专利名称：智能体表温度控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗仪器，特别涉及一种中药熏蒸治疗的智能体表温度控制装置。
背景技术：
中药熏蒸的治疗效应是通过熏蒸的热能与蒸汽所载入的药物相互影响、共同作用 于机体而产生的。热效应使患处体表毛细血管网舒张，起到疏通气机、通达血脉的作用。而 药疗效应是由熏蒸药物中逸出的中药粒子作用于体表，并经开放的血管网吸收入体内而达 成。在中药熏蒸过程中，热能和药效持续作用于人体，可祛风除湿、活血止痛、利水消肿，加 快清除疼痛部位代谢废物、炎性渗出物及致痛物质，从而减轻胀痛，缓解或消除关节、肌肉 痉挛等，可使疼痛得以迅速缓解。研究表明，较高的熏蒸温度可以明显提高即时的止痛效果 及远期治疗效果，因此，在保证安全和患者舒适度的前提下，应注意提高熏蒸温度。但现有 技术的中药熏蒸治疗仪提供的温度显示为药液温度，而不是对治疗起决定性作用的与患者 体表接触的蒸汽温度。因此，如何有效地实现对体表蒸汽接触温度的控制，是中药熏蒸治疗 仪存在的共性问题。
实用新型内容本实用新型的目的，就是为了解决上述问题，提供一种智能体表温度控制装置。为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用了以下的技术方案一种智能体表 温度控制装置，包括电源处理电路、键盘控制电路、LCD显示电路、语音及报警电路、单片机 系统电路、A/D转换电路、激光测距传感器、环境温度传感器、体表温度传感器、锅内蒸汽温 度传感器、锅内蒸汽压力传感器、EPROM存储电路、光耦、可控硅和电热膜；电源处理电路分 别向单片机系统电路、LCD显示电路、A/D转换电路和各传感器提供电源；单片机系统电路 通过控制引脚和I/O 口引脚分别与键盘控制电路、IXD显示电路、语音及报警电路、EPROM 存储电路、A/D转换电路、环境温度传感器、体表温度传感器、锅内蒸汽温度传感器和光耦连 接；激光测距传感器、锅内蒸汽压力传感器的输出端连接A/D转换电路的输入端；可控硅的 输入端连接光耦的输出端，电热膜的输入端连接可控硅的输出端。所述的单片机系统电路采用AT89S51单片机、AT89S52单片机或AT89C51单片机； 所述的键盘控制电路设有6个按键输出，分别接入单片机的六个输入口 ；所述的EPROM存储 电路采用X25045存储电路。所述的A/D转换电路采用TLC2543转换电路；所述的激光测距传感器采用PT50F 激光测距传感器；所述的环境温度传感器、锅内蒸汽温度传感器均采用DS18B20温度传感 器；所述的锅内蒸汽压力传感器采用ASDX030压力传感器。所述的语音及报警电路中的报警装置采用蜂鸣器，语音ic模块采用ISD1420。所述的光耦采用PC357光耦；所述的可控硅采用MAC223A6可控硅。本实用新型的智能体表温度控制装置启动后，单片机首先读取键盘各键值，设定各项参数，通过可控硅控制电热膜加热，并与蒸汽压力传感器、蒸汽温度传感器构成闭环控 制，保证蒸汽输出流量恒定，根据使用者选择的设定温度及环境温度，单片机在EPROM内查 找环境温度、蒸汽接触体表温度、蒸汽的出气口至体表距离表，得到使用者与蒸汽排出口应 保持的距离，并通过激光测距传感器、语音及报警电路，提示操作者移动至正确位置，从而 有利于避免高温烫伤等危险的发生，增强了中药熏蒸的安全性，提高了熏蒸药疗的效果。本 实用新型的智能体表温度控制装置结构简单，制造成本低，操作方便，性能稳定，智能化程 度尚。
