CN109620624A - 基于mma7361的牙椅控制电路及其牙椅控制系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种基于MMA7361芯片的牙椅控制电路，包括MMA7361芯片、稳压谐振网络；MMA7360芯片的Sleep端通过串联电阻R1接入第一直流电压源，其三轴输出端Xout、Yout和Zout分别串联电阻R2、R3、R4和电容C5、C6、C7，且C5、C6、C7的一端接地；在R2、R3、R4与C5、C6、C7之间引出三轴输出支路Xout1、Yout1和Zout1；稳压谐振网络包括HT7533芯片、第一、二电解电容C1、C2和电容C3、C4、C8；C1和C3并联接入HT7533芯片的输入端；C2、C4、C8并联接入HT7533芯片的输出端；牙椅控制电路的电源输入端加载在C1的两端；MMA7360芯片的电源电压端VDD与接地端VSS连接在C8的两端；C1、C2的正极分别接入第二、三直流电压源。其显著效果为实现了牙椅极限位的准确限制和精准角度控制，同时实现了牙椅升降的无抖动运行。

Description

基于MMA7361的牙椅控制电路及其牙椅控制系统
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种基于MMA7361芯片的牙椅控制电路及其牙椅控制系统。
背景技术
现有牙椅的控制方式是基于通过检测推杆电机自带的干簧管输出的脉冲信号计算出电动推杆位移以实现牙椅极限位的限位以及记忆椅位的功能。但是，干簧管本身的灵敏度不高，这就给这种控制方式带来了很多缺陷，比如脉冲信号易丢失，计数不够准确等。
牙椅中使用的是直流有刷电动推杆，直流有刷电机工作时电刷换向的时候电流容易出现毛刺、尖峰等波动。但是，电机转一圈与出现电流波动的次数固定不变。如果能够通过检测电机电流的波动情况，将其转变为脉冲波，从而就能实现牙椅的无抖动运行。
更重要的是，现有技术中，对牙椅运动的控制大多为直上直下的升降控制，对牙椅的角度控制并没有达到一个较高的水平。若需要对牙椅的角度运动控制达到一种精细化的水平，现有技术中并没有可参考的成熟技术。
发明内容
本发明的目的主要是为了解决现有技术条件下，牙椅运动过程中，牙椅角度变换不够精细、启停无缓冲，椅身不够平稳的问题。
为了实现目的，本发明提供了以下技术方案：
一种基于MMA7361芯片的牙椅控制电路，其关键在于：包括MMA7361 芯片、稳压谐振网络；所述MMA7360芯片的Sleep端通过串联电阻R1接入第一直流电压源；所述MMA7360芯片的三轴输出端Xout、Yout和Zout上分别串联电阻R2、R3、R4以及电容C5、C6、C7，且所述电容C5、C6、C7的一端接地；在所述电阻R2、R3、R4与所述电容C5、C6、C7之间引出对应的三轴输出支路Xout1、Yout1和Zout1；所述稳压谐振网络包括HT7533芯片、第一电解电容C1、第二电解电容C2和电容C3、C4、C8；所述第一电解电容 C1和所述电容C3分别并联接入所述HT7533芯片的输入端；所述第二电解电容C2和所述电容C4、C8分别并联接入所述所述HT7533芯片的输出端；所述牙椅控制电路的电源输入端加载在所述第一电解电容C1的两端；所述MMA7360芯片的电源电压端VDD与接地端VSS连接在所述电容C8的两端；所述第一电解电容C1的正极还接入第二直流电压源；所述第二电解电容C2 的正极接入第三直流电压源。
作为一种优选方式，所述第一、第二、第三直流电压源的值分别为3.3V、 5V、3.3V。
一种基于上述MMA7361芯片的牙椅控制电路的牙椅控制系统，其关键在于：包括AD采样电路、牙椅驱动电路以及供电电路；所述供电电路通过转换电源供电向所述基于MMA7361芯片的牙椅控制电路、AD采样电路、牙椅驱动电路进行供电；所述AD采样电路通过接收所述基于MMA7361芯片的牙椅控制电路的输出信号并对其进行分析，从而进一步对所述牙椅驱动电路进行控制，实现牙椅极限位的限位以及记忆椅位功能。
所述牙椅驱动电路，有三个相同的子驱动电路组成，其中子驱动电路的关键在于：包括芯片ULN2003A和第一继电器K1、第二继电器K2以及NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2；还包括MOS管S1、第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3,；还包括电机M；
