一种用于内科听诊教学模型人的控制系统的制作方法

本实用新型属于内科听诊教具技术领域，用于学习内科护理技术中的心肺检查、腹部检查等，尤其是涉及一种用于内科听诊教学模型人的控制系统。

背景技术：

心脏听诊是人体心脏理学检查的重要内容，也是任何医生所必须掌握的检查基本技术，医学生在初学阶段只能借助模拟器来学习这方面的知识，仿真度越高的模型人越能有助于学生的学习，也能更有效的避免学生在临床中发生医疗事故。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于内科听诊教学模型人的控制系统，以提出一种新型的用于医学教学的模型人。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于内科听诊教学模型人的控制系统，其特征在于：包括设置在模型人壳体内部的主控模块、电机驱动模块、电机、扬声器和多路选择模块；

所述主控模块通过数字隔离装置与电机驱动模块电连接，电机驱动模块与电机电连接，电机设置在模型人相应的脉搏位置用来模拟人体脉搏的跳动，主控模块与多路选择模块电连接，主控模块还与扬声器电连接，扬声器与多路选择模块电连接，多路选择模块与若干喇叭电连接，喇叭设置在模型人壳体的相应的听诊部位上；

模型人壳体的外侧设置有与主控模块连接的显示屏，显示屏上设置有与主控模块连接的按键。

进一步的，所述主控模块包括型号为NUC505YO13Y的单片机，数字隔离装置包括型号为ADUM1200ARZ的数字隔离芯片，电机驱动模块包括型号为L9110S的驱动芯片，单片机的第四十一脚和第四十二脚分别与数字隔离芯片的第二脚和第三脚连接，数字隔离芯片的第七脚和第六脚分别与第八电阻和第九电阻的一端连接，第八电阻和第九电阻的另一端分别与驱动芯片的第一脚和第四脚连接，驱动芯片的第六脚和第七脚分别与电机连接。

进一步的，所述数字隔离芯片的第一脚和第八脚分别与第一稳压电路和第二稳压电路连接，驱动芯片的第二脚和第三脚分别与第二稳压电路连接，第一稳压电路和第二稳压电路采用的芯片型号均为TPS73633芯片。

进一步的，所述主控模块包括型号为NUC505YO13Y的单片机，扬声器的型号为LM48310SD，多路选择模块包括型号为CD74HC4067_DW_24的模拟多路复用芯片，单片机的第五十六脚与电解电容的正极连接，电解电容的负极与第四插件的第一脚连接，电解电容的负极还与第十三电阻的一端连接，第十三电阻的另一端接地；

第四插件的第一脚与第九电容的一端连接，第九电容的另一端与扬声器的第一脚连接，第四插件的第二脚与第十电容的一端连接，第十电容的另一端与扬声器的第二脚连接，扬声器的第四脚、第三脚、第九脚连接后与电源连接，扬声器的第八脚、第十一脚连接，扬声器的第四脚、第三脚、第九脚连接的节点与第八脚、第十一脚连接的节点之间并联有第十一电容和第十二电容；

扬声器的第十脚与模拟多路复用芯片的第一脚连接，模拟多路复用芯片的第二至第九脚、第十六至第二十三脚分别与喇叭连接，单片机的第三十四、三十三、三十二、三十一、二十八脚分别与第二电阻、第四电阻、第五电阻、第七电阻、第三电阻的一端连接，第二电阻、第四电阻、第五电阻、第七电阻、第三电阻的另一端分别与模拟多路复用芯片的第十、十一、十四、十三、十五脚连接。

进一步的，所述主控模块包括型号为NUC505YO13Y的单片机，所述显示器包括型号为UG-2864KSWMG01的显示芯片，显示芯片的第一、二、三、六、七、十一、十二、二十四脚分别接地，显示芯片的第五脚接3.3V电源，显示芯片的第一、二、三脚的节点与显示芯片的第五脚之间并联有第一电容和第二电容，显示芯片的第八、九、十、十三、十四脚分别与单片机的七十八、四、八十二、七十九、八十脚连接，显示芯片的第二十一脚与第一电阻的一端连接，显示芯片的第二十二脚与第三电容的一端连接，第一电阻的另一端与第三电容的另一端连接后接地，显示芯片的第二十三脚与第二十四脚之间并联有第四电容和第五电容，显示芯片的第二十四脚接地，3.3V电源经过升压电路后变为12.5V与显示芯片的第二十三脚连接。

进一步的，所述升压电路包括型号为LM2621MM/NOPB的升压芯片，升压芯片的第八脚与第七脚之间连接有肖特基二极管，升压芯片的第八脚与第一电感的一端连接，第一电感的另外一端与第七电容的正极连接，第七电容的负极接地，第一电感与第七电容的连接节点与3.3V电压连接；