图1是本实用新型的总体结构框图；图2是本实用新型的面板示意图；图3是本实用新型的主程序流程图。图中1.电源处理电路，2.键盘控制电路，3. IXD显示电路，4.语音及报警电路， 5.单片机系统电路，6.A/D转换电路，7.激光测距传感器，8.环境温度传感器，9.锅内蒸汽 温度传感器，10.锅内蒸汽压力传感器，11. EPROM存储电路，12.光耦，13.可控硅，14.电热 膜，15.体表温度传感器。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步说明。参见图1，本实用新型的智能体表温度控制装置，包括电源处理电路1、键盘控制 电路2、IXD显示电路3、语音及报警电路4、单片机系统电路5、A/D转换电路6、激光测距传 感器7、环境温度传感器8、体表温度传感器15、锅内蒸汽温度传感器9、锅内蒸汽压力传感 器10、EPR0M存储电路11、光耦12、可控硅13和电热膜14。电源处理电路1分别向单片机 系统电路5、IXD显示电路3、A/D转换电路6和各传感器提供电源；单片机系统电路5通过 控制引脚和I/O 口引脚分别与键盘控制电路2、IXD显示电路3、语音及报警电路4、EPROM 存储电路11、A/D转换电路6、环境温度传感器8、体表温度传感器15、锅内蒸汽温度传感器 9和光耦12连接；激光测距传感器7、锅内蒸汽压力传感器10的输出端连接A/D转换电路 6的输入端；可控硅13的输入端连接光耦12的输出端，电热膜14的输入端连接可控硅13 的输出端。本实用新型中的单片机系统电路5采用AT89S51单片机、AT89S52单片机或 AT89C51单片机；键盘控制电路设有6个按钮输出(配合参见图2、，分别接入单片机5的六 个输入口 ；EPROM存储电路11采用X25045存储电路。A/D转换电路6采用TLC2543转换电 路；激光测距传感器7采用PT50F激光测距传感器；环境温度传感器8、锅内蒸汽温度传感 器9均采用DS18B20温度传感器；锅内蒸汽压力传感器10采用ASDX030压力传感器。语音 及报警电路4中的报警装置采用蜂鸣器，语音ic模块采用ISD1420。光耦12采用PC357光 耦；可控硅13采用MAC223A6可控硅。本实用新型的智能体表温度控制装置启动后，电源处理电路1开始供电，单片机 系统电路5先读取EPROM存储电路11中的参数原始值，再读取键盘控制电路2的键值，设 定各项参数，LCD显示电路3显示设置情况，参数设置完毕后，系统进入熏蒸药疗阶段，单片机系统电路5通过光耦12驱动可控硅13，控制电热膜14加热药液，锅内蒸汽温度传感器 9、锅内蒸汽压力传感器10将所测得的蒸汽温度与压力反馈给单片机系统电路5，调节电热 膜14加热量，保证蒸汽流量恒定。单片机系统根据环境温度传感器8测得的环境温度与用 户设定的蒸汽接触人体温度，查询存储在EPROM存储电路11中的环境温度、蒸汽接触体表 温度、蒸汽的出气口至体表距离的关系表，得到体表与蒸汽的出气口应保持的距离，激光测 距传感器7通过A/D转换电路6将操作者的位置传送到单片机系统电路5，并在LCD显示 电路3上显示人的位置，语音及报警电路4 一方面通过语音引导操作者移动到合适位置上， 一方面在操作者距离太近可能造成高温烫伤危险时发出声音报警，并通过单片机系统电路 5停止电热膜14加热，减少事故发生。当仪器发生故障导致压力、温度过高时，语音及报警 电路4中的蜂鸣器警报，并停止电热膜14加热。本实用新型中的锅内蒸汽温度传感器9、锅内蒸汽压力传感器10以及电热膜14闭 环控制，保证蒸汽的流量恒定。在“蒸汽的出气口至体表的距离”、“环境温度”、“体表温度” 三个变量中，“环境温度”由环境温度传感器8测定，“蒸汽接触体表温度”由体表温度传感 器15测定，“蒸汽的出气口至体表的距离”由激光测距传感器测定。设定“体表温度”(如 41°C )，在当前“环境温度”下，调节蒸汽的出气口至体表的距离，当“蒸汽接触体表温度”到 达设定值时，记录激光测距传感器测定的距离；改变“环境温度”，重新调节蒸汽的出气口至 体表的距离，当“蒸汽接触体表温度”再次到达设定值时，记录激光测距传感器测定的距离； 以此类推，得到环境温度、蒸汽接触体表温度以及蒸汽的出气口至体表距离三者的关系表。如图2所示，本实用新型中的面板包括键盘控制电路2中的6个按钮、IXD显示电 路3中的显示屏，以及电源总开关。其中键盘控制电路2包括6个按钮，其中上、下、左、右 四个按钮以三角方向标出，参数确定按钮为圆形按钮，启动按钮为方形按钮。