CN106412504A

CN106412504A - 分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块

Info

Publication number: CN106412504A
Application number: CN201610861441.XA
Authority: CN
Inventors: 范义峰
Original assignee: Henan Chuangsheng Industry Medical Technology Co Ltd
Current assignee: Henan Chuangsheng Industry Medical Technology Co Ltd
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2036-09-29
Also published as: CN106412504B

Abstract

本发明公开了一种分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块，包括连接件电路板、电源电路板，两块电路板平行设置，连接件电路板与电源电路板通过软排线连接；连接件电路板上设置连接件，电源电路板上设置触控电源开关；连接件电路板包括单片机主处理器、数据存储器及外围辅助电路；电源电路板包括DC/DC变换电路输出稳定直流电源、锂电池充电电路、指示灯电路、WALN电路、开关机电路。本发明由于采用了连接件电路板、电源电路板两块板平行设置的立体结构，减少了整体模块的体积，安装使用过程相对于平板式更稳固牢靠，不易因误碰或甩动而脱落；同时可以减少电磁干扰，图像信号输出更稳定。

Description

分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块。

背景技术

信息化和数字化是如今医院建设的重要目标之一，在使用如医用气管插管等设备进行诊断中，视频和图片等视音频及影像数据极为重要。现有的视频采集模块存在采用摄像头图像采集模块和发射模块数据传输模块等电路一体成型，成本较高，模块回收率低，数据无法存储等问题。

专利CN 203989368U 公开了一种视频气管导管装置及视频气管导管。视频气管导管装置包括视频气管导管及显示器。视频气管导管包括气管导管及摄像模块，气管导管的前端管壁中设有容置腔，摄像模块可拆卸地安装于容置腔中；摄像模块包括摄像头及光源，气管导管的管壁中设置有导线，导线的前端与摄像模块电连接、后端连接有视频信号输出接口。显示器连接有视频信号输入接口，视频信号输入接口与视频气管导管的视频信号输出接口对应连接。上述技术采用的是与显示设备的有线连接方式，无法针对任意环境下的显示装置适用，应用环境比较小，操作上不便利，在诊断过程中显示装置需要根据诊断地点进行移动，且接口数据线也需要额外配置。

专利无线视频气管导管专利CN203989369U公开了一种视频气管导管装置及视频气管导管。视频气管导管装置包括视频气管导管及显示器。视频气管导管包括气管导管、摄像模块、无线通讯模块及供电模块；气管导管的前端管壁中设有容置腔，摄像模块安装于容置腔中；摄像模块与无线通讯模块均电连接于供电模块；摄像模块与无线通讯模块电连接。

此项专利并未对无线发射模块进行详细描述，现有的无线发射模块普遍存在耗电量大、体积大操作不便等问题。

发明内容

1、本发明的目的。

本发明为了解决现有的可视电路存在成本较高的问题，由于成本高反复使用导致的患者易互相感染，发热大，容易灼烧人体内部组织，使得应用环境比较局限的问题，而提出了一种分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块。

2、本发明所采用的技术方案。

分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块，包括连接件电路板、电源电路板，两块电路板平行设置，连接件电路板201与电源电路板 204通过软排线206连接；连接件电路板202上设置连接件201，电源电路板204上设置触控电源开关203；连接件电路板包括单片机主处理器、数据存储器及外围辅助电路；电源电路板包括DC/DC变换电路输出稳定直流电源VDD_3V3、锂电池充电电路、指示灯电路、WALN电路、开关机电路；连接件电路板与电源电路板通过软排线连接。由于其采用两块板平行设置的立体结构，减少了整体模块的体积，安装使用过程相对于平板式更稳固牢靠，不易因误碰或甩动而脱落。

更进一步，所述的开关机电路包括开关按键SW2，二极管SS14，共阴极双二极管U4、U5，场效应管K1，三极管K2，锂电池电源VDD_BAT和USB电源VDD_USB分别连接共阴极双二极管U4、U5的阳极，其阴极通过电阻R12连接开关按键SW2的一端；开关按键SW2的另一端SW_INPUT，通过R14、R16分压后输出控制信号PWR_KEY，同时通过C15接地，并连接到U4的一个阳极；U4的另一个阳极为输入控制信号POWER_CTR，通过R17接3.3V电源VDD_3V3，通过R18接地；U4的阴极通过R15连接K2的基极，K2的基极与发射极之间通过C16连接，三极管K2的发射极通过R13与场效应管K1的栅极连接，场效应管K1的栅极与源极之间通过R10相连；场效应管K1的源极连接二极管D1、D2的阴极，并通过C14接地，D1、D2的阳极分别接VDD_BAT和VDD_USB；场效应管K1的漏极为输入电源VDD_INPUT，并通过C10接地。通过开关电路的高低电平的切换，实现电源供电操作。

