CN111104695B - 一种治疗头加密读写装置及控制方法 - Google Patents

一种治疗头加密读写装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种治疗头加密读写装置及控制方法，包括PCB板，彩色液晶LCD触控屏，所述PCB板包括微处理器，LED指示灯电路，蜂鸣器电路，连接DS2431加密芯片的USB插座电路，连接DS1991加密芯片的读头插座电路，电源指示灯电路，MAX232电平转换芯片，所述微处理器分别与LED指示灯电路，蜂鸣器电路，连接DS2431加密芯片的USB读头插座电路，连接DS1991加密芯片的读头插座电路，电源指示灯电路连接；本发明结构简单，成本低，使用方便，使用者需要输入密码方可进行操作，避免无关人员的误用；可对加密芯片进行读写修改，实现了对治疗头的生产管理维修等工作。

Description

一种治疗头加密读写装置及控制方法
技术领域
本发明涉及一种医疗和美容设备治疗头。具体涉及一种治疗头加密读写装置及控制方法。
背景技术
各种医疗和美容设备中需要用到加密存储芯片。其存储芯片会存储各种各样的参数。例如半导体脱毛机中需要记录激光器治疗头的使用次数，治疗头使用的总能量，用于调校硬件电路的校正因子以及治疗头的型号以及生产日期和治疗头的编号等。通过以上参数有助于企业掌握该治疗头的生产日期以及编号，同时记录了该治疗头的使用信息了解了它的使用寿命，同时可以利用这些参数开展租赁服务，例如将设备租赁给医院或者美容院。设置一定的使用次数或者能量后然后关闭系统对设备进行锁定。当医院付款后通过软件再将某些参数例如使用次数进行清零，这样设备又可以继续使用。通常这类芯片用两种方式：一种以耗材的方式只能读写一次，一种是可重复读写的芯片。芯片均需要加密，也就是说本公司的设备只能识别本公司生产的治疗头，未知治疗头安装到本公司产品上无法工作。
目前常采用的加密芯片有DS1991加密芯片，DS2431加密芯片。DS1991加密芯片有三个独立的密匙，并且具有64位唯一的ROM码。DS2431加密芯片可单独设置为写保护或者EPROM仿真模式。例如本公司ML-4120激光脱毛机采用了DS1991作为加密芯片，IPL皇后光子机就采用了DS2431作为加密芯片。
作为企业需要对每一个治疗头的加密芯片进行生产管理以及维修。本作发明以前通常是通过仿真器然后连接主控板，通过在PC机上修改程序参数，执行程序命令来操作；也有通过一块单片机编写一个串口通讯程序，利用串口调试助手显示输入治疗头信息实现对芯片的读写操作；这些方法都需要连接电脑工作，并且输入参数，操作流程复杂，操作成功失败显示不直观，很容易造成操作的失误。
发明内容
本发明的目的是提供一种治疗头加密读写装置及控制方法，能够对美容医疗产品中的治疗头中的加密芯片进行读写操作；需要对加密芯片的读写进行加密，保证仅本公司可对加密芯片进行读写；整个装置进入设置密码能方便工作人员生产管理；本装置结构简单，成本低，节约时间，使用方便，实现了对治疗头的生产管理维修等工作。
为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：
本发明的一种治疗头加密读写装置，包括PCB板，彩色液晶LCD触控屏，所述PCB板包括微处理器，LED指示灯电路，蜂鸣器电路，连接DS2431加密芯片的USB插座电路，连接DS1991加密芯片的读头插座电路，电源指示灯电路，MAX232电平转换芯片，所述微处理器分别与LED指示灯电路，蜂鸣器电路，连接DS2431加密芯片的USB读头插座电路，连接DS1991加密芯片的读头插座电路，电源指示灯电路连接；
所述微处理器通过MAX232电平转换芯片和彩色液晶LCD触控屏通过RS232串口通讯，微处理器通过USB插座电路、DS9092读头插座电路和插入的芯片进行1-wire通讯，通过LED灯指示灯电路、蜂鸣器电路对加密芯片的读写成功还是失败进行声光指示；
所述DS1991加密芯片存储治疗头使用次数，使用能量，校正因子，治疗头序列号的信息，DS2431加密芯片存储治疗头序列号、治疗头次数、校正因子的信息。
