CN113457014A - 体外程控器及其控制电路、程控系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种体外程控器及其控制电路、程控系统，所述控制电路包括单片机、无线通信子电路和射频子电路；所述无线通信子电路被配置为接收程控设备发送的程控信号，生成通信信号并发送至所述单片机；所述单片机被配置为基于所述通信信号，生成刺激控制信号并发送至所述射频子电路；所述射频子电路被配置为基于所述刺激控制信号，生成刺激器信号并发送至设置于患者体内的刺激器。本申请可以避免刺激器与程控设备直接通信，达到保密通信的目的。
Description
技术领域
本申请涉及植入式医疗设备技术领域，尤其涉及体外程控器及其控制电路、程控系统。
背景技术
植入式神经刺激系统主要包括植入体内的刺激器、电极以及体外的程控设备。现有的神经调控技术主要是通过立体定向手术在体内特定结构(即靶点)植入电极，并由植入患者体内的刺激器经电极向靶点发放电脉冲，调控相应神经结构和网络的电活动及其功能，从而改善症状、缓解病痛。
然而，现有的植入式神经刺激器与外部程控设备之间大多采用直接通信，不足是保密性差，容易被外部信号干扰。
发明内容
本申请的目的在于提供体外程控器及其控制电路、程控系统，通过体外程控器的控制电路实现程控设备和刺激器的数据交互，避免刺激器与程控设备进行直接通信，达到保密通信的目的。
本申请的目的采用以下技术方案实现：
第一方面，本申请提供了一种体外程控器的控制电路，所述控制电路包括单片机、无线通信子电路和射频子电路；所述无线通信子电路被配置为接收程控设备发送的程控信号，生成通信信号并发送至所述单片机；所述单片机被配置为基于所述通信信号，生成刺激控制信号并发送至所述射频子电路；所述射频子电路被配置为基于所述刺激控制信号，生成刺激器信号并发送至设置于患者体内的刺激器；所述无线通信子电路包括输入端和输出端，所述射频子电路包括数据输入端和数据输出端，所述单片机包括通信输入端、通信输出端、射频数据输入端和射频数据输出端；所述单片机的通信输入端连接至所述无线通信子电路的输出端，所述单片机的通信输出端连接至所述无线通信子电路的输入端，所述单片机的射频数据输入端连接至所述射频子电路的数据输出端，所述单片机的射频数据输出端连接至所述射频子电路的数据输入端。该技术方案的有益效果在于，利用无线通信子电路接收程控设备发送的程控信号，生成通信信号发送至单片机，单片机基于通信信号生成刺激控制信号并发送至射频子电路，利用射频子电路将刺激器信号发送至设置于患者体内的刺激器，由此可以通过体外程控器的控制电路实现程控设备和刺激器的数据交互，避免刺激器与程控设备进行直接通信，达到保密通信的目的。
在一些可选的实施例中，所述射频子电路包括射频信号收发模块、射频开关芯片和天线模块；所述单片机还包括射频收发控制端，所述射频开关芯片包括第一输入端、第二输入端、第一传输端和第二传输端，所述射频信号收发模块包括数据输入端、数据输出端和射频信号传输端，所述天线模块包括天线信号传输端；所述射频子电路的数据输出端连接至所述射频信号收发模块的数据输出端，所述射频子电路的数据输入端连接至所述射频信号收发模块的数据输入端；所述单片机的射频收发控制端分别连接至所述射频开关芯片的第一输入端和第二输入端；所述射频开关芯片的第一传输端连接至所述天线模块的天线信号传输端；所述射频开关芯片的第二传输端连接至所述射频信号收发模块的射频信号传输端；所述射频子电路被配置为通过所述天线模块的天线信号传输端将所述刺激器信号发送至设置于患者体内的刺激器。该技术方案的有益效果在于，单片机的射频收发控制端的分别连接至所述射频开关芯片的第一输入端和第二输入端，可以基于单片机的射频收发控制端的输出信号决定射频开关芯片切换成接收模式或者发射模式，射频开关芯片处于发射模式时，射频信号收发模块的射频信号传输端将射频信号发送至射频开关芯片的第二传输端，射频开关芯片的第一传输端通过天线模块的天线信号传输端将刺激器信号发送至设置于患者体内的刺激器，射频开关芯片处于接收模式时，刺激器通过天线模块的天线信号传输端将刺激器信号发送至射频开关芯片的第一传输端，射频开关芯片的第二传输端将射频信号发送至射频信号收发模块的射频信号传输端。
在一些可选的实施例中，所述射频信号收发模块包括射频收发器芯片、滤波器、第一电容和第一电感；所述射频收发器芯片包括正射频信号传输端和负射频信号传输端；所述射频信号收发模块的射频信号传输端连接至所述滤波器的第一端，所述滤波器的第二端通过所述第一电容连接至所述射频收发器芯片的正射频信号传输端，所述滤波器的第二端还通过所述第一电感连接至所述射频收发器芯片的负射频信号传输端。该技术方案的有益效果在于，滤波器可以滤除其他无用信号，接收特定射频信号，滤波器分别与第一电感和第一电容配合，可以有效滤除射频信号收发模块的杂波。
在一些可选的实施例中，所述天线模块包括射频连接器、第十电容和接线端子；所述接线端子包括第一端，所述射频连接器包括内芯，所述内芯包括第一数据传输端和第二数据传输端；所述接线端子的第一端通过所述第十电容连接至所述射频连接器的内芯的第一数据传输端；所述射频连接器的内芯的第二数据传输端连接至所述天线模块的天线信号传输端。该技术方案的有益效果在于，第十电容可以起到滤除杂波的作用，天线模块可以利用射频连接器和接线端子将刺激器信号发送至设置于患者体内的刺激器。
