专利名称：一种医疗自动注射器电脑控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗自动注射器电脑控制器。
技术背景近年来，对医疗用微量注射器的需求也越来越大。由于目前国内还没有具 体针对医疗用微量注射器的国家标准，所以在实际开发过程中每个公司都有自 己的一种实现方法，特别是在处理注射过程中输液管道受到的阻力问题上有很 多种解决方法。国内一种常见的方法是采用机械式触点的通断来检测压力是否 到达限定值，精度不高容易产生故障，而且不能设定不同的压力限定值，无法 避免由于设定压力不当引起的不报警或乱报警的情况。另外，由于没有设置注 射器容量检测装置，这在一定程度上造成注射剂的浪费，从而影响了常规注射 器的应用。 实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种具有注射器容量检测和压力传感检测功能 的医疗自动注射器电脑控制器。本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现 一种医疗自动注射器电 脑控制器，包括安装在控制板上的微电脑MCU、按键电路、显示和声音保警电路、 输出控制电路和电源管理电路，其特征在于还包括检测注射器容量的电路和压力传感器检测电路；上述各功能电路与微电脑MCU上的相应端口连接。本实用新型所述的检测注射器容量电路，包括容量选择开关、驱动模块U2 和三极管Q6、 Q7，所述的三极管Q6、 Q7的基极分别通过电阻R26和电阻R25与 驱动模块Ull上相应的输出端相连接，其集电极共接于工作电源，其发射极分 别经电阻R23和发光二极管指示灯LED5、电阻R24和发光二极管指示灯LED6接地，容量选择开关的两个连接端分别经电阻R27、 R28接地，容量选择开关的 两个连接端还分别连接于驱动模块U2上相应的容量选择信号输入端。本实用新型所述的压力传感检测电路包括压力传感器、电阻R58、 R59、 R61、 R62、可调电位器RV3和运算放大器U7;压力传感器的两个输出端分别通过电阻 R62和电阻R61与运算放大器U7的同、反相输入端连接，可调电位器RV3的两 个固定端分别通过电阻R58连接工作电源、通过电阻R59接地；可调电位器RV3 的调节端连接运算放大器U7的同相输入端，运算放大器U7的输出端与微电脑 MCU上相应的AD端口连接。本实用新型还包括安装在电源板上的电池欠压报警电路、电池供电指示与 电源线跌落报警电路，上述各电路与微电脑MCU上的相应端口连接。与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点1、采用压力传感检测控制， 定时精度高；2、应用了注射器容量检测技术，流速稳定且用液量少，在输注急 重药方面应用广泛；3由于步进机驱动方式得到改进，系统耗电量可以减到最少。
图1为本实用新型的电脑控制器原理框图； 图2为本实用新型的MCU控制板电路原理图； 图3为本实用新型的电源控制板电路原理图； 图4为本实用新型的主程序流程框图；具体实施方式
如图1所示，本实用新型的硬件部份包括微电脑MCU、按键电路部分2、显 示和声音保警电路3、输出控制电路4、检测注射器容量的电路5、压力传感器 检测6、电池欠压报警电路7、电池供电指示与电源线跌落报警电路8和电源管理9。上述电路分装在两块线路板上，第一块是控制板，第二块是电源板，用接插座和排线电缆将它们连接。控制板上主要有微电脑MCU、按键电路部分2、显 示和声音保警电路3、输出控制电路4、检测注射器容量的电路5。电源板上主 要有压力传感器检测6、电池欠压报警电路7、电池供电指示与电源线跌落报警 电路8和电源管理9。上述各功能电路与微电脑MCU上的相应端口连接。控制板 主要负责用户界面如按键、显示和声音，以及控制逻辑和输入的采集量处理及 输出驱动控制。电源板主要负责采集各种监测量和电源管理。如图2所示，本实用新型的微电脑MCU控制板的电原理图。微电脑MCU芯 片U10采用MEGA16。按键电路部分2，包括电阻R12、 R'13、 R14、 R15，排阻RP2和12个按键， 分别与微电脑MCU的PA0、 PA1、 PA2、 PA3、 PA4、 PA5、 PA6相连接，微电脑MCU 处理来自按键的信息。显示和声音保警电路3，包括蜂鸣器BUZ1、电阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 R19、 R20、 R21、三位数码管LED1、指示灯LEDIO、 LED12、 LED13、驱 动芯片U12、电容C9，连接到微电脑MCU的相应管脚。输出控制电路4，包括驱动芯片U13、电阻R16、 R17、 R18、指示灯LED7、 LED8、 LED9、 LEDll、 LED14，电容CIO，与微电脑MCU管脚连接，由微电脑MCU 控制，驱动线圈A1、 A2、 Bl、 B2与步进电机连接，驱动步进电机。检测注射器容量的电路5，三极管Q6、 Q7的基极分别通过电阻R26和电阻 R25与驱动模块Ull上相应的输出端相连接，其集电极共接于工作电源，其发 射极分别经电阻R23和发光二极管指示灯LED5、电阻R24和发光二极管指示灯LED6接地，容量选择开关的两个连接端分别经电阻R27、 R28接地，容量选 择开关的两个连接端还分别连接于驱动模块U2上相应的容量选择信号输入端。