弱视近视治疗仪的控制系统的制作方法

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1.本发明涉及眼部医用设备领域,尤其是弱视近视治疗仪的控制系统。


背景技术:

2.目前,市面上有用于治疗弱视近视的治疗仪。但是,其功率不可调节,使得输出的用于治疗的光强不能调节,并且没有对光强实时检测的功能,不能确保光功率的稳定性,安全性欠缺。现有技术中法弱视近视治疗仪能够调节光强,针对不同情况选择合适的光强。但电源的高频噪声易影响治疗效果,输出的调光信号的线性度不佳,且响应速度较慢,无法实现患者眼部的精确治疗。


技术实现要素:

3.本发明的目的是通过提出弱视近视治疗仪的控制系统,以解决上述背景技术中提出的缺陷。
4.本发明采用的技术方案如下:
5.提供弱视近视治疗仪的控制系统,包括壳体,还包括设置在壳体内的光强度调节模块、光源驱动保护模块和一对光源,其中,所述光强度调节模块接收主控制系统输出的占空比可调的pwm信号,输出相应的调节电压给所述光源驱动保护模块;所述光源驱动保护模块根据调节电压输出相应的驱动电流给所述光源。
6.所述主控制系统通过整形电路对占空比可调的pwm信号进行处理获得的平滑pwm信号输入至光强度调节模块;
7.所述光源驱动保护模块通过加速响应模块提高电路响应速度;
8.还通过电源滤波电路对为各模块供电的电源进行滤波处理;
9.所述光源驱动模块还连接光源转换电路,所述光源转换电路输出端连接所述一对光源。
10.作为本发明的一种优选技术方案:所述光强度调节模块包括:第一mosfet、第二mosfet、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容,其中,
11.所述第一电阻的一端接收pwm信号,另一端通过所述第二电阻接地;
12.所述第二mosfet的基极连接所述第一电阻和第二电阻的相接端,发射极接地,集电极通过第三电阻连接所述第一三极管的基极;
13.所述第四电阻的一端接电源,另一端接所述第一mosfet的基极;
14.所述第一电容的一端接电源,另一端接地;
15.所述第一mosfet的集电极输出调节电压,发射极接电源;
16.所述第二电容的一端接电源,另一端接地。
17.作为本发明的一种优选技术方案:所述光强度调节模块还包括延迟模块,所述延迟模块包括第五电阻、第六电阻、第三电容和第三mosfet,其中,
18.所述第五电阻第一端输入平滑pwm信号,第五电阻第二端接第三电容和第一电阻
第一端,第三电容第二端接第三mosfet集电极,第三mosfet基极接第六电阻第二端,第六电阻第一端接主控制信号的使能端,第三mosfet发射极接地。
19.作为本发明的一种优选技术方案:所述光源驱动保护模块包括:第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第四mosfet、运算放大器、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容,其中,
20.所述第七电阻一端接收调节电压,另一端通过所述第四电容接地;
21.所述第八电阻、第九电阻、第十电阻串联形成串联支路,该串联支路的一端连接所述第七电阻和第四电容的相接端,另一端接地;
22.所述第九电阻为可调电阻,其调节端通过所述第五电容接地;
23.所述第一稳压二极管与所述第四电容并联;
24.所述第九电阻的调节端连接所述运算放大器的in+端;
25.所述运算放大器的gnd端接地,vcc端接收调节电压;
26.所述第六电容一端接收调节电压,另一端接地;
27.所述第八电容、所述第二稳压二极管和光源并联,该并联支路的一端接收调节电压,另一端连接所述第四mosfet的漏极;
28.所述第七电容的两端连接所述运算放大器的in-端和out端;
29.所述第四mosfet的源极通过第十二电阻接地;
30.所述光源输出检测电压给所述运算放大器的in-端;
31.所述运算放大器的in-端接第十三电阻第一端;
32.所述光源驱动保护模块还包括加速响应模块和精确反馈模块,所述加速响应模块包括驱动芯片第十四电阻和第三二极管,所述驱动芯片第一端和第二端接电源输出端,驱动芯片第三端接u1输出端,驱动芯片第四端、第五端接第十一电阻第一端,驱动芯片第六端、第七端接地,所述第十一电阻第二端接第四mosfet栅极,所述第十四电阻第一端、第三二极管第一端连接第四mosfet栅极,第十四电阻第二端和第三二极管第二端连接第四mosfet源极;