在一些可选的实施例中，所述射频子电路还包括放大器芯片、第十一电容和第十二电容，所述放大器芯片包括数据输入端和数据输出端；所述射频开关芯片包括数据输入端和数据输出端；所述射频开关芯片的数据输出端通过所述第十二电容连接至所述放大器芯片的数据输入端，所述射频开关芯片的数据输入端通过所述第十一电容连接至所述放大器芯片的数据输出端。该技术方案的有益效果在于，放大器芯片可以对电信号进行放大，满足射频子电路对信号幅度的要求。
在一些可选的实施例中，所述无线通信子电路包括蓝牙芯片、第一磁珠和第二磁珠，所述蓝牙芯片包括UART数据输入端、UART数据输出端和蓝牙天线传输端；所述无线通信子电路的输入端通过所述第一磁珠连接至所述蓝牙芯片的UART数据输入端，所述无线通信子电路的输出端通过所述第二磁珠连接至所述蓝牙芯片的UART数据输出端；所述无线通信子电路被配置为通过所述蓝牙芯片的蓝牙天线传输端接收所述程控设备发送的程控信号。该技术方案的有益效果在于，第一磁珠和第二磁珠可以抑制高频噪声和尖峰干扰，还可以吸收静电脉冲，无线通信子电路通过蓝牙芯片的UART数据输入端和UART数据输出端实现和单片机的数据交互，蓝牙芯片利用蓝牙天线传输端接收程控设备发送的程控信号，生成通信信号，通过UART数据输出端将通信信号发送至单片机。
在一些可选的实施例中，所述控制电路还包括供电子电路，所述供电子电路包括第一预设电压输出模块、第二预设电压输出模块、无线通信供电模块、单片机供电模块和射频供电模块；所述第一预设电压输出模块被配置为输出第一预设电压，所述第一预设电压输出模块被配置为输出第二预设电压，所述无线通信供电模块被配置为向所述无线通信子电路供电，所述单片机供电模块被配置为向所述单片机供电，所述射频供电模块被配置为向所述射频子电路供电；所述无线通信供电模块包括输入端和输出端，所述无线通信供电模块的输入端输入所述第一预设电压，所述无线通信供电模块的输出端输出无线供电电压；所述单片机供电模块包括输入端和输出端，所述单片机供电模块的输入端输入所述无线供电电压，所述单片机供电模块的输出端输出单片机供电电压；所述射频供电模块包括输入端和输出端，所述射频供电模块的输入端输入所述第二预设电压，所述射频供电模块的输出端输出射频供电电压。该技术方案的有益效果在于，供电子电路可以通过无线通信供电模块输出无线供电电压，向无线通信子电路供电；通过单片机供电模块输出单片机供电电压，向单片机供电；通过射频供电模块输出射频供电电压，向射频子电路供电，由此无线通信子电路、单片机和射频子电路的供电互不干扰。
在一些可选的实施例中，所述控制电路还包括急停子电路，所述急停子电路包括第一电阻和急停按钮；所述急停子电路包括输入端和输出端，所述急停子电路的输入端输入所述第一预设电压，所述急停子电路的输入端还通过顺次连接的所述第一电阻和所述急停按钮接地；所述单片机还包括停止信号输入端，所述单片机的停止信号输入端连接至所述第一电阻和急停按钮之间。该技术方案的有益效果在于，按下急停按钮时，单片机的停止信号输入端检测到下拉信号，触发单片机响应，单片机通过射频子电路将刺激器信号发送至设置于患者体内的刺激器，刺激器停止电刺激，由此在发生突发情况时可以立即按下急停按钮，能够防止对人体的伤害扩大，提高使用时的安全性，避免给使用者带来糟糕的使用体验。
在一些可选的实施例中，所述控制电路还包括第一发光二极管控制子电路和第二发光二极管控制子电路；所述第一发光二极管控制子电路包括第二电阻、第一发光二极管和第三磁珠，所述第二发光二极管控制子电路包括第三电阻、第二发光二极管和第四磁珠；所述无线通信子电路还包括第一发光二极管端和第二发光二极管端；所述第一发光二极管控制子电路还包括输入端和输出端，所述第一发光二极管控制子电路的输入端输入无线供电电压，所述第一发光二极管控制子电路的输入端还通过所述第二电阻连接至所述第一发光二极管的阳极，所述第一发光二极管的阴极通过所述第三磁珠连接至所述第一发光二极管控制子电路的输出端，所述第一发光二极管控制子电路的输出端还连接至所述无线通信子电路的第一发光二极管端；所述第二发光二极管控制子电路还包括输入端和输出端，所述第二发光二极管控制子电路的输入端输入无线供电电压，所述第二发光二极管控制子电路的输入端还通过所述第三电阻连接至所述第二发光二极管的阳极，所述第二发光二极管的阴极通过所述第四磁珠连接至所述第二发光二极管控制子电路的输出端，所述第二发光二极管控制子电路的输出端还连接至所述无线通信子电路的第二发光二极管端。该技术方案的有益效果在于，无线通信子电路通过第一发光二极管端控制第一发光二极管的通电状态，从而控制第一发光二极管电量或者熄灭，无线通信子电路通过第二发光二极管端控制第二发光二极管的通电状态，从而控制第二发光二极管电量或者熄灭。
第二方面，本申请提供了一种体外程控器，所述体外程控器包括上述任一项体外程控器的控制电路。该技术方案的有益效果在于，体外程控器可以通过体外程控器的控制电路实现程控设备和刺激器的数据交互，避免刺激器与程控设备进行直接通信，达到保密通信的目的。