本发明的一种治疗头加密读写装置的控制方法，有以下步骤：
对彩色液晶LCD触控屏的人机界面，作如下设计：
A、用PS制作好组态软件所需的图片，包括密码输入界面图片，芯片选择操作界面图片、DS1991加密芯片操作界面图片，DS2431加密芯片操作界面图片，键盘背景图片；
B、将制作好的24位色分辨率为800x600的bmp图片，导入到DGUSTOOL5.04版本组态软件中；在密码输入框设置数据变量显示控件，变量数据录入控件，在选择操作界面图片设置基础触控控件，在DS1991加密芯片操作界面，DS2431加密芯片操作界面，分别设置版本号显示文本框，RTC显示，RTC设置，报错显示文本框，在选择治疗头类型、写保护、写治疗头次数、写能量的按键上设置按键值返回控件，在输入年份，输入ID码，输入次数的显示框设置数据变量显示控件，在序列号，治疗次数，校正因子，治疗头能量的显示框设置文本显示控件，键盘输入的控件，所有控件设置好变量地址；
C、设置好彩色液晶LCD触控屏的波特率为115200，录入参数是上传，将制作好的工程文件生成的DWIN_SET文件夹用SD卡灌装到彩色液晶LCD触控屏中，人机界面设计完成。
本发明的一种治疗头加密读写装置的控制方法，有以下微处理器软件算法控制流程步骤：
A、彩色液晶LCD触控屏设置好微处理器的波特率，发送读取版本号数据帧，等待彩色液晶LCD触控屏返回数据帧，数据帧格式为帧头+数据长度+指令+数据，如果RS232串口没有接收到正确的数据帧则蜂鸣器响报警，接收到正确数据帧在文本框显示软件版本号；判断密码输入是否正确，密码正确显示DS1991加密芯片、DS2431加密芯片选择操作界面。
B、若选择DS2431加密芯片进入其操作界面，治疗头序列号＝治疗头类型码+治疗头年份+治疗头ID码，治疗头类型码由按钮选择，治疗头年份治疗头ID码由键盘输入，同时读取DS2431加密芯片的64位ROM码，将ROM码的第一个字节R1与第三个字节R3，第二个字节R2与第四个字节R4,第三个字节R3与第七个字节R7相与作为校验码的第一二三个字节，ROM码的第四个字节R4与0X33相与，第五个字节R5与0XC3，第六个字节R6与0X3C相与，8字节校验码表示如下：S1＝R1&R4,S2＝R3&R5,S3＝R4&R8,S4＝R4&0X33,S5＝R5&0XC3,S6＝R6&0X3C,S7＝治疗头类型码高字节,S8＝治疗头类型码低字节，根据RS232串口接收到的变量地址和变量值判断是否按下写治疗头按钮，按下则将序列号、校验码S1-S8写入到存储单元中；若按下写治疗头次数按钮则将输入的治疗头次数写入到存储单元中；若按下写保护按钮则DS2431加密芯片被写保护；若按下读治疗头按钮则显示序列号、治疗头次数、校正因子的参数；读写过程中文本框实时显示读写状态，读写成功绿色指示灯亮，失败红色指示灯亮，并且蜂鸣器滴答响报警；
C、若选择DS1991加密芯片进入其操作界面，治疗头序列号＝治疗头类型码+治疗头年份+治疗头ID码，治疗头年份治疗头ID码由键盘输入，用5AH命令输入密匙分区读写密码，密匙密码由程序中自定义，所有DS1991加密芯片读写操作均输入此密码方可进行读写操作；根据RS232串口接收程序接收到的变量地址和变量值判断若按下写序列号则将输入序列号写入存储单元，按下写次数，写校正因子，写能量则将使用次数，校正因子，能量数输入到存储单元中；若按下读治疗头按钮，则显示序列号、治疗头次数、治疗头总能量等、校正因子的参数；读写过程中文本框实时显示读写操作状态，读写成功绿色指示灯亮，失败红色指示灯亮，并且蜂鸣器滴答响报警。
由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：
1.单独制作一块PCB板提供DS1991,DS2431两种芯片插座，同时利用红色绿色LED灯以及蜂鸣器指示操作状况。使得此装置两种加密芯片都可操作。并且利用LED灯，蜂鸣器指示操作状态一目了然。