33.所述精确反馈模块包括第二运放,所述第二运放第一端接光源输出引脚,第二运放第二端接第十三电阻第二端,第二运放第三端接第十三电阻第一端,第二运放第四端接电源输出端,第二运放第五端接地。
34.作为本发明的一种优选技术方案:所述整形电路对输主控制系统输入的占空比可调的pwm信号进行滤波,并通过与门逻辑比较器输出平滑pwm信号;所述整形电路包括第九电容、第十五电阻、第十六电阻,第五mosfet、第十七电阻、第十八电阻、第十电容、第十九电阻、与门逻辑比较器、第二十电阻,所述第九电容第一端和第十五电阻第一端接用于输出pwm信号的pwm发生器输出端,第九电容第二端和第十五电阻第二端均接第十六电阻第一端和第五mosfet栅极,第十六电阻第二端、第五mosfet源极接地,第五mosfet漏极接第十七电阻第一端和第十八电阻第一端,第十七电阻第二端接电源输出端,第十八电阻第二端接第十电容第一端和与门逻辑比较器第二端,第十电容第二端接地,与门逻辑比较器第一端接第十九电阻第一端,第十九电阻第二端接电源输出端,与门逻辑比较器第三端接第二十电阻第一端和光强度调节模块输入端,第二十电阻第二端接地。
35.作为本发明的一种优选技术方案:所述电源通过电源滤波电路对输入电源的高频噪声进行抑制;所述电源滤波电路包括整流桥、第十一电容、第二十一电阻、第十二电容、第一共模电感和第十三电容,所述整流桥第一端和第二端接输入电源,整流桥第三端接地,整流桥第四端接第十一电容第一端和第二十一电阻第一端,第十一电容第二端接整流桥第三端,第二十一电阻第二端接第十二电容,第十二电容第二端接整流桥第三端,第十二电容第一端还接第一共模电感第一端,第十二电容第二端还接第一共模电感第二端,第一共模电感第三端和第一共模电感第四端分别接第十三电容第一端和第二端,第十三电容第一端和第二端分别为电源输出端。
36.作为本发明的一种优选技术方案:所述光源还连接光源转换电路,用于实现不同光源的转换;
37.所述光源转换电路包括继电器开关、第一三极管、第二三极管,第三三极管、第四三极管、第五三极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管和第八二极管,所述第一三极管集电极接继电器开关第二端,第一三极管发射极接地,第一三极管基极接第四二极管阳极和第二三极管集电极,第二三极管发射极接地,第二三极管基极接第五二极管阳极,所述第三三极管集电极接继电器开关第一端,第三三极管发射极接地,第三三极管基极接第六二极管阳极和第四三极管集电极,第四三极管发射极接地,第四三极管基极接第七二极管阳极,所述第五三极管集电极接继电器开关第三端,第五三极管发射极接地,第五三极管基极接第八二极管阳极,第四二极管阴极、第五二极管阴极、第六二极管阴极、第七二极管阴极、第八二极管(d8)阴极均接光源电路,所述继电器开关第四端接主控制系统。
38.作为本发明的一种优选技术方案:所述光源电路为由激光器/led灯/卤素灯/荧光灯/激光组成的独立工作的光源安全电路。
39.作为本发明的一种优选技术方案:所述壳体设置有一对眼套,两个光源正对两个所述眼套,所述两个眼套分别对应两组相同的控制系统。
40.作为本发明的一种优选技术方案:所述主控制系统还连接spi接口、iic接口、i2c接口和串口,用于实现与不同设备的数据交互和进行远程控制。
41.本发明提供的弱视近视治疗仪的控制系统,与现有技术相比,其有益效果有:
42.本发明通过调光电源滤波电路对电源中的高频噪声进行有效抑制,提升电源电压的稳定性,通过整形电路对调光信号进行平滑处理,实现了更加线性的调光效果;还通过加速响应模块提高线路的响应速度,以确保光源在异常情况下能够得到及时保护;同时还增加了延迟模块,为患者提供反应时间;增加光源转换电路,实现不同光源的需求,通过通信接口实现更智能化的光源控制,实现与其他设备间的数据交互和远程控制,提高系统的集成度和易用性。
附图说明
43.图1为本发明优选实施例的电路总图;
44.图2为本发明优选实施例中整形电路图;
45.图3为本发明优选实施例中电源滤波电路图;