第三方面，本申请提供了一种程控设备，所述程控系统包括程控设备、设置于患者体内的刺激器和上述体外程控器。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。
图1是本申请实施例提供的一种单片机的第一部分的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种单片机的第二部分的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种无线通信子电路的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种射频信号收发模块的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的一种射频子电路的部分结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种天线模块的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的另一种射频子电路的部分结构示意图；
图8是本申请实施例提供的一种急停子电路的结构示意图；
图9是本申请实施例提供的一种第一发光二极管控制子电路的结构示意图；
图10是本申请实施例提供的一种第二发光二极管控制子电路的结构示意图；
图11是本申请实施例提供的一种供电子电路的部分结构示意图；
图12是本申请实施例提供的一种第一预设电压输出模块的结构示意图；
图13是本申请实施例提供的一种程控系统的结构示意图。
图中：U1A、单片机的第一部分；U1B、单片机的第二部分；U2、蓝牙芯片；U3、射频收发器芯片；U4、射频开关芯片；U5、放大器芯片；U6、升压转换器芯片；R1～R7、第一电阻至第七电阻；C1～C21、第一电容至第二十一电容；FB1～FB4、第一磁珠至第四磁珠；D1～D6、第一二极管至第六二极管；SAW1、滤波器；X1、晶体振荡器；L1～L3、第一电感至第三电感；J1、射频连接器；J2、接线端子；LED1、第一发光二极管；LED2、第二发光二极管；F1、保险丝；Q1、MOS管；SW1、急停按钮；SW2、开关；10、体外程控器；20、程控设备；30、刺激器；40、程控系统。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
参见图1至图7，本申请实施例提供了一种体外程控器的控制电路，所述控制电路包括单片机、无线通信子电路和射频子电路；所述无线通信子电路被配置为接收程控设备发送的程控信号，生成通信信号并发送至所述单片机；所述单片机被配置为基于所述通信信号，生成刺激控制信号并发送至所述射频子电路；所述射频子电路被配置为基于所述刺激控制信号，生成刺激器信号并发送至设置于患者体内的刺激器；所述无线通信子电路包括输入端和输出端，所述射频子电路包括数据输入端和数据输出端，所述单片机包括通信输入端、通信输出端、射频数据输入端和射频数据输出端；所述单片机的通信输入端连接至所述无线通信子电路的输出端，所述单片机的通信输出端连接至所述无线通信子电路的输入端，所述单片机的射频数据输入端连接至所述射频子电路的数据输出端，所述单片机的射频数据输出端连接至所述射频子电路的数据输入端。
程控设备例如是手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机或者智能穿戴设备。刺激器可以是植入式神经电刺激装置、植入式心脏电刺激系统(又称心脏起搏器)、植入式药物输注装置(Implantable Drug Delivery System，简称I DDS)和导线转接装置中的任意一种。植入式神经电刺激装置例如是脑深部电刺激系统(Deep Brain Stimulation，简称DBS)，植入式脑皮层刺激系统(Cortical Ner ve Stimulation，简称CNS)，植入式脊髓电刺激系统(Spinal Cord Stimulation，简称SCS)，植入式骶神经电刺激系统(Sacral NerveStimulation，简称SNS)，植入式迷走神经电刺激系统(Vagus Nerve Stimulation，简称VNS)等。
本申请实施例对单片机的选用不做限定，单片机例如可以采用MSP430系列单片机。
由此，利用无线通信子电路接收程控设备发送的程控信号，生成通信信号发送至单片机，单片机基于通信信号生成刺激控制信号并发送至射频子电路，利用射频子电路将刺激器信号发送至设置于患者体内的刺激器，由此可以通过体外程控器的控制电路实现程控设备和刺激器的数据交互，避免刺激器与程控设备进行直接通信，达到保密通信的目的。
参见图1，在一些实施方式中，单片机可以包括第一部分U1A和第二部分U1B。
单片机的第一部分U1A可以包括通信输入端、通信输出端、射频数据输入端和射频数据输出端，单片机的第一部分U1A还可以包括停止信号输入端、中断信号输入端、第一状态指示端、第二状态指示端、电池状态指示端、射频收发控制端、时钟信号输出端和芯片选择控制端。
