CN105617541B - 基于互联网的激光仪及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于互联网的激光仪及其控制方法,包括MCU模块,所述MCU模块通过内部数据总线和微波发生器、FPGA模块相连,所述MCU模块和FPGA模块的电源端连接电源模块,所述FPGA模块通过串行总线分别和移动通信模块、2.4G无线模块相连,所述FPGA模块的输入端连接数据采集传感器,所述微波发生器为多频率微波发生器,所述多频率微波发生器的一路输出连接激光治疗头,另一路输出连接用于等离子杀菌的磁控管。本发明通过无线通信模块和FPGA模块组网连接用户终端,组网成本低,能够方便实现数据采集自动化及用户定制功能;并可组合提供消毒补水功能,在激光嫩肤治疗的同时实现皮肤保养及湿度调节。

Description

基于互联网的激光仪及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种激光仪器及其控制方法,尤其涉及一种基于互联网的激光仪及其控制方法。
背景技术
激光治疗仪通过特定强度的激光照射,人体组织会产生一系列的应答反应,同时引起广泛的生物学效应,改变血液流变学性质,降低全血粘度及血小板凝集能力;促进ATP酶的生成,增加红细胞的变形能力、流动性;同时提高红细胞携氧能力,以及增强组织对氧的利用;促进机体的代谢机能,改善微循环,降低体内中分子物质,增强体内超氧化物(SOD)的活性,这样可以很好的净化血液,清除血液中的毒素、自由基;分解、消溶、清除血栓和动脉硬化斑块,调节机体免疫力。
激光嫩肤美容是激光技术飞跃发展的一项成果,如光子嫩肤、彩光嫩肤、复合彩光嫩肤、E光嫩肤等,对皮肤问题的解决也越来越全面。激光嫩肤是一种非剥脱的治疗方法,它从基底层改善肤质,提供非介入的治疗及适合不同的皮肤状态,通过特定的波长穿透皮肤5mm厚度,直达皮肤的真皮层,直接作用于真皮层的胶原细胞和成纤维细胞,使皮肤中的胶原蛋白得以重生,真正达到皮肤护理的作用,适用于皱纹、色斑、青春痘、红血丝、毛孔粗大等等,且不会对皮肤有任何损伤。但是现有的激光治疗仪器操作都比较复杂,没有直观的人机交互界面,用户无法了解自身皮肤状态,体验性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于互联网的激光仪及其控制方法,在不影响光子激光仪可靠工作的前提下,能够方便实现数据采集自动化及用户定制功能,大大提升用户的操作体验。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于互联网的激光仪,包括MCU模块,其中,所述MCU模块通过内部数据总线和微波发生器、FPGA模块相连,所述MCU模块和FPGA模块的电源端连接电源模块,所述FPGA模块通过串行总线分别和移动通信模块、2.4G无线模块相连,所述FPGA模块的输入端连接数据采集传感器,所述微波发生器为多频率微波发生器,所述多频率微波发生器的一路输出连接激光治疗头,另一路输出连接用于等离子杀菌的磁控管。
上述的基于互联网的激光仪,其中,所述移动通信模块为GSM/GPRS/3G/4G通信模块,所述2.4G无线单元包括内嵌微型IPV6协议处理单元和ZigBee协议处理单元,所述移动通信模块与2.4G无线单元采用双频叠层贴片天线或双频共面贴片天线。
上述的基于互联网的激光仪,其中,所述数据采集传感器包括人体温度传感器、皮肤压力传感器以及皮肤湿度传感器。
上述的基于互联网的激光仪,其中,所述FPGA模块的输出端连接告警模块,所述告警模块包括蜂鸣器和多个LED光源,所述多个LED光源沿基于互联网的激光仪外壳的内壁四周连续排列分布形成环形闪光灯。
本发明为解决上述技术问题还提供一种上述基于互联网的激光仪的控制方法,其中,包括如下步骤:a)将基于互联网的激光仪通过移动通信模块和用户移动终端相连,用于获取用户在线设置的控制参数;b)利用FPGA模块采集数据采集传感器的输入信号,实时获取人体温度、皮肤压力及皮肤湿度数据;c)根据用户设置的控制参数,控制微波发生器发射的波长及能量;d)将当前人体温度、皮肤压力、皮肤湿度数据以及微波发生器的控制状态反馈给用户移动终端进行显示查看。