46.图4为本发明优选实施例中光强度调节模块电路图;
47.图5为本发明优选实施例中光源驱动保护模块图;
48.图6为本发明优选实施例中光源转换电路图;
49.图7为本发明优选实施例中弱视近视治疗仪的外部结构图。
具体实施方式
50.需要说明的是,在不冲突的情况下,本实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
51.参照图1,本发明优选实施例提供了弱视近视治疗仪的控制系统,包括壳体100,还包括设置在壳体100内的光强度调节模块、光源驱动保护模块和一对光源,其中,所述光强度调节模块接收主控制系统输出的占空比可调的pwm信号,输出相应的调节电压给所述光源驱动保护模块;所述光源驱动保护模块根据调节电压输出相应的驱动电流给所述光源,
52.所述主控制系统通过整形电路对占空比可调的pwm信号进行处理获得的平滑pwm信号输入至光强度调节模块;
53.所述光源驱动保护模块通过加速响应模块提高电路响应速度;
54.还通过电源滤波电路对为各模块供电的电源进行滤波处理;
55.所述光源驱动模块还连接光源转换电路,所述光源转换电路输出端连接所述一对光源。
56.所述光强度调节模块包括:第一mosfetq1、第二mosfetq2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一电容c1、第二电容c2,其中,
57.所述第一电阻r1的一端接收pwm信号,另一端通过所述第二电阻r2接地;
58.所述第二mosfetq2的基极连接所述第一电阻r1和第二电阻r2的相接端,发射极接地,集电极通过第三电阻r3连接所述第一三极管q1的基极;
59.所述第四电阻r4的一端接电源,另一端接所述第一mosfetq1的基极;
60.所述第一电容c1的一端接电源,另一端接地;
61.所述第一mosfetq1的集电极输出调节电压,发射极接电源;
62.所述第二电容c2的一端接电源,另一端接地。
63.所述光强度调节模块还包括延迟模块,所述延迟模块包括第五电阻r5、第六电阻r6、第三电容c3和第三mosfetq3,其中,
64.所述第五电阻r5第一端输入平滑pwm信号,第五电阻r5第二端接第三电容c3和第一电阻r1第一端,第三电容c3第二端接第三mosfetq3集电极,第三mosfetq3基极接第六电阻r6第二端,第六电阻r6第一端接主控制信号的使能端,第三mosfetq3发射极接地。
65.所述光源驱动保护模块包括:第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第一稳压二极管d1、第二稳压二极管d2、第四mosfetq4、运算放大器u1、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8,其中,
66.所述第七电阻r7一端接收调节电压,另一端通过所述第四电容c4接地;
67.所述第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10串联形成串联支路,该串联支路的一
端连接所述第七电阻r7和第四电容c4的相接端,另一端接地;
68.所述第九电阻r9为可调电阻,其调节端通过所述第五电容c5接地;
69.所述第一稳压二极管d1与所述第四电容c4并联;
70.所述第九电阻r9的调节端连接所述运算放大器u1的in+端;
71.所述运算放大器u1的gnd端接地,vcc端接收调节电压;
72.所述第六电容c6一端接收调节电压,另一端接地;
73.所述第八电容c8、所述第二稳压二极管d2和光源并联,该并联支路的一端接收调节电压,另一端连接所述第四mosfetq4的漏极;
74.所述第七电容c7的两端连接所述运算放大器u1的in-端和out端;
75.所述第四mosfetq4的源极通过第十二电阻r12接地;
76.所述光源输出检测电压给所述运算放大器u1的in-端;
77.所述运算放大器u1的in-端接第十三电阻r13第一端;
78.所述光源驱动保护模块还包括加速响应模块和精确反馈模块,所述加速响应模块包括驱动芯片u3第十四电阻r14和第三二极管d3,所述驱动芯片u3第一端和第二端接电源输出端,驱动芯片u3第三端接u1输出端,驱动芯片u3第四端、第五端接第十一电阻r11第一端,驱动芯片u3第六端、第七端接地,所述第十一电阻r11第二端接第四mosfetq4栅极,所述第十四电阻r14第一端、第三二极管d3第一端连接第四mosfetq4栅极,第十四电阻r14第二端和第三二极管d3第二端连接第四mosfetq4源极;