2.舍去了现有方案中在设备主控板上连接仿真器利用PC机通过伟福编译软件执行程序来对加密芯片进行操作或者通过串口与PC机通讯通过串口发送各种参数，显示各种信息。改用彩色液晶LCD触控屏与控制板通过串口通讯使得本装置操作流程简单可脱机工作。无需开电脑，无需通过串口助手使用键盘输入各种输入参数，无需通过编译器执行程序命令来对加密芯片进行操作。大大简化了操作流程，并且可视性好读写信息一目了然。
3.良好的人机界面，操作者使用需要输入密码方便管理无关闲杂人员无法操作。输入参数只需使用按钮点击选择，或者使用键盘输入数据，对于需要自增自减的参数设置自增自减按钮。方便批量化生产加密芯片。每种参数设置独立的写按钮方便对单个参数的写操作。设置读治疗头信息按钮，一键读取治疗头信息，可用于治疗头信息查看，方便维修生产。设置写保护按钮，治疗头芯片生产时操作完毕后正确然后进行写保护，不正确重新操作，安全无风险。
4.对芯片进行加密，防止其他人员对本产品的修改，安全性高。对于DS1991设置存储区读写密码，只有密码方可对该芯片进行读写。对于DS2431通过算法读取ROM码和治疗头型号码组成校验码存储在芯片中。读操作时只需读取校验码根据算法的逆运算把算出来的ROM码和治疗头类型码与读取到的ROM码和治疗头类型码进行比对即可，二者相同则解码成功属于本公司产品。
5.界面设计显示正常通讯液晶屏版本号，可以由此可判断屏与单片机通讯是否正常。界面页眉显示时间可随时查看年月日时间。界面友好使用方便。
附图说明
图1是本发明控制方法流程图；
图2是现有技术的电路原理的方框图一；
图3是现有技术的电路原理的方框图二；
图4是本发明PCB板电路原理方框图；
图5是本发明PCB板电路原理；
图6是本发明UI密码屏界面；
图7是本发明UI加密芯片选择界面；
图8是本发明DS2431加密芯片读写界面；
图9是本发明DS1991加密芯片读写界面。
图中，J1为开关电源提供给主控板PCB板的电源接口；D3、D2为5V/12V电源指示灯,USB、J5分别为加密芯片DS2431,加密芯片DS1991的接口；D4为红色指示灯，D5为绿色指示灯；U2为MAX232串口电平转换芯片，U1为微处理器主控芯片SST89E516RD,SPEAKER为蜂鸣器；J5为液晶显示屏DB9接口；1、蜂鸣器电路；2、LED指示灯电路；3、彩色液晶LCD触摸屏；4、微处理器；5、连接DS2431加密芯片的USB插座电路；6、连接DS1991加密芯片的读头插座电路；
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9，
本发明的一种治疗头加密读写装置，包括PCB板，彩色液晶LCD触控屏，所述PCB板包括微处理器，LED指示灯电路，蜂鸣器电路，连接DS2431加密芯片的USB插座电路，连接DS1991加密芯片的读头插座电路，电源指示灯电路，MAX232电平转换芯片，所述微处理器分别与LED指示灯电路，蜂鸣器电路，连接DS2431加密芯片的USB读头插座电路，连接DS1991加密芯片的读头插座电路，电源指示灯电路连接；
所述微处理器通过MAX232电平转换芯片和彩色液晶LCD触控屏通过RS232串口通讯，微处理器通过USB插座电路、DS9092读头插座电路和插入的芯片进行1-wire通讯，通过LED灯指示灯电路、蜂鸣器电路对加密芯片的读写成功还是失败进行声光指示；
所述DS1991加密芯片存储治疗头使用次数，使用能量，校正因子，治疗头序列号的信息，DS2431加密芯片存储治疗头序列号、治疗头次数、校正因子的信息。
晶振Y1采用22.1184M电容C3、C4为15P，所述微处理器型号为SST89E516RD。彩色液晶LCD触控屏为北京迪文科技有限公司生产型号为DMT80600104_03WT；与微处理器通过MAX232电平转换芯片和彩色液晶LCD触控屏通过串口RS232电平通讯；接口型号为DB9插座；蜂鸣器采用PS1240P02BT型压电蜂鸣器，
