一种基于STC15F104E单片机的酶洗液一键智能配比装置的制作方法

本实用新型涉及医疗辅助设备领域，具体涉及的是一种基于STC15F104E单片机的酶洗液一键智能配比装置。

背景技术：

内窥镜清洗槽的工作原理是通过流动水水洗、酶洗、浸泡、流动水清洗，实现对内镜充分的清洗。酶洗是将擦干后的镜体及其配件泡在含酶液池内，用注射器将含酶液注入各管腔浸泡于酶液中，其作用是去除镜身外表面、钳道和气水管等内表面的生物膜。

目前常见的酶洗槽配备的是密封的不锈钢酶液箱，容量为25000ml，酶液出液管经酶液电磁阀至三通管后接酶洗槽下方的直通管，三通管另外一端经排液电磁阀接至下水管。操作流程：酶洗槽内先放水24000ml，然后按400：1的配比加酶液即600ml，将配好的酶洗液隐藏至酶液箱里，待酶洗时将配比好的酶液定量抽上来使用。

但是内镜清洗员在长期使用过程中，发现传统的设备至少存在如下缺陷：

一.由于厂家设计抽取酶液需保证管路密封，故酶液箱预留的箱体清洗口小且拆卸不便，箱体内部清洗存在死角，加之箱体为不锈钢材质，看不到箱体内部情况，很难保证箱内的清洁度；

二.酶液需人工配比，配比效率不高，而且酶洗槽的排液管路与上液管路有交叉共用段，当酶液上液电磁阀关不紧或排液不彻底时，酶液箱内的酶液会被污染。

有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种基于STC15F104E单片机的酶洗液一键智能配比装置，可以控制多酶原液与水的定量输出，实现一键启动智能配比，且带有酶泵空转保护及缺液报警等功能。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种基于STC15F104E单片机的酶洗液一键智能配比装置，其中，包括主控板、启动按钮、复位按钮、多酶原液桶、酶液泵、多酶原液量杯、酶液阀、混合水槽、纯水阀、用于检测多酶原液量杯中的多酶原液是否达到设定液位线的酶杯液位传感器以及用于检测混合水槽中纯水是否达到设定液位线的水槽液位传感器；所述混合水槽具有酶液入口和纯水入口，所述酶液泵将多酶原液桶中的多酶原液抽取至多酶原液量杯中，所述多酶原液量杯位于组合水槽的上方，所述酶液阀设置在多酶原液量杯和混合水槽的酶液入口之间，所述纯水阀则用于控制纯水是否通过纯水入口进入到混合水槽内，所述酶杯液位传感器、水槽液位传感器、酶液阀、纯水阀、酶液泵、气动按钮和复位按钮均与主控板电连接，所述主控板具有STC15F104E单片机。

进一步，所述启动按钮一端接DC5V，另外一端接限流电阻至单片机P3.0口；所述复位按钮一端接DC5V，另外一端接接限流电阻至单片机P3.4口；所述水槽液位传感器一端接DC5V，另外一端接接限流电阻至单片机P3.6口；所述酶杯液位传感器一端接DC5V，另外一端接接限流电阻至单片机P3.5口。

进一步，所述主控板还具有控制模块，所述控制模块位于单片机与酶液泵、酶液阀和纯水阀之间，所述控制模块是由3个光耦、6个电阻、3个NPN三极管9013及3个继电器组成，所述6个电阻为电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7、电阻R8和电阻R9，所述3个光耦为第一光耦、第二光耦和第三光耦，所述3个继电器为第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述第一光耦后端一引脚接DC5V，另一引脚接电阻R7到9013基极至第一继电器，前端一引脚接电阻R3到单片机P3.1口，另一引脚接地；第二光耦后端一引脚接DC5V，另一引脚接电阻R8到9013基极至第二继电器，前端一引脚接电阻R4到单片机P3.2口，另一引脚接地；第三光耦后端一引脚接DC5V，另一引脚接电阻R9到9013基极至第三继电器，前端一引脚接电阻R5到单片机P3.3口，另一引脚接地；酶液泵供电线与第一继电器的常开端相连，第一电磁阀的控制线与第二继电器的常开端相连，第二电磁阀的控制线与第三继电器的常开端相连。