79.所述精确反馈模块包括第二运放u4,所述第二运放u4第一端接光源输出引脚,第二运放u4第二端接第十三电阻r13第二端,第二运放u4第三端接第十三电阻r13第一端,第二运放u4第四端接电源输出端,第二运放u4第五端接地。
80.所述整形电路对输主控制系统输入的占空比可调的pwm信号进行滤波,并通过与门逻辑比较器输出平滑pwm信号;所述整形电路包括第九电容c9、第十五电阻r15、第十六电阻r16,第五mosfetq5、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第十电容c10、第十九电阻r19、与门逻辑比较器、第二十电阻r20,所述第九电容c9第一端和第十五电阻r15第一端接用于输出pwm信号的pwm发生器输出端,第九电容c9第二端和第十五电阻r15第二端均接第十六电阻r16第一端和第五mosfetq5栅极,第十六电阻r16第二端、第五mosfetq5源极接地,第五mosfetq5漏极接第十七电阻r17第一端和第十八电阻r18第一端,第十七电阻r17第二端接电源输出端,第十八电阻r18第二端接第十电容c10第一端和与门逻辑比较器第二端,第十电容c10第二端接地,与门逻辑比较器第一端接第十九电阻r19第一端,第十九电阻r19第二端接电源输出端,与门逻辑比较器第三端接第二十电阻r20第一端和光强度调节模块输入端,第二十电阻r20第二端接地。
81.所述电源通过电源滤波电路对输入电源的高频噪声进行抑制;所述电源滤波电路包括整流桥、第十一电容c11、第二十一电阻r21、第十二电容c12、第一共模电感l1和第十三电容c13,所述整流桥第一端和第二端接输入电源,整流桥第三端接地,整流桥第四端接第十一电容c11第一端和第二十一电阻r21第一端,第十一电容c11第二端接整流桥第三端,第二十一电阻r21第二端接第十二电容c12,第十二电容c12第二端接整流桥第三端,第十二电容c12第一端还接第一共模电感l1第一端,第十二电容c12第二端还接第一共模电感l1第二端,第一共模电感l1第三端和第一共模电感l1第四端分别接第十三电容c13第一端和第二
端,第十三电容c13第一端和第二端分别为电源输出端。
82.所述光源还连接光源转换电路,用于实现不同光源的转换;
83.所述光源转换电路包括继电器开关k、第一三极管t1、第二三极管t2,第三三极管t3、第四三极管t4、第五三极管t5、第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6、第七二极管d7和第八二极管d8,所述第一三极管t1集电极接继电器开关k第二端,第一三极管t1发射极接地,第一三极管t1基极接第四二极管d4阳极和第二三极管t2集电极,第二三极管t2发射极接地,第二三极管t2基极接第五二极管d5阳极,所述第三三极管t3集电极接继电器开关k第一端,第三三极管t3发射极接地,第三三极管t3基极接第六二极管d6阳极和第四三极管t4集电极,第四三极管t4发射极接地,第四三极管t4基极接第七二极管d7阳极,所述第五三极管t5集电极接继电器开关k第三端,第五三极管t5发射极接地,第五三极管t5基极接第八二极管d8阳极,第四二极管d4阴极、第五二极管d5阴极、第六二极管d6阴极、第七二极管d7阴极、第八二极管d8阴极均接光源电路,所述继电器k开关第四端接主控制系统。
84.所述光源电路为由激光器/led灯/卤素灯/荧光灯/激光组成的独立工作的光源安全电路。
85.所述壳体设置有一对眼套,两个光源正对两个所述眼套,所述两个眼套分别对应两组相同的控制系统。
86.所述主控制系统还连接spi接口、iic接口、i2c接口和串口,用于实现与不同设备的数据交互和进行远程控制。