更进一步对连接件电路板上的单片机主处理器供电操作为：开关机电路的输出控制信号PWR_KEY、输入控制信号POWER_CTR分别与电源电路板中的单片机的数字IO连接。

更进一步，所述的电源电路板的DC/DC变换电路采用XM5082，输出稳定的3.3V直流电源。

更进一步，所述的电源电路板的锂电池充电电路采用TP4059，在USB电源VDD_USB有电的情况下，输出VDD_BAT给锂电池充电。

更进一步，电源电路板的WALN电路采用RL-UM02BS，其D+、D-、ANT管脚分别与单片机主处理器的数字IO连接，实现与单片机主处理器的USB通信，符合IEEE802.11b/g/n标准，实现150Mbps高速无线网络连接。

更进一步，所述的连接件电路板的数据存储器采用W25Q64串行Flash，分别通过电阻接VDD_3V3，SI、SCK、SO管脚分别与单片机主处理器的数字IO连接，实现串行总线通信。

更进一步，电源电路板还包括指示灯电路，包括WIFI LED发光二极管、PWR LED发光二极管、CHRG LED发光二极管、STBY LED发光二极管、CAM LED发光二极管。

3、本发明的有益效果。

（1）本发明的数据处理及无线发射模块由于采用了连接件电路板、电源电路板两块板平行设置的立体结构，减少了整体模块的体积，安装使用过程相对于平板式更稳固牢靠，不易因误碰或甩动而脱落。

（2）本发明的通过连接件电路板、电源电路板两块板的结构设计，可以减少电磁干扰，图像信号输出更稳定。

（3）本发明的通过电源电路板上的开关机触控电路的高低电平切换，实现实时开关控制，并且可以通过一定时间的关机延时，将数据通过串行总线存入数据存储器后再切断整个供电，防止因突然掉电导致数据丢失。

（4）本发明的通过对电源电路板上的开关机触控电路的关机按下延时时间，来防止误碰导致关机。

附图说明

图1为本发明数据处理及无线视频发射模块正视图。

图2为本发明数据处理及无线视频发射模块仰视图。

图3为本发明数据处理及无线视频发射模块侧视图。

图4为本发明数据处理及无线视频发射模块右视图。

图5为本发明数据处理及无线视频发射模块立体图。

图6为本发明数据处理及无线视频发射模块储存卡示意图。

图7为本发明摄像头采集模块侧视图。

图8为本发明本发明系统结构图。

图9为本发明数据处理及无线视频发射模块开关机电路原理图。

图10为本发明数据处理及无线视频发射模块DC/DC变换电路原理图。

图11为本发明数据处理及无线视频发射模块WALN电路原理图。

图12 电源电路板排线电路原理图。

图13指示灯电路原理图。

图14 USB接口电路原理图。

图15单片机主处理器与摄像头采集电路连接电路原理图。

图16单片机主处理器与开关机电路连接电路原理图。

图17单片机主处理器与数据存储器及辅助电路连接电路原理图。

图18单片机主处理器与USB接口及辅助电路连接电路原理图。

图19单片机主处理器与其他辅助电路连接电路原理图。

图20数据存储器电路原理图。

附图具体部件：摄像头采集模块1，数据处理及无线视频发射模块2，外部显示设备。

连接基座101，摄像头102，LED灯103，柔性电路板104。

连接件201，连接件电路板202，触控电源开关203，电源电路板204，软排线连接座205，软排线206，电池夹板207，外壳上部208，外壳底部209，WiFi信号灯210，电源指示灯211，充电指示灯212，定位柱213，充电USB插口214，储存卡插口215，电池216，摄像头指示灯217。

具体实施方式

实施例1

分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块，包括连接件电路板202、电源电路板204，连接件电路板202和电源电路板204两块电路板平行设置，连接件电路板201与电源电路板204通过软排线206连接；连接件电路板202上设置连接件201，电源电路板204上设置触控电源开关203；连接件电路板202包括单片机主处理器、数据存储器及外围辅助电路；电源电路板204包括DC/DC变换电路输出稳定直流电源VDD_3V3、锂电池充电电路、指示灯电路、WALN电路、开关机电路。