LCD显示电路 3中的显示屏设置在面板上方，参数设计阶段显示参数情况，熏蒸药疗阶段显示操作者位置 以及熏蒸药液温度、压力、环境温度及设定温度。图3是本实用新型的主程序流程图，系统开机，从EPROM存储电路11处读取各项 原始参数，初始化，等待“启动”键或“设置”键信号。若“启动”键响应则程序直接进入运 行状态，若“设置”键响应则程序进入参数设置状态，并将设置参数送LCD显示电路3显示。 全部参数设置完毕后直接进入运行状态。运行时，通过检测环境温度和设置蒸汽接触体表 温度，查距离表得到蒸汽的出气口至体表距离值，单片机系统电路5通过光耦12控制可控 硅13驱动电热膜14加热，蒸汽温度传感器9、蒸汽压力传感器10的反馈值与预设值比较， 调整电热膜14加热量，实现蒸汽流量恒定。再根据激光测距传感器7所测得的人体位置， 与人与蒸汽的出气口应当保持的距离值进行比较，当不在正确位置时，通过语音系统提示 操作者移动，单片机系统电路5内部计时器记录熏蒸药疗时间，判断是否达到设计时间，若 到达则程序返回，否则，程序继续从电热膜14加热开始执行。
权利要求1.一种智能体表温度控制装置，其特征在于其特征在于包括电源处理电路、键盘控 制电路、LCD显示电路、语音及报警电路、单片机系统电路、A/D转换电路、激光测距传感器、 环境温度传感器、体表温度传感器、锅内蒸汽温度传感器、锅内蒸汽压力传感器、EPROM存储 电路、光耦、可控硅和电热膜；电源处理电路分别向单片机系统电路、LCD显示电路、A/D转 换电路和各传感器提供电源；单片机系统电路通过控制引脚和I/O 口引脚分别与键盘控制 电路、LCD显示电路、语音及报警电路、EPROM存储电路、A/D转换电路、环境温度传感器、体 表温度传感器、锅内蒸汽温度传感器和光耦连接；激光测距传感器、锅内蒸汽压力传感器的 输出端连接A/D转换电路的输入端；可控硅的输入端连接光耦的输出端，电热膜的输入端 连接可控硅的输出端。
2.根据权利要求1所述的智能体表温度控制装置，其特征在于所述的单片机系统电 路采用AT89S51单片机、AT89S52单片机或AT89C51单片机；所述的键盘控制电路设有6个 按键输出，分别接入单片机的六个输入口 ；所述的EPROM存储电路采用X25045存储电路。
3.根据权利要求1所述的智能体表温度控制装置，其特征在于所述的A/D转换电路 采用TLC2543转换电路；所述的激光测距传感器采用PT50F激光测距传感器；所述的环境 温度传感器、锅内蒸汽温度传感器均采用DS18B20温度传感器；所述的锅内蒸汽压力传感 器采用ASDX030压力传感器。
4.根据权利要求1所述的智能体表温度控制装置，其特征在于所述的语音及报警电 路中的报警装置采用蜂鸣器，语音ic模块采用ISD1420。
5.根据权利要求1所述的智能体表温度控制装置，其特征在于所述的光耦采用PC357 光耦；所述的可控硅采用MAC223A6可控硅。
专利摘要本实用新型提供了智能体表温度控制装置，它包括电源处理电路、键盘控制电路、LCD显示电路、语音及报警电路、单片机系统电路、A/D转换电路、激光测距传感器、环境温度传感器、体表温度传感器、锅内蒸汽温度传感器、锅内蒸汽压力传感器、EPROM存储电路、光耦、可控硅和电热膜。本实用新型以嵌入式单片机为控制核心，通过测定锅内蒸汽压力和温度，闭环控制电热膜加热，保证蒸汽输出流量恒定，系统根据EPROM存储的环境温度、蒸汽接触体表温度及蒸汽的出气口至体表距离的关系表，通过用户键盘设定蒸汽接触温度，LCD实时显示人体位置、接触温度，语音提示人体移动到达合适距离，在接触温度过高易造成皮肤损伤时，系统报警并切断电源。该系统结构简单，制造成本低，操作方便，性能稳定，智能化程度高。
文档编号G05D23/20GK201820154SQ20102052015
公开日2011年5月4日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者尚昆, 崔海坡, 廖跃华, 杨丽英, 沈力行, 赵改平 申请人:上海理工大学