87.本实施例中,参照图1、图7,弱视近视治疗仪的控制系统包括壳体100,还包括设置在壳体100内的光强度调节模块、光源驱动保护模块和一对光源。参照图2,主控制系统通过整形电路对输主控制系统输入的占空比可调的pwm信号进行滤波输出,并通过与门逻辑比较器输出平滑pwm信号;整形电路包括c9、r15、r16,q5、r17、r18、c10、r19、与门逻辑比较器、r20,c9第一端和r15第一端接用于输出pwm信号的pwm发生器输出端,c9第二端和r15第二端均接r16第一端和q5栅极,r16第二端、q5源极接地,q5漏极接r17第一端和r18第一端,r17第二端接电源输出端,r18第二端接c10第一端和与门逻辑比较器第二端,c10第二端接地,与门逻辑比较器第一端接r19第一端,r19第二端接电源输出端,与门逻辑比较器第三端接r20第一端和光强度调节模块输入端,r20第二端接地。
88.使用pwm信号调光可能导致光源的调光线性度不佳。故采用整形电路对pwm信号进行平滑处理,以实现更加线性的调光效果。
89.参照图3,电源通过电源滤波电路对输入电源的高频噪声进行抑制;滤波电路包括整流桥、c11、r21、c12、l1和c13,整流桥第一端和第二端接输入电源,整流桥第三端接地,整流桥第四端接c11第一端和r21第一端,c11第二端接整流桥第三端,r21第二端接c12,c12第二端接整流桥第三端,c12第一端还接l1第一端,c12第二端还接l1第二端,l1第三端和l1第四端分别接c13第一端和第二端,c13第一端和第二端分别为电源输出端。
90.参照图4,光强度调节模块电路中的电容c1和c2负责电源滤波,但可能对于高频噪声的抑制效果有限,故通过单独的电源滤波电路对输入电源的高频噪声进行抑制,输出稳定的电压提供给电路。
91.光强度调节模块包括:q1、q2、r1、r2、r3、r4、c1、c2,其中,
92.r1的一端接收pwm信号,另一端通过r2接地;
93.q2的基极连接r1和r2的相接端,发射极接地,集电极通过r3连接第一三极管q1的基极;
94.r4的一端接电源,另一端接q1的基极;
95.c1的一端接电源,另一端接地;
96.q1的集电极输出调节电压,发射极接电源;
97.c2的一端接电源,另一端接地。
98.调压模块的方式是pwm信号输入,通过q1和q3组成的开关,控制a1_5_ok输出电压的开关,进而达到调整电压输出的功能
99.当pwm输入信号为高电平时,q2打开,q1打开,a1_5_ok输出高电平
100.当pwm输入信号为低电平时,q2关闭,q1关闭,a1_5_ok输出低电平
101.通过调节pwm的占空比,间接调整输出电压a1_5_ok的输出幅度,从而调节灯的亮度。a1_5_ok的电压调节精度为0.022v,对应的光强最小调节精度可以达到0.01mw。
102.光强度调节模块还包括延迟模块,延迟模块包括r5、r6、c3和q3,其中,
103.r5第一端输入平滑pwm信号,r5第二端接c3和r1第一端,c3第二端接q3集电极,q3基极接r6第二端,r6第一端接主控制信号的使能端,q3发射极接地。
104.延迟模块用于延迟输入的平滑pwm信号的脉冲宽度,为用户预留反应时间;当使能信号被设置为低电平时,q3可以被关断易使第一电容第二端浮置,从而输出具有与pwm信号基本相同的脉冲宽度的延迟信号,当使能信号被设置为高电平时,q3可以导通时第一电容的第二端接地,从而输出具有超过pwm的脉冲宽度的延迟信号。
105.参照图5,光源驱动保护模块包括:r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、d1、d2、q4、u1、c4、c5、c6、c7、c8,其中,
106.r7一端接收调节电压,另一端通过c4接地;
107.r8、r9、r10串联形成串联支路,该串联支路的一端连接r7和c4的相接端,另一端接地;
108.第九电阻r9为可调电阻,其调节端通过c5接地;
109.d1与c4并联;
110.r9的调节端连接u1的in+端;
111.u1的gnd端接地,vcc端接收调节电压;
112.c6一端接收调节电压,另一端接地;
113.c8、d2和光源并联,该并联支路的一端接收调节电压,另一端连接q4的漏极;
114.c7的两端连接u1的in-端和out端;
115.q4的源极通过r12接地;
116.光源输出检测电压给u1的in-端;
117.u1的in-端接r13第一滴;
118.光源驱动及保护模块驱动u2发光,同时根据u2反馈信号,判断u2工作是否正常,如果u2亮度过高,则关闭u2。
119.输入电压为5v_ok,
