CN111000629B - 一种用于激光治疗机的安全认证装置及控制方法 - Google Patents

一种用于激光治疗机的安全认证装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于激光治疗机的安全认证装置及控制方法，MCU分别与射频芯片、RS232通信电路、激光控制电路、数据存储单元、蓝牙收发电路连接；射频芯片与射频发射电路和射频接收电路连接；报警电路连接LED和蜂鸣器，所述安全认证装置用于认证激光治疗机使用人员IC卡，进而激活激光治疗机输出激光的激光模式,由MCU将非接触式IC卡用户区数据，写入数据存储单元，通过手机连接安全认证装置查看激光治疗机的使用记录，便于激光治疗机管理和维护。本发明运行安全，解决了激光操作认证的问题，保存了使用记录,便于设备管理和维护。

Description

一种用于激光治疗机的安全认证装置及控制方法
技术领域
本发明涉及一种激光治疗机。具体涉及一种用于激光治疗机的安全认证装置及控制方法。
背景技术
本发明作出以前，市场上利用激光进行治疗的设备及仪器都不能认证使用人以及保存和导出治疗仪使用记录。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于激光治疗机的安全认证装置及控制方法，能用于识别使用人卡片信息，进而控制激光治疗机激光输出使能，并通过手机连接可查看激光治疗仪使用记录。
为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：
本发明的一种用于激光治疗机的安全认证装置，包括MCU、RS232通信电路、射频芯片、射频发射电路、射频接收电路、激光控制电路、数据存储单元、蓝牙收发电路、报警电路、非接触式IC卡，所述MCU分别与射频芯片、RS232通信电路、激光控制电路、数据存储单元、蓝牙收发电路连接；射频芯片与射频发射电路和射频接收电路连接；报警电路连接LED和蜂鸣器，所述安全认证装置用于认证激光治疗机使用人员IC卡，进而激活激光治疗机输出激光的激光模式,由MCU将非接触式IC卡用户区数据，写入数据存储单元，通过手机连接安全认证装置查看激光治疗机的使用记录，便于激光治疗机管理和维护。
本发明的一种用于激光治疗机的安全认证装置的控制方法，其步骤：射频信号通过射频发射电路由天线发射出13.56MHz载波，采用密勒编码对载波进行ASK调制，并解调非接触式IC卡的曼彻斯特编码，而非接触式IC卡从发射的13.56MHz电磁场中获取能量，解调密勒编码，通过曼彻斯特编码对载波进行负载调制，射频接收电路的RX端检测当前载波幅度来确定卡片返回的信息；非接触式IC卡通讯速率为106Kbps；MCU对非接触式IC卡的每个扇区数据访问需经过三次相互认证，验证成功则激光控制电路输出激活信号使激光治疗机进入输出激光模式,同时将激活信号反馈给MCU校验；之后MCU向非接触式IC卡写入剩余使用次数，并将读取的非接触式IC卡用户区的数据，写入数据存储单元；最后安全认证装置通过蓝牙蓝牙收发电路将激光治疗机的使用记录发送到手机APP，达到便捷管理及维护激光治疗机的目的。
由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：
1、本发明使用的非接触式IC卡采用多级密码保护，具有高保密性，并设置了非接触式IC卡认证次数上限，提高了认证可靠性和唯一性。
2、本发明在非接触式IC卡认证通过后，激光治疗机才能激活进入输出激光模式，大大提高了激光出光的安全性，目前没有同类产品配备此功能。
3、本发明的存储单元可储存10000条激光治疗机使用记录。通过手机即可操作，极大方便客户进行设备管理和维护。
附图说明
图1是本发明的工作原理的方框示意图：
