CN101224325B - 改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，包括半导体激光治疗仪主机和治疗器，其中该激光治疗仪主机包括中央控制模块、存储模块、信息输入模块、信息输出模块、电源模块、激光输出模块和多功能模块，该激光治疗仪主机还包括多芯插座和多功能复用模块，该多芯插座的输入端连接至多功能复用模块，多芯插座的输出端与外围设备连接。本发明可以减少导线的数量，简化结构，同时提高接口的可靠性，避免多接口的混插。

Description

改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，尤其是指一种用于改变人体血液流变性质的半导体激光治疗仪。

背景技术

近年来，激光被广泛应用于医学领域，其中一种重要应用是将其用于改变人体血液流变性质，而半导体激光治疗仪在该领域的应用优势也日益明显。半导体激光治疗仪采用医用低强度激光通过鼻腔照射，向血液中注入单色低能量激光，对降低血浆粘度、降低血小板聚集有明显效果，从而改变人体血液流变性质、治疗血液流变指标劣化引起的疾病。该激光治疗仪在治疗应用时无需穿刺人体静脉、不会对人体造成损伤，且治疗费用较低，应用操作简单，因此对于普通家庭普遍应用该激光治疗仪非常有利。

在现有的半导体激光治疗仪中，通常具有：充电接口、激光输出接口、使用单片机的机型还有程序下载接口(往往内置到电路板)、其他多功能接口，如低频电脉冲治疗等。多种接口增加装置本身的复杂性，使用中的复杂性、繁琐性，为使用带来极大不便。同时为以后的功能增加制造了接口上的障碍。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，对现有接口方式进行改进，解决现有技术的激光治疗仪输出接口和导线数量多、种类多、结构繁琐、功能增加困难等一系列问题。

本发明所述的改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，包括半导体激光治疗仪主机和治疗器，其中该激光治疗仪主机包括中央控制模块、存储模块、信息输入模块、信息输出模块、电源模块、激光输出模块和多功能模块，该激光治疗仪主机还包括多芯插座和多功能复用模块，该多芯插座的输入端连接至多功能复用模块，多芯插座的输出端与外围设备连接。

所述多功能复用模块为单独设置的可编程逻辑器件或多路模拟开关，与所述中央控制模块连接。

所述多功能复用模块的输入端与中央控制模块、激光输出模块与多功能模块连接。

所述中央控制模块与多功能复用模块之间连接有复用控制线路、公共信号线；其通讯方式可以是SPI、I²C、UART、USB、LIN、MBUS中的一种，或其它串行方式。

所述多功能复用模块可为集成在中央控制模块上的切换功能模块。

所述多芯插座可为4引线、5引线、6引线mini-USB和8芯mini插座中的任一种。

所述激光输出模块包括激光输出单元和激光反馈单元，所述多芯插座接口将激光反馈单元的半导体激光管的工作状态反馈至中央控制模块，该中央控制模块根据此工作状态控制激光输出单元输出的激光功率。

在本发明中，外围设备如治疗器、充电器或其他多功能设备与多芯插座相连使用，获取电能、控制信息、执行功能或经多功能复用模块反馈信息到中央控制模块；充电时充电器与多芯插座相连，通过充电模块完成电能输入切换，并变换电压控制充电。本发明中多芯插座可为4引线、5引线、6引线mini-USB和8芯mini插座中的任一种，同时只能接充电器或外围设备中的一种；多芯插座有固定顺序的电源线正负极，接插时正负极可以焊于其它芯线，以实现多功能设备开机插拔；多芯插座有一芯或多芯位置固定，以提供特定功能(如激光管控制)和外围设备种类识别；多芯插座其它芯线用于公用信息传输。

本发明的有益效果在于，采用通用性能可靠的mini插座，牢固耐用，防反插，并真正保证不带电治疗；采用通用性能可靠的mini插座代替常用的充电接口、激光输出电路接口、其它多功能接口，实现多口合一，降低成本同时机壳简洁。

附图说明

图1为应用本发明所述改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪的结构示意图；

图2为应用本发明所述改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪的电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪作进一步说明。

应用本发明的半导体激光治疗仪系统结构如图1所示，该半导体激光治疗仪包括半导体激光治疗仪主机和治疗器、充电器、其它多功能外围设备，该激光治疗仪主机除包括中央控制模块、存储模块、信息输入模块、信息输出模块、电源模块、激光输出模块、多功能模块(包括视频、音乐播放单元或收音机单元)外，还包括多芯插座和多功能复用模块。在本发明中，中央控制模块分别与存储模块、信息输入模块、信息输出模块、激光输出模块、电源模块、多功能模块及多功能复用模块电性连接，协调控制该些部分的工作。另外，多功能复用模块可为一单独设置的可编程逻辑器件或多路模拟开关，其输出端连接多芯插座，其输入端与中央控制模块、激光输出模块与其它多功能模块连接；该多功能复用模块也可为集成在中央控制模块上的切换功能模块。

由于本发明多芯插座的采用，在不同工作状态时，中央控制模块可确定该多芯插座各连线的用途，因此能够大大减少导线的数量。在半导体激光治疗仪的充电状态时，中央控制模块控制电源模块与多芯插座接通，多芯插座接通电源，对电源模块内的电源完成充电操作；当半导体激光治疗仪在治疗状态时，中央控制模块控制多功能复用模块使激光输出模块与多芯插座接通，提供激光管能量，多芯插座连接治疗器，达到治疗目的；当进行程序下载状态时，中央控制模块能够控制多功能复用模块使中央控制模块与多芯插座接通，可插接程序下载器进行程序升级。当需要增加功能时，只需增加相应功能的外围设备，并更改中央控制模块程序，就可通过中央控制模块控制多功能复用模块，使中央控制模块与多芯插座接通，与增加的外围设备建立所需要的电气连接。