120.d1为3.6v稳压保护二极管,
121.r8、r9、r10组成分压调节模块,把5v_ok调节为u1引脚1的输入电压。
122.u2为650nm激光器,
123.q4为mosfet开关,
124.u1为运放,具有驱动led_650和检测led_650反馈电压的功能。
125.u1的out端接650nm激光器u2的2脚ld_。u2的1脚接5v_ok。u1的1脚与2脚的压差,点亮u2,并且决定u2的光强。压差越大光强越强。
126.d1为3.6v稳压保护二极管,确保u2的工作电压压差最大不超过3.6v。
127.光源驱动保护模块还包括加速响应模块和精确反馈模块;
128.加速响应模块包括u3、r14和d3,u3第一端和第二端接电源输出端,u3第三端接u1输出端,u3第四端、第五端接r11第一端,u3第六端、第七端接地,r11第二端接q4栅极,r14第一端、d3第一端连接q4栅极,r14第二端和d3第二端连接q4源极;
129.精确反馈模块包括u3,u3第一端接光源输出引脚,u3第二端接r13第二端,u3第三端接r13第一端,u3第四端接电源输出端,u3第五端接地。
130.对于q4,若q4的栅极和源极之间的电压从0拉到q4的开启电压所用时间越短,那么q4开启的速度越快,通过专用的驱动芯片u3来驱动mos管,可以极大的提高mos管的响应速度。由于q4栅极高输入阻抗的特性,故添加r13以降低输入阻抗,同时并联一个瞬态二极管d3,防止附近功率线路上的干扰耦合产生瞬间高压击穿q4。
131.利用u1和u3的精密运放放大器构成恒流源,u1的in+接收控制信号,u1对控制信号进行转换与合成,实现对u2的驱动,u3与u2的输出端相连,采集u2采样电压并进行放大运算,运算结果输出到u1,再通过u1调整,实现对u3的实时监测与实时控制。
132.参照图6,光源还连接光源转换电路,用于实现不同光源的转换。
133.光源转换电路包括k、t1、t2,t3、t4、t5、d4、d5、d6、d7、d8,t1集电极接k第二端,t1发射极接地,t1基极接d4阳极和t2集电极,t2发射极接地,t2基极接d5阳极,t3集电极接k第一端,t3发射极接地,t3基极接d6阳极和t4集电极,t4发射极接地,t4基极接d7阳极,t5集电极接k第三端,t5发射极接地,t5基极接d8阳极,d4阴极、d5阴极、d6阴极、d7阴极、d8阴极均接光源电路,k开关第四端接主控制系统。
134.光源电路为由激光器/led灯/卤素灯/荧光灯/激光组成的独立工作的光源安全电路。可通过主控制系统控制k的开启与闭合,并通过输入不同的电压控制三极管的导通,以此控制不同的光源进行工作。
135.两个眼套分别对应两组相同的控制系统,可根据治疗人员的两只眼睛的不同情况选取不同的治疗方案。主控制系统还连接spi接口、iic接口、i2c接口和串口,可以实现与不同设备的数据交互和进行远程控制。
136.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
137.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。

技术特征:
1.弱视近视治疗仪的控制系统,包括壳体,还包括设置在壳体内的光强度调节模块、光源驱动保护模块和一对光源,其中,所述光强度调节模块接收主控制系统输出的占空比可调的pwm信号,输出相应的调节电压给所述光源驱动保护模块;所述光源驱动保护模块根据调节电压输出相应的驱动电流给所述光源,其特征在于:所述主控制系统通过整形电路对占空比可调的pwm信号进行处理获得的平滑pwm信号输入至光强度调节模块;所述光源驱动保护模块通过加速响应模块提高电路响应速度;还通过电源滤波电路对为各模块供电的电源进行滤波处理;所述光源驱动模块还连接光源转换电路,所述光源转换电路输出端连接所述一对光源。2.根据权利要求1所述的弱视近视治疗仪的控制系统,其特征在于:所述光强度调节模块包括:第一mosfet(q1)、第二mosfet(q2)、第一电阻(r1)、第二电阻(r2)、第三电阻(r3)、第四电阻(r4)、第一电容(c1)、第二电容(c2),其中,所述第一电阻(r1)的一端接收pwm信号,另一端通过所述第二电阻(r2)接地;所述第二mosfet(q2)的基极连接所述第一电阻(r1)和第二电阻(r2)的相接端,发射极接地,集电极通过第三电阻(r3)连接所述第一三极管(q1)的基极;所述第四电阻(r4)的一端接电源,另一端接所述第一mosfet(q1)的基极;所述第一电容(c1)的一端接电源,另一端接地;所述第一mosfet(q1)的集电极输出调节电压,发射极接电源;所述第二电容(c2)的一端接电源,另一端接地。