升压芯片的第七脚与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与升压芯片的第二脚、第六脚、第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端与升压芯片的第三脚连接，第二电阻、升压芯片的第二脚、第六脚、第四电阻四者的连接节点与第九电容的一端连接，第九电容的另一端接地，第二电阻与升压芯片的第七脚的连接节点与升压芯片的第四脚之间并联有第八电容和第三电阻，第八电容和第三电阻与升压芯片的第四脚的连接节点接地，第八电容和第三电阻与升压芯片的第七脚的连接节点输出12.5V的电压给显示芯片的第二十三脚，第八电容和第三电阻与升压芯片的第七脚的连接节点还与第六电容的正极连接，第六电容的负极接地，升压芯片的第一脚、第五脚接地。

进一步的，还包括型号为USB-CONN的USB芯片和型号为SN75240P的USB端口瞬态抑制芯片，所述主控模块包括型号为NUC505YO13Y的单片机，USB芯片的第五、六脚接地，USB芯片的第二、三脚分别与单片机的第十九、二十脚连接，USB芯片的第一脚与USB端口瞬态抑制芯片第二脚连接，USB端口瞬态抑制芯片的第二脚与单片机的第四十九脚连接，USB端口瞬态抑制芯片的第六、八脚分别与单片机的第十九、二十脚连接，USB端口瞬态抑制芯片的第一、三、五、七脚接地。

进一步的，所述主控模块还与无源晶振和有源晶振连接，所述无源晶振的两个管脚分别与第十四电容和第十五电容连接，第十四电容和第十五电容的另一管脚分别接地，所述有源晶振的第一脚与第四脚之间连接有第十五电阻，有源晶振的第一脚与第四脚还分别与第十六电容和第十七电容连接，第十六电容和第十七电容的另一管脚分别接地。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种用于内科听诊教学模型人的控制系统具有以下优势：

本实用新型结构简单，仿真度高，有助于提高教学质量，能有效的改善现在的医学教学现状，具有广阔的市场前景。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型实施例所述的主控模块与扬声器、数字隔离芯片的电路连接图；

图3为本实用新型实施例所述的驱动芯片的电路连接原理图；

图4为本实用新型实施例所述的第一稳压电路的原理图；

图5为本实用新型实施例所述的第二稳压电路的原理图

图6为本实用新型实施例所述的模拟多路复用芯片的电路连接图；

图7为本实用新型实施例所述的显示芯片与升压芯片的电路连接图；

图8为本实用新型实施例所述的USB芯片与USB端口瞬态抑制芯片的电路连接原理图；

图9为本实用新型实施例所述的单片机的电路连接图；

图10为本实用新型实施例所述的第一底座、第二底座、第三底座的结构示意图；

图11为本实用新型实施例所述的第一底座的俯视图；

图12为本实用新型实施例所述的第三底座的主视图；

图13为本实用新型实施例所述的固定块与底板的连接结构示意图；

图14为本实用新型实施例所述的模型人的结构示意图。

附图标记说明：

1-第一底座；101-侧壁；1011-调节螺栓；102-底板；1021-导轨；10211-T型槽；2-第二底座；103-固定块；1031-弧形结构；1032-T型部；104-第一转轴；201-第一锥齿轮；202-第二锥齿轮；203-第一电机；204-第二转轴；2041-挡板；205-第一控制器；3-第三底座；301-第一齿轮；302-第二齿轮；303-第二电机；304-第二控制器；305-开口；4-模型人；401-柔性表皮层；402-加热层；4021-加热丝；403-弹性层；404-充气层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种用于内科听诊教学模型人的控制系统4，包括设置在模型人4壳体内部的主控模块、电机驱动模块、电机、扬声器U7和多路选择模块；主控模块通过数字隔离装置与电机驱动模块电连接，电机驱动模块与电机电连接，电机设置在模型人4相应的脉搏位置用来模拟人体脉搏的跳动，主控模块与多路选择模块电连接，主控模块还与扬声器U7电连接，扬声器U7与多路选择模块电连接，多路选择模块与若干喇叭电连接，喇叭设置在模型人4壳体的相应的听诊部位上；模型人4壳体的外侧设置有与主控模块连接的显示屏，显示屏上设置有按键。

如图1、3所示，主控模块包括型号为NUC505YO13Y的单片机U8，数字隔离装置包括型号为ADUM1200ARZ的数字隔离芯片U6，电机驱动模块包括型号为L9110S的驱动芯片U5，单片机U8的第四十一脚和第四十二脚分别与数字隔离芯片U6的第二脚和第三脚连接，数字隔离芯片U6的第七脚和第六脚分别与第八电阻R8和第九电阻R9的一端连接，第八电阻R8和第九电阻R9的另一端分别与驱动芯片U5的第一脚和第四脚连接，驱动芯片U5的第六脚和第七脚分别与电机连接。