参阅图2，在本发明的具体实施例中，所述中央控制模块采用单片机控制，所述多功能复用模块的输出端所连接的多芯插座，在激光治疗仪内部与电源模块和多功能复用模块连接，该多芯插座依据功能不同可选用4线mini-USB，5线mini-USB，8线mini插座中的任一种，同时只能接充电器或外围设备中的一种；多芯插座有固定顺序的电源线正负极，接插时正负极可以焊于其它芯线，以实现多功能设备开机插拔。对应的，与该多芯插座连接的电源模块的电源芯线也为有固定顺序的正负极，即该电源芯线为特定线序。多芯插座有一芯或多芯位置固定，以提供特定功能(如激光管控制)和外围设备种类识别；多芯插座其它芯线用于公用信息传输。

本发明最佳实施例选用5线mini-USB，所采用的5线mini-USB插座的针1、针5按USB标准作为充电电源正线和负线，采用电源线与充电器接通即可进行充电状态。该充电电路在中央控制单元的单片机的控制下，按充电电池的最佳充电曲线充电，达到快速充电和保证电池寿命的要求。

本发明所采用的5线mini-USB插座的针2、针3、针4作为复合功能线接入多功能复用模块，多功能复用模块与中央控制模块之间连接有复用控制线路、信号线；其通讯方式可以是SPI、I²C、UART、USB、LIN、MBUS中的一种，或其它串行方式。该多功能复用模块与激光控制模块的激光功率控制及反馈电路之间连接有控制线路、功率反馈线路和电流反馈线路，激光输出模块包括激光输出单元和激光反馈单元，所述多芯插座接口通过多功能复用模块将激光反馈单元的半导体激光管的工作状态反馈至中央控制模块，该中央控制模块根据此工作状态控制激光输出单元输出的激光功率。

多功能复用模块可以为单独设置的可编程逻辑器件(GAL，CPLD等)，也可以是多路模拟开关(CD4051等)，或者为集成在中央控制模块上的相应功能模块。当多功能复用模块集成在中央控制模块时，与多功能复用模块连接的各线路直接连接至单片机IO引脚，由单片机完成复用功能。本发明多功能利用模块的最佳实施例选用多路模拟开关，根据不同的工作状态发送0-3地址码到模拟开关，模拟开关把相应的输入输出信号转接到正确的位置。具体的讲，在程序升级时mini插座与中央控制模块的单片机下载线接通，与其他线断开；在资料下载时使mini插座与单片机的高速串口接通，与其他线断开。

所述信息输入模块包括多个按键；所述信息输出模块包括液晶显示屏幕、指示灯、峰鸣器。该多个按键、显示屏幕、指示灯、峰鸣器均可设置在半导体激光治疗仪主机外壳上。通过信息输入模块的按键进行开、关电源操作、调节输出激光功率、操作激光治疗仪在激光治疗和其它功能输出之间切换等。所述液晶显示屏幕可显示激光治疗仪操作界面菜单、激光治疗输出功率、多媒体播放信息及激光治疗仪充电时的状态等等，令操作一目了然。而指示灯与峰鸣器可对激光治疗仪的突发不安全状态作出指示或警报等。

所述电源模块包括可充电电池、充电电路及稳压电路，可充电电池分别与充电电路和稳压电路连接，充电电路连接至电源线以对充电电池完成充电过程，而稳压电路可保证当负载和外界温度变化时，维持输出直流电压的稳定。

本发明的激光治疗仪在不同工作状态时，mini插座用于插接不同设备：充电状态插接充电器；治疗状态插接治疗器；在程序下载时插接程序下载器等。每种工作状态除电源正、电源负线外，mini插座其他线可以复合使用，由主机根据不同工作状态确定mini插座各连线的用途，因此可以大大减少导线的数量，简化结构。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，包括半导体激光治疗仪主机和外围设备，其中，该激光治疗仪主机包括中央控制模块、存储模块、信息输入模块、信息输出模块、电源模块、激光输出模块和多功能模块，其特征在于：

该激光治疗仪主机还包括多芯插座和多功能复用模块，该多芯插座的输入端连接至多功能复用模块，多芯插座的输出端与外围设备连接；所述多功能复用模块根据多芯插座所连接的外围设备的类型由中央控制模块控制该多功能复用模块与激光输出模块、多功能模块或中央控制模块接通。

2.如权利要求1所述的改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，其特征在于，所述多功能复用模块为单独设置的可编程逻辑器件或多路模拟开关，或为集成在中央控制模块上的切换功能模块。

3.如权利要求1所述的改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，其特征在于，所述中央控制模块与多功能复用模块之间连接有复用控制线路、公共信号线。

4.如权利要求3所述的改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，其特征在于，所述中央控制模块与多功能复用模块之间以SPI、I²C、UART、USB、LIN、MBUS中的任意一种进行通信。

5.如权利要求1所述的改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，其特征在于，所述多芯插座可为4引线、5引线、6引线mini-USB或8引线mini插座中的任一种。

6.如权利要求1所述的改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，其特征在于，所述激光输出模块包括激光输出单元和激光反馈单元，所述多芯插座接口通过多功能复用模块将激光反馈单元的半导体激光管的工作状态反馈至中央控制模块，该中央控制模块根据此工作状态控制激光输出单元输出的激光功率。

7.如权利要求1所述的改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，其特征在于，所述外围设备包括充电器、治疗器或其他多功能设备。

8.如权利要求1所述的改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，其特征在于，所述多功能模块包括视频、音乐播放单元或收音机单元。

9.如权利要求1所述的改进功率控制和接口方式的半导体激光治疗仪，其特征在于，所述电源模块的电源芯线为特定线序。