单片机的第二部分U1B可以包括第一调试端至第六调试端，单片机的第一测试端和第六测试端可以分别连接至不同的测试点，提供烧录和在线调试功能。
单片机的第一调试端至第六调试端的网络标号依次可以是RST、TCK、TMS、TDI、TDO和TEST。单片机的停止信号输入端的网络标号例如是SW_STOP，中断信号输入端的网络标号例如是PIO7，电池状态指示端的网络标号例如是BAT_LOW。
网络标号(net label)是一个电气连接点，一般由字母、符号、数字等组成，具有相同网络标号的电气连接线、引脚及网络是连接在一起的，网络标号不同的是不连接的。
无线通信子电路还可以包括中断信号输出端和电池状态信号端，无线通信子电路的中断信号输出端连接至单片机的停止信号输入端，无线通信子电路的电池状态信号端连接至单片机的电池状态指示端。
无线通信子电路的输入端的网络标号例如是BT_UART_RXD，无线通信子电路的输出端的网络标号例如是BT_UART_TXD。
射频子电路还可以包括第一状态信号端、第二状态信号端、芯片选择端、时钟信号输入端。
射频子电路的第一状态信号端的网络标号例如是RF_GDO0、第二状态信号端的网络标号例如是RF_GDO2、芯片选择端网络标号例如是RF_CS、时钟信号输入端的网络标号例如是RF_CLK，射频子电路的数据输入端的网络标号例如是RF_SI、射频子电路的数据输出端的网络标号例如是RF_SO。
射频子电路的第一状态信号端连接至单片机的第一状态指示端，射频子电路的第二状态信号端连接至单片机的第二状态指示端，射频子电路的芯片选择端连接至单片机的芯片选择控制端，射频子电路的时钟信号输入端连接至单片机的时钟信号输出端。
参见图4至图6，在一些实施方式中，所述射频子电路可以包括射频信号收发模块、射频开关芯片U4(宽带模拟开关)和天线模块；所述单片机还可以包括射频收发控制端，所述射频开关芯片U4可以包括第一输入端、第二输入端、第一传输端和第二传输端，所述射频信号收发模块可以包括数据输入端、数据输出端和射频信号传输端，所述天线模块可以包括天线信号传输端；所述射频子电路的数据输出端可以连接至所述射频信号收发模块的数据输出端，所述射频子电路的数据输入端可以连接至所述射频信号收发模块的数据输入端；所述单片机的射频收发控制端可以分别连接至所述射频开关芯片U4的第一输入端和第二输入端；所述射频开关芯片U4的第一传输端可以连接至所述天线模块的天线信号传输端；所述射频开关芯片U4的第二传输端可以连接至所述射频信号收发模块的射频信号传输端；所述射频子电路可以被配置为通过所述天线模块的天线信号传输端将所述刺激器信号发送至设置于患者体内的刺激器。
在一些实施方式中，射频开关芯片U4还可以包括第一控制端和第二控制端。
射频信号收发模块的射频信号传输端的网络标号例如是RF_SIGNAL，天线模块的天线信号传输端的网络标号例如是RF_ANT，单片机的射频收发控制端的网络标号例如是RF_CTRL。
由此，单片机的射频收发控制端的分别连接至所述射频开关芯片U4的第一输入端和第二输入端，可以基于单片机的射频收发控制端的输出信号决定射频开关芯片U4切换成接收模式或者发射模式，射频开关芯片U4处于发射模式时，射频信号收发模块的射频信号传输端将射频信号发送至射频开关芯片U4的第二传输端，射频开关芯片U4的第一传输端通过天线模块的天线信号传输端将刺激器信号发送至设置于患者体内的刺激器，射频开关芯片U4处于接收模式时，刺激器通过天线模块的天线信号传输端将刺激器信号发送至射频开关芯片U4的第一传输端，射频开关芯片U4的第二传输端将射频信号发送至射频信号收发模块的射频信号传输端。
参见图4，在一些实施方式中，所述射频子电路还可以包括第六电容C6和第七电容C7，第六电容C6的第一端可以连接于单片机的射频收发控制端和射频开关芯片U4的第一输入端之间，第六电容C6的第二端可以接地；第七电容C7的第一端可以分别连接至射频开关芯片U4的第一输入端和第二输入端，第七电容C7的第二端可以接地。
参见图4，在一些实施方式中，所述射频信号收发模块可以包括射频收发器芯片U3(RF Transceiver芯片)、滤波器SAW1、第一电容C1和第一电感L1；所述射频收发器芯片U3可以包括正射频信号传输端和负射频信号传输端；所述射频信号收发模块的射频信号传输端可以连接至所述滤波器SAW1的第一端，所述滤波器SAW1的第二端可以通过所述第一电容C1连接至所述射频收发器芯片U3的正射频信号传输端，所述滤波器SAW1的第二端还可以通过所述第一电感L1连接至所述射频收发器芯片U3的负射频信号传输端。
由此，滤波器SAW1可以滤除其他无用信号，接收特定射频信号，滤波器SAW1分别与第一电感L1和第一电容C1配合，可以有效滤除射频信号收发模块的杂波。
在一些实施方式中，射频信号收发模块还可以包括晶体振荡器X1、第二电感L2以及第二电容C2至第五电容C5。射频收发器芯片U3还可以包括第一晶体振荡器端和第二晶体振荡器端。