所述DS2431 USB插座为USB_TypeA型插座、DS1991插座为DS9092读头插座和插入的芯片进行1-wire通讯，DS1991芯片采用5K上拉电阻接VCC，DS2431芯片采用2.2K上拉电阻接VCC。通过LED灯、蜂鸣器对加密芯片的读写成功还是失败进行声光指示。
本发明的一种治疗头加密读写装置的控制方法，有以下步骤：
对彩色液晶LCD触控屏的人机界面，作如下设计：
A、用PS制作好组态软件所需的图片，包括密码输入界面图片，芯片选择操作界面图片、DS1991加密芯片操作界面图片，DS2431加密芯片操作界面图片，键盘背景图片；
B、将制作好的24位色分辨率为800x600的bmp图片，导入到DGUSTOOL5.04版本组态软件中；在密码输入框设置数据变量显示控件，变量数据录入控件，在选择操作界面图片设置基础触控控件，在DS1991加密芯片操作界面，DS2431加密芯片操作界面，分别设置版本号显示文本框，RTC显示，RTC设置，报错显示文本框，在选择治疗头类型、写保护、写治疗头次数、写能量的按键上设置按键值返回控件，在输入年份，输入ID码，输入次数的显示框设置数据变量显示控件，在序列号，治疗次数，校正因子，治疗头能量的显示框设置文本显示控件，键盘输入的控件，所有控件设置好变量地址；
C、设置好彩色液晶LCD触控屏的波特率为115200，录入参数是上传，将制作好的工程文件生成的DWIN_SET文件夹用SD卡灌装到彩色液晶LCD触控屏中，人机界面设计完成。
本发明的一种治疗头加密读写装置的控制方法，有以下微处理器软件算法控制流程步骤：
A、彩色液晶LCD触控屏设置好微处理器的波特率，发送读取版本号数据帧，等待彩色液晶LCD触控屏返回数据帧，数据帧格式为帧头+数据长度+指令+数据，如果RS232串口没有接收到正确的数据帧则蜂鸣器响报警，接收到正确数据帧在文本框显示软件版本号；判断密码输入是否正确，密码正确显示DS1991加密芯片、DS2431加密芯片选择操作界面。
B、若选择DS2431加密芯片进入其操作界面，治疗头序列号＝治疗头类型码+治疗头年份+治疗头ID码，治疗头类型码由按钮选择，治疗头年份治疗头ID码由键盘输入，同时读取DS2431加密芯片的64位ROM码，将ROM码的第一个字节R1与第三个字节R3，第二个字节R2与第四个字节R4,第三个字节R3与第七个字节R7相与作为校验码的第一二三个字节，ROM码的第四个字节R4与0X33相与，第五个字节R5与0XC3，第六个字节R6与0X3C相与，8字节校验码表示如下：S1＝R1&R4,S2＝R3&R5,S3＝R4&R8,S4＝R4&0X33,S5＝R5&0XC3,S6＝R6&0X3C,S7＝治疗头类型码高字节,S8＝治疗头类型码低字节，根据RS232串口接收到的变量地址和变量值判断是否按下写治疗头按钮，按下则将序列号、校验码S1-S8写入到存储单元中；若按下写治疗头次数按钮则将输入的治疗头次数写入到存储单元中；若按下写保护按钮则DS2431加密芯片被写保护；若按下读治疗头按钮则显示序列号、治疗头次数、校正因子的参数；读写过程中文本框实时显示读写状态，读写成功绿色指示灯亮，失败红色指示灯亮，并且蜂鸣器滴答响报警；
C、若选择DS1991加密芯片进入其操作界面，治疗头序列号＝治疗头类型码+治疗头年份+治疗头ID码，治疗头年份治疗头ID码由键盘输入，用5AH命令输入密匙分区读写密码，密匙密码由程序中自定义，所有DS1991加密芯片读写操作均输入此密码方可进行读写操作；根据RS232串口接收程序接收到的变量地址和变量值判断若按下写序列号则将输入序列号写入存储单元，按下写次数，写校正因子，写能量则将使用次数，校正因子，能量数输入到存储单元中；若按下读治疗头按钮，则显示序列号、治疗头次数、治疗头总能量等、校正因子的参数；读写过程中文本框实时显示读写操作状态，读写成功绿色指示灯亮，失败红色指示灯亮，并且蜂鸣器滴答响报警。
组态软件即为DGUS组态软件，是北京迪文科技有限公司自主研发的智慧型图形界面，人机系统开发软件；用户可以通过电脑端DGUS开发软件对DGUS屏进行功能的开发与设计。
DIWIN_SET文件夹文件格式说明：
图片文件：*.BMP
触控配置文件：13*.bin