压力传感器检测6，包括压力传感器、电阻R58、 R59、 R61、 R62、可调电 位器RV3和运算放大器U7;压力传感器的两个输出端分别通过电阻R62和电阻 R61与运算放大器U7的同、反相输入端连接，可调电位器RV3的两个固定端分 别通过电阻R58连接工作电源、通过电阻R59接地；可调电位器RV3的调节端 连接运算放大器U7的同相输入端，运算放大器U7的输出端经稳压二极管ZD3、 电容C9稳压滤波后，连接微电脑MCU上相应的AD端口 AD—IN脚连接。压力传感器实际是一个电阻桥连接到CON6 ，当压力传感器没有受到外力 的情况时，由于上下桥臂阻值相等，输出电压为0;当压力传感器在外力作用下 发生形变时，上下桥臂阻值发生变化，.这样就在输出端产生一个电压。受到的 外力越大，产生的形变越大，这个电压值也就越大。将压力传感器安放在螺杆 前端的支架上，当注射过程中输液管道受到阻力的时候，螺杆将相对于前端的 支架产生一个相对的位移，从而挤压压力传感器使之发生形变，微电脑MCU(l) 就可以根据输出端输出的电压大小检测阻力大小。电池欠压t艮警电路7，包括电阻R44、 R45、 R46、 R47、 R48、 R49、 R50、 R54、 R55、 R56、电位器RV2，三极管Q3、 Q5，电容C21，发光二极管指示灯 LED3。电源VCC经过电阻R44、 R45，变压器RV2分压后接入U9的负端，电 源VCC经过R46与稳压二极管到地，稳压点接入U9的正端，在电池欠压时候 运放U9反转6脚输出高电平，从而驱动由电阻R48、 R49、 R50、三极管Q3、 BUZ2组成的蜂鸣器报警电路；也同时驱动由电阻R54、 R55、 R56、电容C21、 三极管Q5和LED3组成的电池欠压报警指示灯电路。电池供电指示与电源线跌落报警电路8，包括电阻R16、 R53、 R29，三极管 Q4，稳压二极管ZD1，发光二极管指示灯LED4。由于+18V电源与电池隔离，而 十6V电源与电池相连，当交流电源连接时，十18V电源工作，三极管Q4基极为高电平，Q4截止，电池供电指示LED熄灭；当交流电源断开，十18V电源不工 作，三极管Q4基极为低电平，三极管Q4导通，电池供电指示LED点亮。 电源管理电路9提供整个电路的工作电源。如图4所示，本实用新型的主程序流程为在微电脑MCU复位后开始，进入 初始化，接下来判断是否校验码正确，如果校验码不正确就读取EEPROM中的速 率、容量和压力的设定值，并且判断这个设定值，设定值如果正确就把当前值 作为设定值，设定值如果不正确，就对速率、容量和压力清零；如果校验码正 确就进行设备初始化，速率、容量和压力保持不变其它数据变量清零处理；注 射容量判断以适应不同容量的注射器，以上全部处理完毕后，进行主程序开始 注射工作，驱动步进电机推进注射器；同步采集压力，以免阻塞，下一步处理 按键和显示。
权利要求1、一种医疗自动注射器电脑控制器，包括安装在控制板上的微电脑MCU(1)、按键电路(2)、显示和声音保警电路(3)、输出控制电路(4)和电源管理电路(9)，其特征在于还包括检测注射器容量的电路(5)和压力传感器检测电路(6)；上述各功能电路与微电脑MCU上的相应端口连接。
2、 根据权利要求1所述的一种医疗自动注射器电脑控制器，其 特征在于所述的检测注射器容量的电路(5)，包括容量选择开关、 驱动模块U2和三极管Q6、 Q7，所述的三极管Q6、 Q7的基极分别通 过电阻R26和电阻R25与驱动模块Ull上相应的输出端相连接，其 集电极共接于工作电源，其发射极分别经电阻R23和发光二极管指 示灯LED5、电阻R24和发光二极管指示灯LED6接地，容量选择开 关的两个连接端分别经电阻R27、 R28接地，容量选择开关的两个连 接端还分别连接于驱动模块U2上相应的容量选择信号输入端。
3、 根据权利要求1所述的一种医疗自动注射器电脑控制器，其 特征在于所述的压力传感检测电路(6)包括压力传感器、电阻R58、 R59、 R6K R62、可调电位器RV3和运算放大器U7;压力传感器的两 个输出端分别通过电阻R62和电阻R61与运算放大器U7的同、反相 输入端连接，可调电位器RV3的两个固定端分别通过电阻R58连接工 作电源、通过电阻R59接地；可调电位器RV3的调节端连接运算放大 器U7的同相输入端，运算放大器U7的输出端经稳压二极管ZD3、电 容C9稳压滤波后，连接微电脑MCU上相应的AD端口 ADJN脚连接。
4、 根据权利要求1所述的一种医疗自动注射器电脑控制器，其特征在于还包括安装在电源板上的电池欠压报警电路(7)、电池供电指示与电源线跌落报警电路(8)，上述各电路与微电脑MCU上的相 应端口连接。
专利摘要本实用新型公开了一种医疗自动注射器电脑控制器，包括安装在控制板上的微电脑MCU(1)、按键电路(2)、显示和声音保警电路(3)、输出控制电路(4)和安装在电源板上的电池欠压报警电路(7)、电池供电指示与电源线跌落报警电路(8)、电源管理电路(9)，还包括检测注射器容量的电路(5)和压力传感器检测电路(6)；上述各功能电路与微电脑MCU上的相应端口连接。本实用新型采用注射器容量检测技术和压力传感检测控制，定时精度高，流速稳定且用液量少，在输注急重药方面应用广泛。
文档编号G05B19/04GK201107605SQ200720057438
公开日2008年8月27日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者宇 李, 李德赤, 熊益仲 申请人:广州擎天实业有限公司