晶体振荡器X1可以包括第1至第4引脚，晶体振荡器X1的第1引脚可以连接至射频收发器芯片U3的第二晶体振荡器端，晶体振荡器X1的第1引脚还可以通过第五电容C5接地；晶体振荡器X1的第2引脚可以接地；晶体振荡器X1的第3引脚可以连接至射频收发器芯片U3的第一晶体振荡器端，晶体振荡器X1的第3引脚还可以通过第四电容C4接地；晶体振荡器X1的第4引脚可以接地，晶体振荡器X1的第4引脚还可以通过第四电容C4连接至射频收发器芯片U3的第一晶体振荡器端。
第二电容C2的第一端可以连接于射频收发器芯片U3的负射频信号传输端和第一电感L1之间，第二电容C2的第二端可以接地。
第二电感L2的第一端可以连接于射频收发器芯片U3的正射频信号传输端和第一电容C1之间，第二电感L2的第二端可以通过第三电容C3接地。
参见图6，在一些实施方式中，所述天线模块可以包括射频连接器J1、第十电容C10和接线端子J2；所述接线端子J2可以包括第一端，所述射频连接器J1可以包括内芯，所述内芯可以包括第一数据传输端和第二数据传输端；所述接线端子J2的第一端可以通过所述第十电容C10连接至所述射频连接器J1的内芯的第一数据传输端；所述射频连接器J1的内芯的第二数据传输端可以连接至所述天线模块的天线信号传输端。
由此，第十电容C10可以起到滤除杂波的作用，天线模块可以利用射频连接器J1和接线端子J2将刺激器信号发送至设置于患者体内的刺激器。
在一些实施方式中，射频连接器J1还可以包括外壳，射频连接器J1的内芯和外壳绝缘，射频连接器J1的外壳可以接地。
在一些实施方式中，天线模块还可以包括第八电容C8和第九电容C9，第八电容C8的第一端可以连接于射频连接器J1的内芯的第一数据传输端和第十电容C10之间，第八电容C8的第二端可以接地；第九电容C9的第一端可以连接于接线端子J2的第一端和第十电容C10之间，第九电容C9的第二端可以接地。
参见图7，在一些实施方式中，所述射频子电路还可以包括放大器芯片U5、第十一电容C11和第十二电容C12，所述放大器芯片U5可以包括数据输入端和数据输出端；所述射频开关芯片U4可以包括数据输入端和数据输出端；所述射频开关芯片U4的数据输出端可以通过所述第十二电容C12连接至所述放大器芯片U5的数据输入端，所述射频开关芯片U4的数据输入端可以通过所述第十一电容C11连接至所述放大器芯片U5的数据输出端。
本申请实施例对放大器芯片U5的选用不做限定，放大器芯片U5例如是射频放大器芯片。
放大器芯片U5的数据输入端的网络标号例如是RX_IN，放大器芯片U5的数据输出端的网络标号例如是RX_OUT。
由此，放大器芯片U5可以对电信号进行放大，满足射频子电路对信号幅度的要求。
在一些实施方式中，射频子电路还可以包括第一二极管D1以及第十三电容C13，第一二极管D1可以是稳压二极管。放大器芯片U5还可以包括电压输入端。
第一二极管D1的阳极可以连接至射频供电电压，第一二极管D1的阴极可以连接至放大器芯片U5的电压输入端，第十三电容C13的第一端可以连接于第一二极管D1的阴极和放大器芯片U5的电压输入端之间，第十三电容C13的第二端可以接地。射频供电电压的网络标号例如是VCC_RF。
参见图3，在一些实施方式中，所述无线通信子电路可以包括蓝牙芯片U2、第一磁珠FB1和第二磁珠FB2，所述蓝牙芯片U2可以包括UART数据输入端、UART数据输出端和蓝牙天线传输端；所述无线通信子电路的输入端可以通过第一磁珠FB1连接至所述蓝牙芯片U2的UART数据输入端，所述无线通信子电路的输出端可以通过第二磁珠FB2连接至所述蓝牙芯片U2的UART数据输出端；所述无线通信子电路可以被配置为通过所述蓝牙芯片U2的蓝牙天线传输端接收所述程控设备发送的程控信号。
由此，第一磁珠FB1和第二磁珠FB2可以抑制高频噪声和尖峰干扰，消除EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)辐射，还可以吸收静电脉冲，无线通信子电路通过蓝牙芯片U2的UART数据输入端和UART数据输出端实现和单片机的数据交互，蓝牙芯片U2利用蓝牙天线传输端接收程控设备发送的程控信号，生成通信信号，通过UART数据输出端将通信信号发送至单片机。
在一些实施方式中，第一磁珠FB1可以替换为第八电阻，第二磁珠FB2可以替换为第九电阻(未示出)。
无线通信子电路的输入端可以通过第八电阻连接至所述蓝牙芯片U2的UART数据输入端，无线通信子电路的输出端可以通过第九电阻连接至所述蓝牙芯片U2的UART数据输出端。
在一些实施方式中，所述控制电路还可以包括供电子电路，所述供电子电路可以包括第一预设电压输出模块、第二预设电压输出模块、无线通信供电模块、单片机供电模块和射频供电模块；所述第一预设电压输出模块可以被配置为输出第一预设电压，所述第一预设电压输出模块可以被配置为输出第二预设电压，所述无线通信供电模块可以被配置为向所述无线通信子电路供电，所述单片机供电模块可以被配置为向所述单片机供电，所述射频供电模块可以被配置为向所述射频子电路供电；所述无线通信供电模块可以包括输入端和输出端，所述无线通信供电模块的输入端可以输入所述第一预设电压，所述无线通信供电模块的输出端可以输出无线供电电压；所述单片机供电模块可以包括输入端和输出端，所述单片机供电模块的输入端可以输入所述无线供电电压，所述单片机供电模块的输出端可以输出单片机供电电压；所述射频供电模块可以包括输入端和输出端，所述射频供电模块的输入端可以输入所述第二预设电压，所述射频供电模块的输出端可以输出射频供电电压。