图2是本发明射频发射电路原理图：图中TX1、TX2为射频芯片发射端；TVSS为地端；T1、T2为射频接收采样点；L0为高频高Q值绕线电感，Q值为电感品质因数，Q值越高电感损耗越小，代表有用功功率和总功率之比越高；C01、C02、C1、C21、C22为NPO(高频瓷介)贴片电容；Rs为贴片电阻；Cpa为天线等效电容，Rcol为天线等效电阻；
为了尽可能提高天线发射功率，使信号的传输距离更远，非接触式IC卡获得的能量更多，在天线尺寸、匝数确定情况下射频电流的大小决定射频功率的大小，而射频电流的大小又取决于射频电路的阻抗；即TX1/TX2两端的输出阻抗Z0(射频芯片Rc523阻抗为40Ω)，当TX1/TX2两端所连接的回路总阻抗Z＝Z0时，射频电流将达到最大值；C1、C21、C22作用就是来调整回路总阻抗Z；L1、C0主要作用是滤除高次谐波，截止频率为21MHz。天线线圈采用漆包线绕制而成,Rs作用是调整天线的Q值，根据公式Q＝wL/Rs，Rs越大Q值越小；其中L为天线电感，w为谐振频率；
图3是本发明射频接收电路原理图：图中TX1为射频发射端；RX为射频接收端；Vmid为内部参考电压端；R1、R2为贴片电阻；C1、Cvmid、Crx为贴片电容；
非接触式IC卡卡向射频芯片发送数据的方式是负载调制，RX端检测当前载波幅度大小来确定卡片返回的信息；电路中R2调整RX端信号振幅大小，Crx隔离电路中耦合到的直流分量，R1是分压电阻；
图4是本发明在激光治疗机中功能示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见附图1-图4，
本发明的本发明的一种用于激光治疗机的安全认证装置，包括MCU、RS232通信电路、射频芯片、射频发射电路、射频接收电路、激光控制电路、数据存储单元、蓝牙收发电路、报警电路、非接触式IC卡，所述MCU分别与射频芯片、RS232通信电路、激光控制电路、数据存储单元、蓝牙收发电路连接；射频芯片与射频发射电路和射频接收电路连接；报警电路连接LED和蜂鸣器，所述安全认证装置用于认证激光治疗机使用人员IC卡，进而激活激光治疗机输出激光的激光模式,由MCU将非接触式IC卡用户区数据，写入数据存储单元，通过手机连接安全认证装置查看激光治疗机的使用记录，便于激光治疗机管理和维护。
本发明的一种用于激光治疗机的安全认证装置的控制方法，其步骤：射频信号通过射频发射电路由天线发射出13.56MHz载波，采用密勒编码对载波进行ASK调制，并解调非接触式IC卡的曼彻斯特编码，而非接触式IC卡从发射的13.56MHz电磁场中获取能量，解调密勒编码，通过曼彻斯特编码对载波进行负载调制，射频接收电路的RX端检测当前载波幅度来确定卡片返回的信息；非接触式IC卡通讯速率为106Kbps；MCU对非接触式IC卡的每个扇区数据访问需经过三次相互认证，验证成功则激光控制电路输出激活信号使激光治疗机进入输出激光模式,同时将激活信号反馈给MCU校验；之后MCU向非接触式IC卡写入剩余使用次数，并将读取的非接触式IC卡用户区的数据，写入数据存储单元；最后安全认证装置通过蓝牙蓝牙收发电路将激光治疗机的使用记录发送到手机APP，达到便捷管理及维护激光治疗机的目的。
本发明运行安全，解决了激光操作认证的问题，保存了使用记录,便于设备管理和维护。
微处理器(MCU)：型号ST/STM32F103RCT6；
RS 232通讯电路：型号MAXIM/MAX3232ID；
射频芯片：型号NXP/MFRC52302HN1；
数据存储单元：型号ON/CAT24C512WI-GT3；
激光控制电路：型号TI/LM2901；
蓝牙收发电路：型号TI/CC2540F256；
非接触式IC卡：型号NXP/M1-S70；
报警电路：江苏长电/S9013、华能/TMB12A03；
人机交互界面：采用DMT80600_104触摸屏；