3.根据权利要求2所述的弱视近视治疗仪的控制系统,其特征在于:所述光强度调节模块还包括延迟模块,所述延迟模块包括第五电阻(r5)、第六电阻(r6)、第三电容(c3)和第三mosfet(q3),其中,所述第五电阻(r5)第一端输入平滑pwm信号,第五电阻(r5)第二端接第三电容(c3)和第一电阻(r1)第一端,第三电容(c3)第二端接第三mosfet(q3)集电极,第三mosfet(q3)基极接第六电阻(r6)第二端,第六电阻(r6)第一端接主控制信号的使能端,第三mosfet(q3)发射极接地。4.根据权利要求1所述的弱视近视治疗仪的控制系统,其特征在于,所述光源驱动保护模块包括:第七电阻(r7)、第八电阻(r8)、第九电阻(r9)、第十电阻(r10)、第十一电阻(r11)、第十二电阻(r12)、第十三电阻(r13)、第一稳压二极管(d1)、第二稳压二极管(d2)、第四mosfet(q4)、运算放大器(u1)、第四电容(c4)、第五电容(c5)、第六电容(c6)、第七电容(c7)、第八电容(c8),其中,所述第七电阻(r7)一端接收调节电压,另一端通过所述第四电容(c4)接地;所述第八电阻(r8)、第九电阻(r9)、第十电阻(r10)串联形成串联支路,该串联支路的一端连接所述第七电阻(r7)和第四电容(c4)的相接端,另一端接地;所述第九电阻(r9)为可调电阻,其调节端通过所述第五电容(c5)接地;所述第一稳压二极管(d1)与所述第四电容(c4)并联;所述第九电阻(r9)的调节端连接所述运算放大器(u1)的in+端;所述运算放大器(u1)的gnd端接地,vcc端接收调节电压;
所述第六电容(c6)一端接收调节电压,另一端接地;所述第八电容(c8)、所述第二稳压二极管(d2)和光源并联,该并联支路的一端接收调节电压,另一端连接所述第四mosfet(q4)的漏极;所述第七电容(c7)的两端连接所述运算放大器(u1)的in-端和out端;所述第四mosfet(q4)的源极通过第十二电阻(r12)接地;所述光源输出检测电压给所述运算放大器(u1)的in-端;所述运算放大器(u1)的in-端接第十三电阻(r13)第一端;所述光源驱动保护模块还包括加速响应模块和精确反馈模块,所述加速响应模块包括驱动芯片(u3)第十四电阻(r14)和第三二极管(d3),所述驱动芯片(u3)第一端和第二端接电源输出端,驱动芯片(u3)第三端接u1输出端,驱动芯片(u3)第四端、第五端接第十一电阻(r11)第一端,驱动芯片(u3)第六端、第七端接地,所述第十一电阻(r11)第二端接第四mosfet(q4)栅极,所述第十四电阻(r14)第一端、第三二极管(d3)第一端连接第四mosfet(q4)栅极,第十四电阻(r14)第二端和第三二极管(d3)第二端连接第四mosfet(q4)源极;所述精确反馈模块包括第二运放(u4),所述第二运放(u4)第一端接光源输出引脚,第二运放(u4)第二端接第十三电阻(r13)第二端,第二运放(u4)第三端接第十三电阻(r13)第一端,第二运放(u4)第四端接电源输出端,第二运放(u4)第五端接地。5.根据权利要求1所述的弱视近视治疗仪的控制系统,其特征在于:所述整形电路对输主控制系统输入的占空比可调的pwm信号进行滤波,并通过与门逻辑比较器输出平滑pwm信号;所述整形电路包括第九电容(c9)、第十五电阻(r15)、第十六电阻(r16),第五mosfet(q5)、第十七电阻(r17)、第十八电阻(r18)、第十电容(c10)、第十九电阻(r19)、与门逻辑比较器、第二十电阻(r20),所述第九电容(c9)第一端和第十五电阻(r15)第一端接用于输出pwm信号的pwm发生器输出端,第九电容(c9)第二端和第十五电阻(r15)第二端均接第十六电阻(r16)第一端和第五mosfet(q5)栅极,第十六电阻(r16)第二端、第五mosfet(q5)源极接地,第五mosfet(q5)漏极接第十七电阻(r17)第一端和第十八电阻(r18)第一端,第十七电阻(r17)第二端接电源输出端,第十八电阻(r18)第二端接第十电容(c10)第一端和与门逻辑比较器第二端,第十电容(c10)第二端接地,与门逻辑比较器第一端接第十九电阻(r19)第一端,第十九电阻(r19)第二端接电源输出端,与门逻辑比较器第三端接第二十电阻(r20)第一端和光强度调节模块输入端,第二十电阻(r20)第二端接地。