由此，供电子电路可以通过无线通信供电模块输出无线供电电压，向无线通信子电路供电；通过单片机供电模块输出单片机供电电压，向单片机供电；通过射频供电模块输出射频供电电压，向射频子电路供电，由此无线通信子电路、单片机和射频子电路的供电互不干扰。
参见图11，在一些实施方式中，所述供电子电路还可以包括第五二极管D5、第六二极管D6、保险丝F1、MOS管Q1、第四电阻R4、第五电阻R5和开关SW2。第五二极管D5和第六二极管D6可以是双向稳压二极管。开关SW2可以是单刀双掷开关。
电池正极可以通过保险丝F1连接至MOS管Q1的源极，MOS管Q1的漏极可以输出工作电压，MOS管Q1的栅极可以连接至开关SW2的第一端，开关SW2的第二端可以连接至第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端可以连接于电池电压和第六二极管D6的第一端之间，开关SW2的第三端可以连接至第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端可以连接于第六二极管D6的第二端和接地端之间。电池负极可以接地。
电池正极的网络标号例如是BAT+，电池负极的网络标号例如是BAT-，电池电压的网络标号例如是VBAT，工作电压的网络标号例如是VDD。
参见图12，在一些实施方式中，第一预设电压输出模块可以包括升压转换器芯片U6(DC/DC升压转换器)、第三电感L3、第六电阻R6、第七电阻R7、第十六电容C16至第二十一电容C21。
升压转换器芯片U6可以包括电压输入端、使能端、接地端、电感端、电压输出端和电压反馈端。
工作电压可以分别连接至升压转换器芯片U6的电压输入端和使能端，第三电感L3的第一端可以连接于工作电压和升压转换器芯片U6的电压输入端之间，第三电感L3的第二端可以连接至升压转换器芯片U6的电感端，第十六电容C16的第一端可以连接于工作电压和升压转换器芯片U6的电压输入端之间，第十六电容C16的第二端可以接地，升压转换器芯片U6的接地端可以接地。
升压转换器芯片U6的电压输入端可以输出第一预设电压，升压转换器芯片U6的电压输出端还可以通过第七电阻R7连接至升压转换器芯片U6的电压反馈端。
第六电阻R6的第一端可以连接于压转换器芯片的电压反馈端和第七电阻R7之间，第六电阻R6的第二端可以接地。
第十七电容C17的第一端可以连接于压转换器芯片的电压输出端和第一预设电压之间，第十七电容C17的第二端可以接地。
第十九电容C19的第一端可以连接于压转换器芯片的电压输出端和第一预设电压之间，第十九电容C19的第二端可以接地，第十八电容C18可以与第十九电容C19并联。
第二十一电容C21的第一端可以连接于压转换器芯片的电压输出端和第一预设电压之间，第二十一电容C21的第二端可以接地，第二十电容C20可以与第二十一电容C21并联。
第一预设电压的网络标号例如是VCC。
在一些实施方式中，第二预设电压输出模块可以包括第一线性稳压器，第一线性稳压器的输入端可以接入第一预设电压，第一线性稳压器的输出端可以输出第二预设电压，第二预设电压的大小例如是1.0V、3.3V、12.8V等。本申请实施例对第一预设电压的幅值不做限定，其可以与第二预设电压的幅值相同，也可以与第二预设电压的幅值不同。
在一些实施方式中，无线通信供电模块可以包括第二线性稳压器，第二线性稳压器的输入端可以接入第一预设电压，第二线性稳压器的输出端可以输出无线供电电压。
参见图8，在一些实施方式中，所述控制电路还可以包括急停子电路，所述急停子电路可以包括第一电阻R1和急停按钮SW1；所述急停子电路可以包括输入端和输出端，所述急停子电路的输入端可以输入所述第一预设电压，所述急停子电路的输入端还可以通过顺次连接的所述第一电阻R1和所述急停按钮SW1接地；所述单片机还可以包括停止信号输入端，所述单片机的停止信号输入端可以连接至所述第一电阻R1和急停按钮SW1之间。
由此，按下急停按钮SW1时，单片机的停止信号输入端检测到下拉信号，触发单片机响应，单片机通过射频子电路将刺激器信号发送至设置于患者体内的刺激器，刺激器停止电刺激，由此在发生突发情况时可以立即按下急停按钮SW1，能够防止对人体的伤害扩大，提高使用时的安全性，避免给使用者带来糟糕的使用体验。
在一些实施方式中，所述急停子电路还可以包括第二二极管D2和第十四电容C14。第二二极管D2可以是双向稳压二极管。
第十四电容C14的第一端可以连接于单片机的停止信号输入端和急停按钮SW1之间，第二二极管D2可以与第十四电容C14并联。