图2中，所述射频发射电路包括LC低通滤波电路、阻抗匹配电路、线圈天线电路，所述LC低通滤波电路与阻抗匹配电路连接，阻抗匹配电路、线圈天线电路连接。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (2)

1.一种用于激光治疗机的安全认证装置，其特征在于：包括MCU、RS232通信电路、射频芯片、射频发射电路、射频接收电路、激光控制电路、数据存储单元、蓝牙收发电路、报警电路、非接触式IC卡，所述MCU分别与射频芯片、RS232通信电路、激光控制电路、数据存储单元、蓝牙收发电路连接；射频芯片与射频发射电路和射频接收电路连接；报警电路连接LED和蜂鸣器，所述安全认证装置用于认证激光治疗机使用人员IC卡，进而激活激光治疗机输出激光的激光模式,由MCU将非接触式IC卡用户区数据，写入数据存储单元，通过手机连接安全认证装置查看激光治疗机的使用记录，便于激光治疗机管理和维护；
射频芯片发射端(TX1、TX2)与LC低通滤波电路连接，LC低通滤波电路与阻抗匹配电路连接，阻抗匹配电路与线圈天线连接；其中所述LC低通滤波电路由高频高Q值绕线电感(LO)贴片电容(C01、C02)串联组成；阻抗匹配电路由上、下的两个贴片电容(C1、C1)与中部的四个贴片电容(C01、C02、C21、C22)串联组成，其中，中部的两个贴片电容(C21、C21)与另两个贴片电容(C22、C22)并联；
为了尽可能提高天线发射功率，使信号的传输距离更远，非接触式IC卡获得的能量更多，在天线尺寸、匝数确定情况下射频电流的大小决定射频功率的大小，而射频电流的大小又取决于射频电路的阻抗；即射频芯片发射端(TX1/TX2)两端的输出阻抗Z0，当射频芯片发射端(TX1/TX2)两端所连接的回路总阻抗Z＝Z0时，射频电流将达到最大值；贴片电容(C1、C21、C22)作用就是来调整回路总阻抗Z；高频高Q值绕线电感(L1)、贴片电容(C0)主要作用是滤除高次谐波，截止频率为21MHz；天线线圈采用漆包线绕制而成,贴片电阻(Rs)作用是调整天线的Q值，根据公式Q＝wL/Rs，贴片电阻(Rs)越大Q值越小；其中L为天线电感，w为谐振频率；
射频接收端(RX)分别与贴片电阻(R1)、贴片电容(Crx)连接，贴片电阻(R1)与贴片电容(Cvmid)连接，贴片电容(Cvmid)直接接地；贴片电容(Crx)与贴片电阻(R2)连接，贴片电阻(R2)分别与贴片电容(C1)、高频高Q值绕线电感(L0)连接，高频高Q值绕线电感(L0)连接射频发射端(TX1)；所述射频接收端(RX)与射频发射端(TX1)之间设有内部参考电压端(Vmid)；
非接触式IC卡向射频芯片发送数据的方式是负载调制，射频接收端(RX)检测当前载波幅度大小来确定卡片返回的信息；电路中贴片电阻(R2)调整射频接收端(RX)信号振幅大小，贴片电容(Crx)隔离电路中耦合到的直流分量，贴片电阻(R1)是分压电阻。
2.根据权利要求1所述的一种用于激光治疗机的安全认证装置的控制方法，其特征在于：射频信号通过射频发射电路由天线发射出13.56MHz载波，采用密勒编码对载波进行ASK调制，并解调非接触式IC卡的曼彻斯特编码，而非接触式IC卡从发射的13.56MHz电磁场中获取能量，解调密勒编码，通过曼彻斯特编码对载波进行负载调制，射频接收电路的RX端检测当前载波幅度来确定卡片返回的信息；非接触式IC卡通讯速率为106Kbps；MCU对非接触式IC卡的每个扇区数据访问需经过三次相互认证，验证成功则激光控制电路输出激活信号使激光治疗机进入输出激光模式,同时将激活信号反馈给MCU校验；之后MCU向非接触式IC卡写入剩余使用次数，并将读取的非接触式IC卡用户区的数据，写入数据存储单元；最后安全认证装置通过蓝牙收发电路将激光治疗机的使用记录发送到手机APP，达到便捷管理及维护激光治疗机的目的。
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