进一步，所述智能配比装置还包括稳压电源模块，所述稳压电源模块由1个二极管、4个电容、1个发光二极管、1个稳压二极管和开关型降压稳压器组成，12V直流电经开关型降压稳压器后输出5V直流电接入单片机VCC端。

进一步，所述智能配比装置还包括缺液指示及报警模块，所述缺液指示及报警模块由两个PNP三极管8055、稳压电路、两个限流电阻、直流蜂鸣器和LED灯组成，单片机P3.7口连接限流电阻R12至PNP三极管8055基极，PNP三极管8055发射极接DC5V，集电极接蜂鸣器正极，负极接地；单片机P3.8口连接限流电阻R13至另一PNP三极管8055基极，另一PNP三极管8055发射极接DC5V，集电极接LED灯正极，LED灯的负极接地。

采用上述结构后，本实用新型涉及的一种基于STC15F104E单片机的酶洗液一键只能配比装置，按下启动按钮，酶液泵开始抽取多酶原液至多酶原液量杯，同时纯水阀开启，自来水流入水槽，当多酶原液量杯中的酶液液位到达设定液位线时酶液泵停止。

待混合水槽中的水满至设定水位线时纯水阀关闭，当且仅当多酶原液和水都到达设定液位线时，酶液阀开启，待多酶原液量杯中酶液完全流入混合水槽后酶液阀即关闭。

若酶液泵抽取液时间超时即多酶原液桶内缺液时，控制面板上的红色缺液报警灯会亮起，且蜂鸣器会报警，此时酶液泵断电自保护。更换多酶原液桶后按控制面板上的复位按钮即可消除报警灯，再次按下启动按钮，酶液泵将继续抽取酶液至多酶原液量杯中。

附图说明

图1为本实用新型涉及智能配比装置的结构示意图。

图2为本实用新型涉及智能配比装置的原理框图。

图3为本实用新型中电源模块的电路图。

图4为本实用新型中控制模块的电路图。

图中：

多酶原液桶-11；酶液泵-12；多酶原液量杯-13；

酶液阀-14；混合水槽-15；纯水阀-16；

主控板-20；启动按钮-21；复位按钮-22；

稳压电源模块-23；控制模块-24。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1至图4所示，其为本实用新型涉及的一种基于STC15F104E单片机的酶洗液一键智能配比装置，包括主控板20、启动按钮21、复位按钮22、多酶原液桶11、酶液泵12、多酶原液量杯13、酶液阀14、混合水槽15、纯水阀16、用于检测多酶原液量杯13中的多酶原液是否达到设定液位线的酶杯液位传感器以及用于检测混合水槽15中纯水是否达到设定液位线的水槽液位传感器。

如图1所示，所述混合水槽15具有酶液入口和纯水入口，所述酶液泵12将多酶原液桶11中的多酶原液抽取至多酶原液量杯13中，所述多酶原液量杯13位于组合水槽的上方，所述酶液阀14设置在多酶原液量杯13和混合水槽15的酶液入口之间，所述纯水阀16则用于控制纯水是否通过纯水入口进入到混合水槽15内，所述酶杯液位传感器、水槽液位传感器、酶液阀14、纯水阀16、酶液泵12、气动按钮和复位按钮22均与主控板20电连接，所述主控板20具有STC15F104E单片机。

在具体实施例中，所述启动按钮21一端接DC5V，另外一端接限流电阻至单片机P3.0口；所述复位按钮22一端接DC5V，另外一端接接限流电阻至单片机P3.4口；所述水槽液位传感器一端接DC5V，另外一端接接限流电阻至单片机P3.6口；所述酶杯液位传感器一端接DC5V，另外一端接接限流电阻至单片机P3.5口。