参见图9和图10，在一些实施方式中，所述控制电路还可以包括第一发光二极管控制子电路和第二发光二极管控制子电路；所述第一发光二极管控制子电路可以包括第二电阻R2、第一发光二极管LED1和第三磁珠FB3，所述第二发光二极管控制子电路可以包括第三电阻R3、第二发光二极管LED2和第四磁珠FB4；所述无线通信子电路还可以包括第一发光二极管端和第二发光二极管LED2端；所述第一发光二极管控制子电路还可以包括输入端和输出端，所述第一发光二极管控制子电路的输入端可以输入无线供电电压，所述第一发光二极管控制子电路的输入端还可以通过所述第二电阻R2连接至所述第一发光二极管LED1的阳极，所述第一发光二极管LED1的阴极可以通过所述第三磁珠FB3连接至所述第一发光二极管控制子电路的输出端，所述第一发光二极管控制子电路的输出端还可以连接至所述无线通信子电路的第一发光二极管端；所述第二发光二极管控制子电路还可以包括输入端和输出端，所述第二发光二极管控制子电路的输入端可以输入无线供电电压，所述第二发光二极管控制子电路的输入端还可以通过所述第三电阻R3连接至所述第二发光二极管LED2的阳极，所述第二发光二极管LED2的阴极可以通过所述第四磁珠FB4连接至所述第二发光二极管控制子电路的输出端，所述第二发光二极管控制子电路的输出端还可以连接至所述无线通信子电路的第二发光二极管端。
无线供电电压的网络标号例如是VCC_BT，无线通信子电路的第一发光二极管端的网络标号例如是LED_BLUE，无线通信子电路的第二发光二极管端的网络标号例如是LED_GREEN。
由此，无线通信子电路通过第一发光二极管端控制第一发光二极管LED1的通电状态，从而控制第一发光二极管LED1电量或者熄灭，无线通信子电路通过第二发光二极管端控制第二发光二极管LED2的通电状态，从而控制第二发光二极管LED2电量或者熄灭。
在一些实施方式中，第一发光二极管LED1点亮时发出的光可以是蓝色，第二发光二极管LED2点亮时发出的光可以是绿色。对人类眼睛来说红色是较为醒目的颜色，相比于常见的发红光的发光二极管，绿色和蓝色对眼睛的刺激较为柔和。
在一些实施方式中，第一发光二极管控制子电路还可以包括第三二极管D3和第十五电容C15。第三二极管D3可以是双向稳压二极管。
第十五电容C15的第一端可以连接于第二电阻R2与第一发光二极管LED1的阳极之间，第十五电容C15的第二端可以接地。第三二极管D3可以与第十五电容C15并联。
第二发光二极管控制子电路还可以包括第四二极管D4和第十六电容C16。第四二极管D4可以是双向稳压二极管。
第十六电容C16的第一端可以连接于第三电阻R3与第二发光二极管LED2的阳极之间，第十六电容C16的第二端可以接地。第四二极管D4可以与第十六电容C16并联。
本申请实施例还提供了一种体外程控器，所述体外程控器包括上述任一项体外程控器的控制电路。
由此，体外程控器可以通过体外程控器的控制电路实现程控设备和刺激器的数据交互，避免刺激器与程控设备进行直接通信，达到保密通信的目的。
参见图13，本申请实施例还提供了一种程控系统40，所述程控系统40包括程控设备20、设置于患者体内的刺激器30和上述体外程控器10。
本申请从使用目的上，效能上，进步及新颖性等观点进行阐述，已符合专利法所强调的功能增进及使用要件，本申请以上的说明书及说明书附图，仅为本申请的较佳实施例而已，并非以此局限本申请，因此，凡一切与本申请构造，装置，特征等近似、雷同的，即凡依本申请专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应属本申请的专利申请保护的范围之内。
Claims (11)
1.一种体外程控器的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括单片机、无线通信子电路和射频子电路；
所述无线通信子电路被配置为接收程控设备发送的程控信号，生成通信信号并发送至所述单片机；
所述单片机被配置为基于所述通信信号，生成刺激控制信号并发送至所述射频子电路；
所述射频子电路被配置为基于所述刺激控制信号，生成刺激器信号并发送至设置于患者体内的刺激器；
所述无线通信子电路包括输入端和输出端，所述射频子电路包括数据输入端和数据输出端，所述单片机包括通信输入端、通信输出端、射频数据输入端和射频数据输出端；
所述单片机的通信输入端连接至所述无线通信子电路的输出端，所述单片机的通信输出端连接至所述无线通信子电路的输入端，所述单片机的射频数据输入端连接至所述射频子电路的数据输出端，所述单片机的射频数据输出端连接至所述射频子电路的数据输入端。
2.根据权利要求1所述的体外程控器的控制电路，其特征在于，所述射频子电路包括射频信号收发模块、射频开关芯片和天线模块；
所述单片机还包括射频收发控制端，所述射频开关芯片包括第一输入端、第二输入端、第一传输端和第二传输端，所述射频信号收发模块包括数据输入端、数据输出端和射频信号传输端，所述天线模块包括天线信号传输端；
所述射频子电路的数据输出端连接至所述射频信号收发模块的数据输出端，所述射频子电路的数据输入端连接至所述射频信号收发模块的数据输入端；
所述单片机的射频收发控制端分别连接至所述射频开关芯片的第一输入端和第二输入端；
所述射频开关芯片的第一传输端连接至所述天线模块的天线信号传输端；
所述射频开关芯片的第二传输端连接至所述射频信号收发模块的射频信号传输端；
所述射频子电路被配置为通过所述天线模块的天线信号传输端将所述刺激器信号发送至设置于患者体内的刺激器。