上述的基于互联网的激光仪的控制方法,其中,所述步骤a)还包括获取用户在线设置的告警阈值,所述FPGA模块的输出端连接告警模块,所述告警模块包括蜂鸣器和多个LED光源,所述多个LED光源沿基于互联网的激光仪外壳的内壁四周连续排列分布形成环形闪光灯,如果当前采集数据超出告警阈值,则点亮环形闪光灯,控制蜂鸣器输出进行声光报警,并通过移动通信模块发送告警信息至用户移动终端。
上述的基于互联网的激光仪的控制方法,其中,所述步骤c)还包括将所述激光治疗头安装在第一手把上,将所述磁控管安装在第二把手上,所述第二把手上设置有雾化喷头;所述步骤c)的控制过程如下:控制激光治疗头发射的强光波长范围为500nm~1200nm,强光能量最低值大于50焦耳;控制磁控管的发射频率为2400~2500MHz进行杀菌消毒,并将杀菌消毒后的液体通过雾化喷头喷射调节皮肤湿度。
本发明对比现有技术有如下的有益效果:本发明提供的基于互联网的激光仪及其控制方法,通过无线通信模块和FPGA模块组网连接用户终端,组网成本低,在不影响光子激光仪可靠工作的前提下,能够方便实现数据采集自动化及用户定制功能,大大提升用户的操作体验;此外,本发明还组合提供消毒补水功能,在激光嫩肤治疗的同时实现皮肤保养及湿度调节,进一步提升美容护肤效果。
附图说明
图1为本发明基于互联网的激光仪的电路方框示意图;
图2为本发明基于互联网的激光仪的控制流程示意图。
图中:
1 MCU模块 2 微波发生器 3 FPGA模块
4 移动通信模块 5 2.4G无线模块 6 数据采集传感器
7 接口模块 8 告警模块 9 电源模块
10 时钟模块
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明基于互联网的激光仪的电路方框示意图。
请参见图1,本发明提供的基于互联网的激光仪,包括MCU模块1,其中,所述MCU模块1通过内部数据总线和微波发生器2、FPGA模块3相连,所述MCU模块1和FPGA模块3的电源端连接电源模块9,所述FPGA模块3通过串行总线分别和移动通信模块4、2.4G无线模块5相连,所述FPGA模块3的输入端连接数据采集传感器6,所述微波发生器2为多频率微波发生器,所述多频率微波发生器的一路输出连接激光治疗头,另一路输出连接用于等离子杀菌的磁控管。
本发明提供的基于互联网的激光仪,其中,所述移动通信模块4为GSM/GPRS/3G/4G通信模块,所述2.4G无线单元包括内嵌微型IPV6协议处理单元和ZigBee协议处理单元,所述MCU模块1为内嵌实时操作系统和IPV4/IPV6协议栈的低功耗芯片Cortex-M3。ZigBee广泛适用于工业中的无线传感器和低功耗无线医疗设备中。本发明组合使用移动通信模4与2.4G无线单元5,移动通信模块4与2.4G无线单元5采用双频叠层贴片天线或双频共面贴片天线,优选双频探针叠层贴片或双频缝隙叠层贴片,不需增加天线数目。由于移动通信模块4与2.4G无线单元的工作频段相差很大,天线间干扰影响不会很大。为了进一步减少天线间干扰,MCU模块1负责移动通信模块4的收发控制,而FPGA模块3负责2.4G无线单元5的收发控制;移动通信模块4与2.4G无线单元5的参数配置以及初始化则可均通过FPGA模块3完成。所述数据采集传感器6包括人体温度传感器、皮肤压力传感器以及皮肤湿度传感器。另外,该系统还包括提供时钟信号的时钟模块10。
为了更好地提升用户体验,所述FPGA模块3的输出端连接告警模块8,所述告警模块8包括蜂鸣器和多个LED光源,所述多个LED光源沿基于互联网的激光仪外壳的内壁四周连续排列分布形成环形闪光灯。
本发明提供的基于互联网的激光仪,MCU模块1负责微波发生器2和移动通信模块4的控制;FPGA模块3(现场可编程逻辑门阵列)负责数据采集传感器6的控制,定时采集人体特征信息,并发送至FPGA模块;以及匹配2.4G无线模块5和接口模块7,第一时间分析采集来的数据以及控制告警模块8。告警模块8的配置参数可以通过用户移动终端上的用户定制界面在线设置。2.4G无线模块5提供ZigBee协议要求的相关功能,完成数据接收/发送,加密/解密,数据分析/转传。FPGA模块3采用有限状态机,设置省电状态,关闭多余逻辑,可降低FPGA的功耗;另外是通过FPGA模块上设置控制板上特定的电路开关,关闭除电源模块,时钟模块,FPGA,以及少量外围电路外的其它电路的电源,如设置电路开关控制数据采集传感器6和告警模块8。