如图1、3所示，数字隔离芯片U6的第一脚和第八脚分别与第一稳压电路(如图4)和第二稳压电路(如图5)连接，驱动芯片U5的第二脚和第三脚分别与第二稳压电路连接，第一稳压电路和第二稳压电路采用的芯片型号均为TPS73633芯片。

如图1、6所示，扬声器U7的型号为LM48310SD，多路选择模块包括型号为CD74HC4067_DW_24的模拟多路复用芯片U2，单片机U8的第五十六脚与电解电容C13的正极连接，电解电容C13的负极与第四插件P4的第一脚连接，电解电容C13的负极还与第十三电阻R13的一端连接，第十三电阻R13的另一端接地。第四插件P4的第一脚与第九电容C9的一端连接，第九电容C9的另一端与扬声器U7的第一脚连接，第四插件P4的第二脚与第十电容C10的一端连接，第十电容C10的另一端与扬声器U7的第二脚连接，扬声器U7的第四脚、第三脚、第九脚连接后与电源连接，扬声器U7的第八脚、第十一脚连接，扬声器U7的第四脚、第三脚、第九脚连接的节点与第八脚、第十一脚连接的节点之间并联有第十一电容C11和第十二电容C12。

如图1、6所示，扬声器U7的第十脚与模拟多路复用芯片U2的第一脚连接，模拟多路复用芯片U2的第二至第九脚、第十六至第二十三脚分别与喇叭连接，单片机U8的第三十四、三十三、三十二、三十一、二十八脚分别与第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5、第七电阻R7、第三电阻R3的一端连接，第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5、第七电阻R7、第三电阻R3的另一端分别与模拟多路复用芯片U2的第十、十一、十四、十三、十五脚连接。

如图7所示，显示器包括型号为UG-2864KSWMG01的显示芯片U1，显示芯片U1的第一、二、三、六、七、十一、十二、二十四脚分别接地，显示芯片U1的第五脚接3.3V电源，显示芯片U1的第一、二、三脚的节点与显示芯片U1的第五脚之间并联有第一电容C1和第二电容C2，显示芯片U1的第八、九、十、十三、十四脚分别与单片机U8的七十八、四、八十二、七十九、八十脚连接，显示芯片U1的第二十一脚与第一电阻R1的一端连接，显示芯片U1的第二十二脚与第三电容C3的一端连接，第一电阻R1的另一端与第三电容C3的另一端连接后接地，显示芯片U1的第二十三脚与第二十四脚之间并联有第四电容C4和第五电容C5，显示芯片U1的第二十四脚接地，3.3V电源经过升压电路后变为12.5V与显示芯片U1的第二十三脚连接。

如图7所示，升压电路包括型号为LM2621MM/NOPB的升压芯片U2，升压芯片U2的第八脚与第七脚之间连接有肖特基二极管D1，升压芯片U2的第八脚与第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另外一端与第七电容C7的正极连接，第七电容C7的负极接地，第一电感L1与第七电容C7的连接节点与3.3V电压连接。

如图7所示，升压芯片U2的第七脚与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与升压芯片U2的第二脚、第六脚、第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端与升压芯片U2的第三脚连接，第二电阻R2、升压芯片U2的第二脚、第六脚、第四电阻R4四者的连接节点与第九电容C9的一端连接，第九电容C9的另一端接地，第二电阻R2与升压芯片U2的第七脚的连接节点与升压芯片U2的第四脚之间并联有第八电容C8和第三电阻R3，第八电容C8和第三电阻R3与升压芯片U2的第四脚的连接节点接地，第八电容C8和第三电阻R3与升压芯片U2的第七脚的连接节点输出12.5V的电压给显示芯片U1的第二十三脚，第八电容C8和第三电阻R3与升压芯片U2的第七脚的连接节点还与第六电容C6的正极连接，第六电容C6的负极接地，升压芯片U2的第一脚、第五脚接地。

如图8所示，本实用新型实施例还包括型号为USB-CONN的USB芯片USB1和型号为SN75240P的USB端口瞬态抑制芯片U4，USB芯片USB1的第五、六脚接地，USB芯片USB1的第二、三脚分别与单片机U8的第十九、二十脚连接，USB芯片USB1的第一脚与USB端口瞬态抑制芯片U4第二脚连接，USB端口瞬态抑制芯片U4的第二脚与单片机U8的第四十九脚连接，USB端口瞬态抑制芯片U4的第六、八脚分别与单片机U8的第十九、二十脚连接，USB端口瞬态抑制芯片U4的第一、三、五、七脚接地。