3.根据权利要求2所述的体外程控器的控制电路，其特征在于，所述射频信号收发模块包括射频收发器芯片、滤波器、第一电容和第一电感；
所述射频收发器芯片包括正射频信号传输端和负射频信号传输端；
所述射频信号收发模块的射频信号传输端连接至所述滤波器的第一端，所述滤波器的第二端通过所述第一电容连接至所述射频收发器芯片的正射频信号传输端，所述滤波器的第二端还通过所述第一电感连接至所述射频收发器芯片的负射频信号传输端。
4.根据权利要求2所述的体外程控器的控制电路，其特征在于，所述天线模块包括射频连接器、第十电容和接线端子；
所述接线端子包括第一端，所述射频连接器包括内芯，所述内芯包括第一数据传输端和第二数据传输端；
所述接线端子的第一端通过所述第十电容连接至所述射频连接器的内芯的第一数据传输端；
所述射频连接器的内芯的第二数据传输端连接至所述天线模块的天线信号传输端。
5.根据权利要求2所述的体外程控器的控制电路，其特征在于，所述射频子电路还包括放大器芯片、第十一电容和第十二电容，所述放大器芯片包括数据输入端和数据输出端；
所述射频开关芯片包括数据输入端和数据输出端；
所述射频开关芯片的数据输出端通过所述第十二电容连接至所述放大器芯片的数据输入端，所述射频开关芯片的数据输入端通过所述第十一电容连接至所述放大器芯片的数据输出端。
6.根据权利要求1所述的体外程控器的控制电路，其特征在于，所述无线通信子电路包括蓝牙芯片、第一磁珠和第二磁珠，所述蓝牙芯片包括UART数据输入端、UART数据输出端和蓝牙天线传输端；
所述无线通信子电路的输入端通过所述第一磁珠连接至所述蓝牙芯片的UART数据输入端，所述无线通信子电路的输出端通过所述第二磁珠连接至所述蓝牙芯片的UART数据输出端；
所述无线通信子电路被配置为通过所述蓝牙芯片的蓝牙天线传输端接收所述程控设备发送的程控信号。
7.根据权利要求1所述的体外程控器的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括供电子电路，所述供电子电路包括第一预设电压输出模块、第二预设电压输出模块、无线通信供电模块、单片机供电模块和射频供电模块；
所述第一预设电压输出模块被配置为输出第一预设电压，所述第一预设电压输出模块被配置为输出第二预设电压，所述无线通信供电模块被配置为向所述无线通信子电路供电，所述单片机供电模块被配置为向所述单片机供电，所述射频供电模块被配置为向所述射频子电路供电；
所述无线通信供电模块包括输入端和输出端，所述无线通信供电模块的输入端输入所述第一预设电压，所述无线通信供电模块的输出端输出无线供电电压；
所述单片机供电模块包括输入端和输出端，所述单片机供电模块的输入端输入所述无线供电电压，所述单片机供电模块的输出端输出单片机供电电压；
所述射频供电模块包括输入端和输出端，所述射频供电模块的输入端输入所述第二预设电压，所述射频供电模块的输出端输出射频供电电压。
8.根据权利要求7所述的体外程控器的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括急停子电路，所述急停子电路包括第一电阻和急停按钮；
所述急停子电路包括输入端和输出端，所述急停子电路的输入端输入所述第一预设电压，所述急停子电路的输入端还通过顺次连接的所述第一电阻和所述急停按钮接地；
所述单片机还包括停止信号输入端，所述单片机的停止信号输入端连接至所述第一电阻和急停按钮之间。
9.根据权利要求7所述的体外程控器的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括第一发光二极管控制子电路和第二发光二极管控制子电路；
所述第一发光二极管控制子电路包括第二电阻、第一发光二极管和第三磁珠，所述第二发光二极管控制子电路包括第三电阻、第二发光二极管和第四磁珠；
所述无线通信子电路还包括第一发光二极管端和第二发光二极管端；
所述第一发光二极管控制子电路还包括输入端和输出端，所述第一发光二极管控制子电路的输入端输入无线供电电压，所述第一发光二极管控制子电路的输入端还通过所述第二电阻连接至所述第一发光二极管的阳极，所述第一发光二极管的阴极通过所述第三磁珠连接至所述第一发光二极管控制子电路的输出端，所述第一发光二极管控制子电路的输出端还连接至所述无线通信子电路的第一发光二极管端；
所述第二发光二极管控制子电路还包括输入端和输出端，所述第二发光二极管控制子电路的输入端输入无线供电电压，所述第二发光二极管控制子电路的输入端还通过所述第三电阻连接至所述第二发光二极管的阳极，所述第二发光二极管的阴极通过所述第四磁珠连接至所述第二发光二极管控制子电路的输出端，所述第二发光二极管控制子电路的输出端还连接至所述无线通信子电路的第二发光二极管端。
10.一种体外程控器，所述体外程控器包括权利要求1-9任一项所述的体外程控器的控制电路。
11.一种程控系统，所述程控系统包括程控设备、设置于患者体内的刺激器和权利要求10所述的体外程控器。
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