所述芯片ULN2003A的IN6端和IN7端分别连接高电平和低电平，其OUT6 端和OUT7端分别连接所述第一、二继电器K1、K2；所述第一、二继电器K1、K2统一由12V直流电压进行供电；所述第一继电器K1的第一静触电接入电压值为24V的直流电压源，第二静触点接入第一二极管D2的负极，其动触点通过串联电动机M与所述第二继电器K2的动触点相连接；所述第二二极管 D2的正极接地，负极接入所述第一继电器K1的动触点和电动机M之间；所述第三极管D3的正极接地，负极接入所述第二继电器K2的动触点和电动机 M之间；所述第二继电器K2的第一静触点电接入电压值为24V的直流电压源，第二静触点接入第一二极管D2的负极；所述第一二极管D2的正极接地。所述MOS管S1的源极接地，漏极接入所述第一二极管D1的负极，栅极通过电阻R4接地。同时，所述MOS管S1的栅极还同时接入所述NPN型三极管Q1的集电极和PNP型三极管Q2的集电极；所述NPN型三极管Q1的发射机接地。所述PNP型三极管Q2的发射极接入电压值为12V的直流电压源；同时，所述 PNP型三极管Q2的基极连接有三条支路，一条通过串联电阻R2接入电压值为12V的直流电压源，一条通过串联电阻R3接入所述NPN型三极管Q1的基极，一条通过串联电阻R1接入PWM控制信号输入端。
可选的，所述MOS管S1为N沟道型MOS管。
作为优选，所述电阻R1、R2、R3、R4的值分别为0.1k、2k、100k、10k。
作为优选，所述第二、三二极管D2、D3的型号均为IN4007；所述第一二极管D1的型号为SS36。
本发明的有益效果为：结合芯片MMA7361的性能搭建了牙椅控制电路，实现了对牙椅极限位的准确限制和角度调整的精准控制；通过脉冲信号调节电机电流，使牙椅无抖动升降、旋转，最终让整个牙椅在启动、运行和停止的过程中保持平稳。
附图说明
图1为本发明所提出的基于MMA7361芯片的控制电路示意图；
图2为本发明所提出的基于ULN2003A芯片的子驱动电路示意图；
图3为本发明所提出的基于MMA7361芯片控制系统示意图；
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体的解释说明。
本实施实现了一种基于MMA7361芯片的牙椅控制电路，如图1所示，该电路包括MMA7361芯片、稳压谐振网络；所述MMA7360芯片的Sleep端通过串联电阻R1接入第一直流电压源；所述MMA7360芯片的三轴输出端Xout、 Yout和Zout上分别串联电阻R2、R3、R4以及电容C5、C6、C7，且所述电容 C5、C6、C7的一端接地；在所述电阻R2、R3、R4与所述电容C5、C6、C7之间引出对应的三轴输出支路Xout1、Yout1和Zout1；所述稳压谐振网络包括 HT7533芯片、第一电解电容C1、第二电解电容C2和电容C3、C4、C8；所述第一电解电容C1和所述电容C3分别并联接入所述HT7533芯片的输入端；所述第二电解电容C2和所述电容C4、C8分别并联接入所述所述HT7533芯片的输出端；所述牙椅控制电路的电源输入端加载在所述第一电解电容C1的两端；所述MMA7360芯片的电源电压端VDD与接地端VSS连接在所述电容 C8的两端；所述第一电解电容C1的正极还接入第二直流电压源；所述第二电解电容C2的正极接入第三直流电压源。
同时，所述第一、第二、第三直流电压源的值分别为3.3V、5V、3.3V。
本实施例还实现了一种基于上述MMA7361芯片的牙椅控制电路的牙椅控制系统，如图2所示，该系统包括AD采样电路、牙椅驱动电路以及供电电路；所述供电电路通过转换电源供电向所述基于MMA7361芯片的牙椅控制电路、 AD采样电路、牙椅驱动电路进行供电；所述AD采样电路通过接收所述基于 MMA7361芯片的牙椅控制电路的输出信号并对其进行分析，从而进一步对所述牙椅驱动电路进行控制，实现牙椅极限位的限位以及记忆椅位功能。
所述牙椅驱动电路，有三个相同的子驱动电路组成，其中子驱动电路如图3所示，包括芯片ULN2003A和第一继电器K1、第二继电器K2以及NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2；还包括MOS管S1、第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3,；还包括电机M；