图2为本发明基于互联网的激光仪的控制流程示意图。
请继续参见图2,本发明提供的基于互联网的激光仪,具体控制步骤如下:
步骤S1:将基于互联网的激光仪通过移动通信模块4和用户移动终端相连,用于获取用户在线设置的控制参数以及告警阈值;
步骤S2:利用FPGA模块3采集数据采集传感器6的输入信号,实时获取人体温度、皮肤压力及皮肤湿度数据;
步骤S3:根据用户设置的控制参数,控制微波发生器2发射的波长及能量;为了提高嫩肤效果,在使用过程中常常要补充水分,具体使用控制过程如下:将所述激光治疗头安装在第一手把上,将所述磁控管安装在第二把手上,所述第二把手上设置有雾化喷头;控制激光治疗头发射的强光波长范围为500nm~1200nm,强光能量最低值大于50焦耳进行光子嫩肤;控制磁控管的发射频率为2400~2500MHz进行杀菌消毒,并将杀菌消毒后的液体通过雾化喷头喷射调节皮肤湿度。
步骤S4:将当前人体温度、皮肤压力、皮肤湿度数据以及微波发生器的控制状态反馈给用户移动终端进行显示查看。如果当前采集数据超出告警阈值,则点亮环形闪光灯,控制蜂鸣器输出进行声光报警,并可通过移动通信模块4发送告警信息至用户移动终端。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的修改和完善,因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (2)

1.一种基于互联网的激光仪的控制方法,所述激光仪包括MCU模块(1),特征在于,所述MCU模块(1)通过内部数据总线和微波发生器(2)、FPGA模块(3)相连,所述MCU模块(1)和FPGA模块(3)的电源端连接电源模块(9),所述FPGA模块(3)通过串行总线分别和移动通信模块(4)、2.4G无线模块(5)相连,所述FPGA模块(3)的输入端连接数据采集传感器(6),所述微波发生器(2)为多频率微波发生器,所述多频率微波发生器的一路输出连接激光治疗头,另一路输出连接用于等离子杀菌的磁控管;
所述移动通信模块(4)为GSM/GPRS/3G/4G通信模块,所述2.4G无线模块(5)包括内嵌微型IPV6协议处理单元和ZigBee协议处理单元,所述移动通信模块(4)与2.4G无线模块(5)采用双频叠层贴片天线或双频共面贴片天线;
所述MCU模块(1)负责移动通信模块(4)的收发控制,而FPGA模块(3)负责2.4G无线模块(5)的收发控制;移动通信模块(4)与2.4G无线模块(5)的参数配置以及初始化则均通过FPGA模块(3)完成;
所述控制方法包括如下步骤:
a)将基于互联网的激光仪通过移动通信模块(4)和用户移动终端相连,用于获取用户在线设置的控制参数;
b)利用FPGA模块(3)采集数据采集传感器(6)的输入信号,实时获取人体温度、皮肤压力及皮肤湿度数据;
c)根据用户设置的控制参数,控制微波发生器(2)发射的波长及能量;
d)将当前人体温度、皮肤压力、皮肤湿度数据以及微波发生器的控制状态反馈给用户移动终端进行显示查看;
所述步骤a)还包括获取用户在线设置的告警阈值,所述FPGA模块(3)的输出端连接告警模块(8),所述告警模块(8)包括蜂鸣器和多个LED光源,所述多个LED光源沿基于互联网的激光仪外壳的内壁四周连续排列分布形成环形闪光灯,如果当前采集数据超出告警阈值,则点亮环形闪光灯,控制蜂鸣器输出进行声光报警,并通过移动通信模块(4)发送告警信息至用户移动终端;
所述步骤c)还包括将所述激光治疗头安装在第一把手上,将所述磁控管安装在第二把手上,所述第二把手上设置有雾化喷头;所述步骤c)的控制过程如下:控制激光治疗头发射的强光波长范围为500nm~1200nm,强光能量最低值大于50焦耳;控制磁控管的发射频率为2400~2500MHz进行杀菌消毒,并将杀菌消毒后的液体通过雾化喷头喷射调节皮肤湿度。
2.如权利要求1所述的基于互联网的激光仪的控制方法,其特征在于,所述数据采集传感器(6)包括人体温度传感器、皮肤压力传感器以及皮肤湿度传感器。
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