实施例2

相对于实施例1更进一步，所述的开关机电路包括开关按键SW2，二极管SS14，共阴极双二极管U4、U5，场效应管K1，三极管K2，锂电池电源VDD_BAT和USB电源VDD_USB分别连接共阴极双二极管U4、U5的阳极，其阴极通过电阻R12连接开关按键SW2的一端；开关按键SW2的另一端SW_INPUT，通过R14、R16分压后输出控制信号PWR_KEY，同时通过C15接地，并连接到U4的一个阳极；U4的另一个阳极为输入控制信号POWER_CTR，通过R17接3.3V电源VDD_3V3，通过R18接地；U4的阴极通过R15连接K2的基极，K2的基极与发射极之间通过C16连接，三极管K2的发射极通过R13与场效应管K1的栅极连接，场效应管K1的栅极与源极之间通过R10相连；场效应管K1的源极连接二极管D1、D2的阴极，并通过C14接地，D1、D2的阳极分别接VDD_BAT和VDD_USB；场效应管K1的漏极为输入电源VDD_INPUT，并通过C10接地。所述的开关机电路的输出控制信号PWR_KEY、输入控制信号POWER_CTR分别与电源电路板204中的单片机主处理器的数字IO连接。所述的电源电路板204的DC/DC变换电路采用XM5082，输出稳定的3.3V直流电源。所述的电源电路板204的锂电池充电电路采用TP4059，在USB电源VDD_USB有电的情况下，输出VDD_BAT给锂电池充电。电源电路板204的WALN电路采用RL-UM02BS，其D+、D-、ANT管脚分别与单片机主处理器的数字IO连接，实现与单片机主处理器的USB通信，符合IEEE802.11b/g/n标准，实现150Mbps高速无线网络连接。

实施例3

相对于实施例1更进一步，连接件电路板202的数据存储器采用W25Q64串行Flash，分别通过电阻接VDD_3V3，SI、SCK、SO管脚分别与单片机主处理器的数字IO连接，实现串行总线通信。电源电路板204还包括指示灯电路，包括WIFI LED发光二极管、PWR LED发光二极管、CHRG LED发光二极管、STBY LED发光二极管、CAM LED发光二极管，实现WiFi信号灯210，电源指示灯211，充电指示灯212，摄像头指示灯217。

实施例4

相对于实施例1，本发明进一步分体式医用无线多路视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块2为立方体结构；其上连接件201位于立方体结构一面的外表面中心位置。数据处理及无线视频发射模块2上与连接件201相对应的另一面的外表面设有触控电源开关203。所述的数据处理及无线视频发射模块2上的连接件201安装在数据处理及无线视频发射模块2内部的连接件电路板202上，所述的数据处理及无线视频发射模块上的触控电源开关203连接在电源电路板204上，连接件电路板201与电源电路板204通过软排线206固定在软排线连接座205上进行电路连接。所述的连接件电路板201与电源电路板204之间设有电池216，通过电池上下两面设置电池夹板207，数据处理及无线视频发射模块2外壳上部208的中间为触控电源开关203位置，可按压打开和关闭电源；数据处理及无线视频发射模块2外壳底部209下表面中间为连接件201位置。

电路板201与电源电路板204之间通过定位柱213使之与数据处理及无线视频发射模块2立方体结构相对应的面保持平行。且可以设有充电USB插口214与电池216连接进行充电。数据处理及无线视频发射模块2上的某一面的外表面设有储存卡插口215。存储卡可以为SD卡，最大支持32G，用来保存录像，录像格式为MP4。

实施例5

分体式视频采集显示系统包括摄像头采集模块1、数据处理及无线视频发射模块2；摄像头采集模块由一柔性电路板104构成，其上一端设有摄像头102，另一端设有与数据处理及无线视频发射模块2可拆卸连接的连接基座101；数据处理及无线视频发射模块2上有与所述的摄像头采集模块的连接基座可拆卸连接的连接件201，连接件和连接基座连接后，数据处理及无线视频发射模块2和摄像头采集模块的柔性电路板平行并相对贴合；数据处理及无线视频发射模块还包括无线发射芯片；柔性电路板104上的摄像头102采集不同的方位的图像，将连接件201和连接基座101连接后通过数据处理及无线视频发射模块2发射出去，通过外部显示端显示出来。

摄像头采集模块1上插入需要观察的部位，照明单元内的LED 光源通过照明通道提供光线，保证能清楚进行观察和诊断，镜体内的电池为LED光源和主控电路提供电源，通过数据处理及无线视频发射模块2传输出去可以直接显示反应在无线接收端设备的显示屏上。