如图3所示，所述智能配比装置还包括稳压电源模块23，所述稳压电源模块23由1个二极管、4个电容、1个发光二极管、1个稳压二极管和开关型降压稳压器组成，12V直流电经开关型降压稳压器后输出5V直流电接入单片机VCC端。如此可以稳定地为单片机提供电源供给，让整个装置可以一直保持着工作状态。

如图4所示，所述主控板20还具有控制模块24，所述控制模块24位于单片机与酶液泵12、酶液阀14和纯水阀16之间，所述控制模块24是由3个光耦、6个电阻、3个NPN三极管9013及3个继电器组成，所述6个电阻为电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7、电阻R8和电阻R9，所述3个光耦为第一光耦、第二光耦和第三光耦，所述3个继电器为第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述第一光耦后端一引脚接DC5V，另一引脚接电阻R7到9013基极至第一继电器，前端一引脚接电阻R3到单片机P3.1口，另一引脚接地；第二光耦后端一引脚接DC5V，另一引脚接电阻R8到9013基极至第二继电器，前端一引脚接电阻R4到单片机P3.2口，另一引脚接地；第三光耦后端一引脚接DC5V，另一引脚接电阻R9到9013基极至第三继电器，前端一引脚接电阻R5到单片机P3.3口，另一引脚接地；酶液泵12供电线与第一继电器的常开端相连，第一电磁阀的控制线与第二继电器的常开端相连，第二电磁阀的控制线与第三继电器的常开端相连。

内部工作原理如下：按下启动按钮21，使得单片机P3.0口接收到高电平，此时单片机P3.1口置高电平，给9013提供基极偏置电压使其导通，第一继电器得电，常开端闭合，酶液泵12开始工作(抽多酶原液至多酶原液量杯13)；同时，单片机P3.2口置高电平，给9013提供基极偏置电压使其导通，第二继电器得电，常开端闭合，第一电磁阀1导通以将自来水注入混合水槽15；当多酶原液量杯13内液位触及酶杯液位传感器时单片机P3.5口接收到高电平，此时单片机P3.1口置低电平，9013基极无偏置电压继电器1常开端断开，酶液泵12停止工作；当混合水槽15内液位触及水槽传感器时单片机P3.6口接收到高电平，此时单片机P3.2口置低电平，9013基极无偏置电压继电器，即第二继电器的常开端断开，第一电磁阀关闭(此时自来水停止注入)；当单片机P3.5口和P3.6口都置高电平时，单片机P3.3口置高电平，给9013提供基极偏置电压使其导通，第三继电器得电，常开端闭合，第二电磁阀导通5s(多酶原液量杯13中的多酶原液注入混合水槽15)；5s后酶液注入完毕(蜂鸣器短鸣)，系统复位。

此外，作为优选的实施例，所述智能配比装置还包括缺液指示及报警模块，所述缺液指示及报警模块由两个PNP三极管8055、稳压电路、两个限流电阻、直流蜂鸣器和LED灯组成，单片机P3.7口连接限流电阻R12至PNP三极管8055基极，PNP三极管8055发射极接DC5V，集电极接蜂鸣器正极，负极接地；单片机P3.8口连接限流电阻R13至另一PNP三极管8055基极，另一PNP三极管8055发射极接DC5V，集电极接LED灯正极，LED灯的负极接地。

这样，按下启动按钮21，单片机P3.0口接收到高电平，启动15s延时；15s后单片机P3.8口接收到高电平，给8055提供基极偏置电压使其导通，缺液指示灯亮起；同时，单片机P3.7口接收到高电平，给8055提供基极偏置电压使其导通，蜂鸣器发出长鸣通知操作人员多酶原液桶11缺液。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。