所述芯片ULN2003A的IN6端和IN7端分别连接高电平和低电平，其OUT6 端和OUT7端分别连接所述第一、二继电器K1、K2；所述第一、二继电器K1、 K2统一由12V直流电压进行供电；所述第一继电器K1的第一静触电接入电压值为24V的直流电压源，第二静触点接入第一二极管D2的负极，其动触点通过串联电动机M与所述第二继电器K2的动触点相连接；所述第二二极管 D2的正极接地，负极接入所述第一继电器K1的动触点和电动机M之间；所述第三极管D3的正极接地，负极接入所述第二继电器K2的动触点和电动机 M之间；所述第二继电器K2的第一静触点电接入电压值为24V的直流电压源，第二静触点接入第一二极管D2的负极；所述第一二极管D2的正极接地。所述MOS管S1的源极接地，漏极接入所述第一二极管D1的负极，栅极通过电阻R4接地。同时，所述MOS管S1的栅极还同时接入所述NPN型三极管Q1的集电极和PNP型三极管Q2的集电极；所述NPN型三极管Q1的发射机接地。所述PNP型三极管Q2的发射极接入电压值为12V的直流电压源；同时，所述 PNP型三极管Q2的基极连接有三条支路，一条通过串联电阻R2接入电压值为12V的直流电压源，一条通过串联电阻R3接入所述NPN型三极管Q1的基极，一条通过串联电阻R1接入PWM控制信号输入端。
同时，所述MOS管S1为N沟道型MOS管。所述电阻R1、R2、R3、R4 的值分别为0.1k、2k、100k、10k。而且，所述第二、三二极管D2、D3的型号均为IN4007；所述第一二极管D1的型号为SS36。
图3所示子驱动电路在具体实施在具体实施中，当UP为高电平，DOWN 为低电平时，继电器K1吸合，K2断开，电机M正转；UP为低电平，DOWN 为高电平时，继电器K1断开，K2吸合，电机M反转。PWM为脉冲信号。启动时由UP、DOWN决定电机正转还是反转，然后PWM波经R1输入，占空比逐渐增大，经功率放大后启动Q1，电机电流缓慢增大，电机转速平稳上升，实现软启动；停止时，PWM脉冲占空比缓慢降低，电机电流缓慢减小，电机转速逐渐减低，占空比减为0时，UP、DOWN同时输出低电平，关闭继电器，切断电机电流，实现电机软停止。
通过占空比控制电机电流缓慢上升和下降，电机转速缓慢增大和减小，使整个牙椅在启动、停止和运行过程中非常平稳。
综上所述，本实施例结合芯片MMA7361的性能搭建了牙椅控制电路，实现了对牙椅极限位的准确限制和角度调整的精准控制；通过脉冲信号调节电机电流，使牙椅无抖动升降、旋转，最终让整个牙椅在启动、运行和停止的过程中保持平稳。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (3)

1.一种基于MMA7361芯片的牙椅控制电路，其特征在于：包括MMA7361芯片、稳压谐振网络；所述MMA7360芯片的Sleep端通过串联电阻R1接入第一直流电压源；所述MMA7360芯片的三轴输出端Xout、Yout和Zout上分别串联电阻R2、R3、R4以及电容C5、C6、C7，且所述电容C5、C6、C7的一端接地；在所述电阻R2、R3、R4与所述电容C5、C6、C7之间引出对应的三轴输出支路Xout1、Yout1和Zout1；所述稳压谐振网络包括HT7533芯片、第一电解电容C1、第二电解电容C2和电容C3、C4、C8；所述第一电解电容C1和所述电容C3分别并联接入所述HT7533芯片的输入端；所述第二电解电容C2和所述电容C4、C8分别并联接入所述所述HT7533芯片的输出端；所述牙椅控制电路的电源输入端加载在所述第一电解电容C1的两端；所述MMA7360芯片的电源电压端VDD与接地端VSS连接在所述电容C8的两端；所述第一电解电容C1的正极还接入第二直流电压源；所述第二电解电容C2的正极接入第三直流电压源。
2.根据权利要求1所述的基于MMA7361芯片的牙椅控制电路，其特征在于：所述第一、第二、第三直流电压源的值分别为3.3V、5V、3.3V。
3.一种应用权利要求1所述的基于MMA7361芯片的牙椅控制电路的牙椅控制系统，其特征在于：包括AD采样电路、牙椅驱动电路以及供电电路；所述供电电路通过转换电源供电向所述基于MMA7361芯片的牙椅控制电路、AD采样电路、牙椅驱动电路进行供电；所述AD采样电路通过接收所述基于MMA7361芯片的牙椅控制电路的输出信号并对其进行分析，从而进一步对所述牙椅驱动电路进行控制，实现牙椅极限位的限位以及记忆椅位功能。
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