变量配置文件：14*.bin
字库文件：*.HZK/*.DZK
其他二进制文件：*.bin
系统配置文件：CONFIG..txt。
本发明采用LCD触摸屏控制主控PCB板对两种不同的加密芯片进行读写管理。针对DS2431加密芯片，当生产新的设备治疗头的时候需要在存储单元中写入该治疗头的序列号，序列号包含有该治疗头的型号，生产日期，以及编码，写入硬件的校正因子初始值等；同时将治疗头的次数，能量等信息首次生产时数据清零；通过本发明触按按钮，通过键盘输入治疗头的型号，生产的年份，以及编码，然后点击写序列号按钮即可写入治疗头序列号并写入校验码；并且设置了ID编码的自增自减按钮在批量生产时只需按下自增自减按钮即可ID编码的连续改变，方便批量写入序列号；通过输入治疗次数，写入治疗次数参数；确认无误后如果不希望被修改按下写保护按钮即可确保芯片信息不被修改；当需要查看治疗头信息时只需要点击读治疗头按钮治疗头的序列号，使用次数，校正因子等参数就会显示；维修的时候针对可再利用的加密芯片只需将次数写入零即可清零参数再次使用。DS1991加密芯片与DS2431加密芯片类似；区别点在于DS1991加密芯片的存储区需要正确的密匙才可进行读写操作；设置好密匙即可对DS1991加密芯片进行加密；本发明装置信息显示栏，LED灯，蜂鸣器实时响应操作状况。
本发明装置结构简单，成本低，使用方便，使用者需要输入密码方可进行操作，避免无关人员的误用；可对加密芯片进行读写修改，实现了对治疗头的生产管理维修等工作。

Claims (1)

1.一种治疗头加密读写装置的控制方法，其特征在于有以下微处理器软件算法控制流程步骤：
A、彩色液晶LCD触控屏设置好微处理器的波特率，发送读取版本号数据帧，等待彩色液晶LCD触控屏返回数据帧，数据帧格式为帧头+数据长度+指令+数据，如果RS232串口没有接收到正确的数据帧则蜂鸣器响报警，接收到正确数据帧在文本框显示软件版本号；判断密码输入是否正确，密码正确显示DS1991加密芯片、DS2431加密芯片选择操作界面；
B、若选择DS2431加密芯片进入其操作界面，治疗头序列号＝治疗头类型码+治疗头年份+治疗头ID码，治疗头类型码由按钮选择，治疗头年份治疗头ID码由键盘输入，同时读取DS2431加密芯片的64位ROM码，将ROM码的第一个字节R1与第三个字节R3，第二个字节R2与第四个字节R4,第三个字节R3与第七个字节R7相与作为校验码的第一二三个字节，ROM码的第四个字节R4与0X33相与，第五个字节R5与0XC3，第六个字节R6与0X3C相与，8字节校验码表示如下：S1＝R1&R3,S2＝R2&R4,S3＝R3&R7,S4＝R4&0X33,S5＝R5&0XC3,S6＝R6&0X3C,S7＝治疗头类型码高字节,S8＝治疗头类型码低字节，根据RS232串口接收到的变量地址和变量值判断是否按下写治疗头按钮，按下则将序列号、校验码S1-S8写入到存储单元中；若按下写治疗头次数按钮则将输入的治疗头次数写入到存储单元中；若按下写保护按钮则DS2431加密芯片被写保护；若按下读治疗头按钮则显示序列号、治疗头次数、校正因子的参数；读写过程中文本框实时显示读写状态，读写成功绿色指示灯亮，失败红色指示灯亮，并且蜂鸣器滴答响报警；
C、若选择DS1991加密芯片进入其操作界面，治疗头序列号＝治疗头类型码+治疗头年份+治疗头ID码，治疗头年份治疗头ID码由键盘输入，用5AH命令输入密匙分区读写密码，密匙密码由程序中自定义，所有DS1991加密芯片读写操作均输入此密码方可进行读写操作；根据RS232串口接收程序接收到的变量地址和变量值判断若按下写序列号则将输入序列号写入存储单元，按下写次数，写校正因子，写能量则将使用次数，校正因子，能量数输入到存储单元中；若按下读治疗头按钮，则显示序列号、治疗头次数、治疗头总能量、校正因子的参数；读写过程中文本框实时显示读写操作状态，读写成功绿色指示灯亮，失败红色指示灯亮，并且蜂鸣器滴答响报警。
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