进入初始化工作状态，同时每个镜片盘位置传感器实时采集镜片盘的位置并发送给镜盘控制器，镜盘控制器判断各镜片盘位置传感器对应的镜片盘是否转到初始位置；当转到初始位置时镜盘停止转动；当所有镜片盘都转到初始位置后镜盘初始化完成。
[0009]该自动验光头镜盘启动控制电路缩短了自动验光头开始时的初始化时间，提高验光效率。
[0010]进一步的，所述镜片盘驱动模块包括电机驱动集成电路和单稳态数字电路，所述单稳态数字电路的输出端连接所述电机驱动集成电路的输出电流控制输入端，电机不转动时，所述单稳态数字电路对电机驱动集成电路输出半电流或1/5电流控制，降低电机温升。[0011 ]进一步的，所述镜盘控制器包括左镜盘控制器和右镜盘控制器，所述左镜盘控制器和右镜盘控制器分别与验光头主机的中桥控制器双向连接。中桥控制器向左镜盘控制器和右镜盘控制器发送镜盘初始化指令，镜盘初始化完成后，左镜盘控制器和右镜盘控制器将初始化完成信号发送到验光头主机中桥控制器中。
[0012]优选的，所述镜盘控制器为芯片LPC1768或υ^32821Ρ(:1768芯片具有具有6路相同的PWM波输出，且M⑶操作频率可达10MHz，其外设组件包含高达512ΚΒ的flash存储器、64KB的数据存储器、以太网MAC、USB主机/从机/OTG接口、8通道DMA控制器、4个UART、2条CAN通道、2个SSP控制器、SPI接口、3个I IC接口、2输入和2输出的I IS接口、8通道的12位ADC、10位DAC、电机控制PWM、正交编码器接口、4个通用定时器、带有独立电池供电的超低功耗RTC和多达70个的通用1管脚，完全能够满足该自动验光头镜盘启动控制电路的需求，且性价比高。同时LPC3282芯片同样也具有6路相同的PffM波输出，能够满足该自动验光头镜盘启动控制电路的需求，且性价比高。
[0013]优选的，所述电机驱动集成电路为芯片LV8731，所述单稳态数字电路为MC14538。芯片LV8731和MC14538的性价比高，提高了该自动验光头镜盘启动控制电路的性能，同时也节约了制造成本。
[0014]优选的，所述镜片盘位置传感器为霍尔传感器。
[0015]本发明还提出了一种基于所述自动验光头镜盘启动控制电路的自动验光头初始化方法，包括以下步骤:
[0016]SI，初始化自动验光头的各镜片盘驱动模块的电机控制口及镜片盘位置传感器；
[0017]S2，同时启动各镜片盘驱动模块的电机运转及A/D转换器；
[0018]S3，所述镜片盘位置传感器实时检测镜片盘位置信息，并将该位置信息发送给所述A/D转换器进行模数转换；
[0019]S4，镜片盘位置信息进行模数转换后，被发送至所述镜盘控制器中，所述镜盘控制器根据镜片盘位置信息分析判断各镜片盘是否位于各镜片盘的初始位置，如果是，则完成自动验光头的初始化，如果不是，所述镜盘控制器控制该镜片盘对应的镜片盘驱动模块继续工作，并重复执行步骤S3和步骤S4，直到各镜片盘均位于各镜片盘的初始位置后，完成自动验光头的初始化。
[0020]该方法实现了上电初始化时左镜盘、右镜盘各自的6个镜片盘同时转动功能，节省了自动验光头初始化的时间，从而节省了验光时间。
[0021]进一步的，所述步骤S4中判断各镜片盘是否处于初始位置的方法为:
[0022]所述镜盘控制器计算各镜片盘位置传感器输出信号大小，判别各镜片盘位置传感器是否已获得最大值，如某一镜片盘位置传感器已获得最大值，则所述镜片盘驱动模块再继续运行指定脉冲数后停止，此时该镜片盘所在位置即为初始位置;镜片盘位置传感器未获得最大值的镜片盘则由镜盘控制器继续计算其镜片盘位置传感器最大值，直到各镜片盘位置传感器均获得最大值并最终到达初始位置为止。
[0023]该判断各镜片盘是否处于初始位置的方法计算简单有效，镜片盘位置传感器输出信号类似一个开口向下的抛物线，当镜片盘位置传感器输出信号到达抛物线的顶点时，就达到了该镜片盘位置传感器输出信号的最大值，所述镜片盘驱动模块再继续运行指定脉冲数后停止中的指定脉冲数为预先设定的已知值。
[0024]本发明还提出了一种自动验光头顶焦度实现方法，自动验光头包括自动验光头镜盘启动控制电路，所述自动验光头镜盘启动控制电路包括镜盘控制器、与m个镜片盘一一对应的镜片盘位置传感器、以及与m个镜片盘对应的镜片盘驱动模块，每一个镜片盘位置传感器输出端连接至所述镜盘控制器的一个信号输入端;所述镜盘控制器具有m路信号输出端，且依次连接至相应镜片盘对应的镜片盘驱动模块