6.根据权利要求1所述的弱视近视治疗仪的控制系统,其特征在于:所述电源通过电源滤波电路对输入电源的高频噪声进行抑制;所述电源滤波电路包括整流桥、第十一电容(c11)、第二十一电阻(r21)、第十二电容(c12)、第一共模电感(l1)和第十三电容(c13),所述整流桥第一端和第二端接输入电源,整流桥第三端接地,整流桥第四端接第十一电容(c11)第一端和第二十一电阻(r21)第一端,第十一电容(c11)第二端接整流桥第三端,第二十一电阻(r21)第二端接第十二电容(c12),第十二电容(c12)第二端接整流桥第三端,第十二电容(c12)第一端还接第一共模电感(l1)第一端,第十二电容(c12)第二端还接第一共模电感(l1)第二端,第一共模电感(l1)第三端和第一共模电感(l1)第四端分别接第十三电容(c13)第一端和第二端,第十三电容(c13)第一端和第二端分别为电源输出端。7.根据权利要求1所述的弱视近视治疗仪的控制系统,其特征在于:所述光源还连接光源转换电路,用于实现不同光源的转换;
所述光源转换电路包括继电器开关(k)、第一三极管(t1)、第二三极管(t2),第三三极管(t3)、第四三极管(t4)、第五三极管(t5)、第四二极管(d4)、第五二极管(d5)、第六二极管(d6)、第七二极管(d7)和第八二极管(d8),所述第一三极管(t1)集电极接继电器开关(k)第二端,第一三极管(t1)发射极接地,第一三极管(t1)基极接第四二极管(d4)阳极和第二三极管(t2)集电极,第二三极管(t2)发射极接地,第二三极管(t2)基极接第五二极管(d5)阳极,所述第三三极管(t3)集电极接继电器开关(k)第一端,第三三极管(t3)发射极接地,第三三极管(t3)基极接第六二极管(d6)阳极和第四三极管(t4)集电极,第四三极管(t4)发射极接地,第四三极管(t4)基极接第七二极管(d7)阳极,所述第五三极管(t5)集电极接继电器开关(k)第三端,第五三极管(t5)发射极接地,第五三极管(t5)基极接第八二极管(d8)阳极,第四二极管(d4)阴极、第五二极管(d5)阴极、第六二极管(d6)阴极、第七二极管(d7)阴极、第八二极管(d8)阴极均接光源电路,所述继电器(k)开关第四端接主控制系统。8.根据权利要求7所述的弱视近视治疗仪的控制系统,其特征在于:所述光源电路为由激光器/led灯/卤素灯/荧光灯/激光组成的独立工作的光源安全电路。9.根据权利要求1所述的弱视近视治疗仪的控制系统,其特征在于:所述壳体设置有一对眼套,两个光源正对两个所述眼套,所述两个眼套分别对应两组相同的控制系统。10.根据权利要求1所述的弱视近视治疗仪的控制系统,其特征在于:所述主控制系统还连接spi接口、iic接口、i2c接口和串口,用于实现与不同设备的数据交互和进行远程控制。

技术总结
本发明涉及眼部医用设备领域,尤其为弱视近视治疗仪的控制系统,包括壳体,还包括设置在壳体内的光强度调节模块、光源驱动保护模块和一对光源,光强度调节模块接收PWM信号,输出调节电压给光源驱动保护模块;光源驱动保护模块根据调节电压输出驱动电流给光源。本发明通过调光电源滤波电路对电源的高频噪声进行有效抑制,提升电源电压的稳定性,通过整形电路对调光信号进行平滑处理,实现更加线性的调光效果;还通过加速响应模块提高线路的响应速度,以确保光源在异常情况下能够得到及时保护;同时还增加延迟模块,为患者提供反应时间;增加光源转换电路,实现不同光源的需求,通过通信接口实现更智能化的光源控制,提高系统的集成度和易用性。集成度和易用性。集成度和易用性。


技术研发人员:汤德林 滕鹏伟
受保护的技术使用者:上海新眼光医疗器械股份有限公司
技术研发日:2023.05.19
技术公布日:2023/8/4
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