本发明的开机流程：

开关机电路SW2被按下，SW_INPUT 变为高电平，VDD_INPUT变高电平，系统上电，单片机主处理器启动，软件控制POWER_CTR输出高电平，开关机电路SW2被松开后，VDD_INPUT保持高电平，维持系统供电。

本发明的关机流程：

SW2被按下，PWR_KEY变成高电平，触发单片机主处理器中断，软件控制延时若干毫秒，查询PWR_KEY仍为高电平，通过SIP DIN SDIO 串行总线将缓存数据存入Flash，POWER_CTR输出低电平，VDD_INPUT变为低电平，系统断电。

本发明由于采用了连接件电路板、电源电路板两块板平行设置的立体结构，减少了整体模块的体积，安装使用过程相对于平板式更稳固牢靠，不易因误碰或甩动而脱落。通过连接件电路板、电源电路板两块板的结构设计，可以减少电磁干扰，图像信号输出更稳定。本发明认证采用WPA2-PSK AES，加密等级高，不容易被破解。本发明视频采集模块与数据处理及无线发射模块分离、无线发射模块与外部显示模块相对分离的结构设置，每个部分独立，且能够协调工作，实现视频采集模块部分的更换的任意性、显示终端的多样性，适用范围较广，可以灵活运用，更方便直观清晰地观察病灶位置图像，为手术准确顺利进行做指引参考，有效降低手术的风险和医师的手术难度；缩短降低了手术时间及刀口大小，极大减轻了病人的痛苦，满足生命科学发展和现代医疗的需求。

Claims

1.一种分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块，其特征在于：包括连接件电路板（202）、电源电路板（204），两块电路板平行设置，连接件电路板（201）与电源电路板（204）通过软排线（206）连接；连接件电路板（202）上设置连接件（201），电源电路板（204）上设置触控电源开关（203）；连接件电路板（202）包括单片机主处理器、数据存储器及外围辅助电路；电源电路板（204）包括DC/DC变换电路输出稳定直流电源VDD_3V3、锂电池充电电路、指示灯电路、WALN电路、开关机电路。

2.根据权利要求1所述的分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块，其特征在于：所述的开关机电路包括开关按键SW2，二极管SS14，共阴极双二极管U4、U5，场效应管K1，三极管K2，锂电池电源VDD_BAT和USB电源VDD_USB分别连接共阴极双二极管U4、U5的阳极，其阴极通过电阻R12连接开关按键SW2的一端；开关按键SW2的另一端SW_INPUT，通过R14、R16分压后输出控制信号PWR_KEY，同时通过C15接地，并连接到U4的一个阳极；U4的另一个阳极为输入控制信号POWER_CTR，通过R17接3.3V电源VDD_3V3，通过R18接地；U4的阴极通过R15连接K2的基极，K2的基极与发射极之间通过C16连接，三极管K2的发射极通过R13与场效应管K1的栅极连接，场效应管K1的栅极与源极之间通过R10相连；场效应管K1的源极连接二极管D1、D2的阴极，并通过C14接地，D1、D2的阳极分别接VDD_BAT和VDD_USB；场效应管K1的漏极为输入电源VDD_INPUT，并通过C10接地。

3.根据权利要求2所述的分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块，其特征在于：所述的开关机电路的输出控制信号PWR_KEY、输入控制信号POWER_CTR分别与电源电路板（204）中的单片机主处理器的数字IO连接。

4.根据权利要求1所述的分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块，其特征在于：所述的电源电路板（204）的DC/DC变换电路采用XM5082，输出稳定的3.3V直流电源。

5.根据权利要求1所述的分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块，其特征在于：所述的电源电路板（204）的锂电池充电电路采用TP4059，在USB电源VDD_USB有电的情况下，输出VDD_BAT给锂电池充电。

6.根据权利要求1所述的分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块，其特征在于：电源电路板（204）的WALN电路采用RL-UM02BS，其D+、D-、ANT管脚分别与单片机的数字IO连接，实现与单片机的USB通信，符合IEEE802.11b/g/n标准，实现150Mbps高速无线网络连接。

7.根据权利要求1所述的分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块，其特征在于：所述的连接件电路板（202）的数据存储器采用W25Q64串行Flash，分别通过电阻接VDD_3V3，SI、SCK、SO管脚分别与单片机的数字IO连接，实现串行总线通信。

8.根据权利要求1所述的分体式视频采集显示系统的数据处理及无线视频发射模块，其特征在于：电源电路板（204）还包括指示灯电路，包括WIFI LED发光二极管、PWR LED发光二极管、CHRG LED发光二极管、STBY LED发光二极管、CAM LED发光二极管。