如图9所示，主控模块还与无源晶振Y1和有源晶振Y2连接，无源晶振Y1的两个管脚分别与第十四电容C14和第十五电容C15连接，第十四电容C14和第十五电容C15的另一管脚分别接地，无源晶振Y1与第十四电容C14连接的一端与单片机U8的第二十六脚连接，无源晶振Y1与第十五电容C15连接的一端与单片机U8的第二十七脚连接。有源晶振Y2的第一脚与第四脚分别与单片机U8的第十六脚和第十七脚连接。有源晶振Y2的第一脚与第四脚之间连接有第十五电阻R15，有源晶振Y2的第一脚与第四脚还分别与第十六电容C16和第十七电容C17连接，第十六电容C16和第十七电容C17的另一管脚分别接地。

如图10所示，模型人的下方设置有可调节的底座，底座包括从上到下依次设置的第一底座1、第二底座2、第三底座3。模型人4放置在第一底座1上，第一底座1的下端中部固接有竖直设置的第一转轴104，第一转轴104的自由端伸入到第二底座2的箱体内，第一转轴104与第二底座2的箱体通过轴承连接。位于第二底座2的箱体内的第一转轴104的自由端固接有第一锥齿轮201，第一锥齿轮201与第二锥齿轮202啮合，第二锥齿轮202与第一电机203的输出轴固接。第二底座2的箱体的下端固接有竖直设置的第二转轴204，第二转轴204上设置有外螺纹。第二转轴204伸入到第三底座3的箱体内部，第三底座3的箱体内固接有与第二转轴204相对应的第一齿轮301，第一齿轮301的内圈设置有与第二转轴204配合的内螺纹。第一齿轮301与第二齿轮302啮合，第二齿轮302与第二电机303的输出轴固接。为了防止第二转轴204脱离第一齿轮301，第二转轴204的自由端固接有挡板2041。第二底座2和第三底座3的箱体外侧分别设置有控制第一电机203、第二电机303的按钮。

如图11所示，第一底座1包括底板102和底板102上方围绕着底板102圆周的侧壁101。侧壁101上设置有若干均匀分布的调节螺栓1011，侧壁101上设有与调节螺栓1011对应的螺纹孔。调节螺栓1011水平设置，调节螺栓1011的栓体从侧壁101的外部穿过侧壁101伸入到侧壁101的内部并朝向底板102的中心点延伸。侧壁101内的底板102上设置有与调节螺栓1011对应的滑轨，滑轨朝向底板102的中心点延伸。滑轨上设置有用于固定模型人4的固定块103，固定块103能在调节螺栓1011的推动下在滑轨上滑动。

如图13所示，固定块103的上部为弧形结构1031，弧形结构1031朝向底板102的中心弯曲，固定块103的下部为与导轨1021的T型槽10211相配合的T型部1032。本实施例中，调节螺栓1011的数量为四个。如图12所示，第三底座3的箱体上与第一齿轮301对应的位置上开有开口305，第一齿轮301延伸到第三底座3的箱体的外部。

如图10所示，第二底座2的箱体内设置有与第一电机203连接的第一控制器205，第三底座3的箱体内设置有与第二电机303连接的第二控制器304，第一控制器205和第二控制器304分别与遥控器连接。为了提高模型人4的仿真度，如图14所示，模型人4的壳体包括若干层，壳体从外到内依次为柔性表皮层401、加热层402、弹性层403和充气层404，加热层402内设置有与加热器连接的加热丝4021，加热器与控制器连接，控制器按照设定的温度控制加热器对热丝4021进行加热。

本实用新型的工作原理：

将模型人4放置在第一底座1内，调节调节螺栓1011，调节螺栓1011推动固定块103将模型人4的下部固定在第一底座1内。可以通过按钮控制第一电机203正转或者反转，从而实现第一底座1的旋转。也可以通过按钮控制第二电机303的正转或者反转，从而实现第二底座2的升降。

教师在教学的过程中，还可以通过遥控器自动控制模型人4的旋转和升降，遥控器发出信号给第一控制器205或者第二控制器304，第一控制器205、第二控制器304分别控制第一电机203、第二电机303的正反转。

如果在第一控制器205、第二控制器304、第一电机203、第二电机303出现故障的情况下，还可以通过手动旋转第一底座1和手动拨动第一齿轮301来调节模型人的升降。

在模型人4使用时，将充气层404充满气，加热器按照设定好的温度对加热丝4021进行加热，从而模拟人体皮肤的温度。当不需要使用时，充气层404放气，以减小模型人4的存储空间。

本实用新型仿真度高，主控模块通过数字隔离装置控制电机驱动模块，电机驱动模块控制电机的动作，电机设置在模型人4相应的脉搏位置用来模拟人体脉搏的跳动。扬声器U7将主控模块内的声音发大，主控模块通过多路选择模块控制要播放声音的喇叭。可以通过按键选择需要播放声音的部位。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。