CN115864915A

CN115864915A - 一种海丁格刷的驱动装置

Info

Publication number: CN115864915A
Application number: CN202310152484.0A
Authority: CN
Inventors: 王跃羲; 杨达毅
Original assignee: Meishi Kangjian Jilin Medical Equipment Co ltd
Current assignee: Meishi Kangjian Jilin Medical Equipment Co ltd
Priority date: 2023-02-23
Filing date: 2023-02-23
Publication date: 2023-03-28
Anticipated expiration: 2043-02-23
Also published as: CN115864915B

Abstract

本申请公开了一种海丁格刷的驱动装置，涉及海丁格刷技术领域，以解决现有海丁格刷驱动电路设置在海丁格刷整体电路中的问题。包括电路驱动板，其上设置驱动模块、电源模块和单片机，驱动模块的控制信号输出端与第一接线端子座电连接，第一接线端子座用于与海丁格刷的步进电机的控制信号输入端电连接，电源模块的第一电压输出端与第二接线端子座电连接，第二接线端子座用于与步进电机的电压输入端电连接，单片机的电压输入端与电源模块的第二电压输出端电连接，单片机的控制信号输出端与驱动模块的控制信号输入端电连接。本申请通过独立的电路驱动板控制海丁格刷运行，在海丁格刷使用过程中若该驱动装置出现问题，可直接更换电路驱动板。

Description

一种海丁格刷的驱动装置

技术领域

本申请涉及海丁格刷技术领域，具体涉及一种海丁格刷的驱动装置。

背景技术

随着科学的发展，科技型产品越来越多，孩子用眼时长也随之增长，儿童眼病患者数量在逐年增加。其中，斜视、弱视在儿童眼病中所占的比例分别为5%、3%。使用同视机、弱视治疗仪等相关眼科仪器可以帮助斜、弱视患儿进行斜、弱视的诊疗，使其视力提高，恢复双眼视觉功能。儿童弱视是视觉发育障碍所致，是比近视更为严重的眼科疾病，及早发现、早期干预是弱视康复的前提。

斜弱视的治疗上常用方法有很多，如红光闪烁法、后像增视法、海丁格刷法等。在临床诊疗中，海丁格刷疗法是国内外斜弱视专科中应用普遍且临床效果较好的治疗方法。

海丁格刷治疗，需根据不同患者的实际情况，精准制定海丁格刷转速、时长、光照强度等指标，实现精准化治疗，从而保障治疗效果。目前，现有海丁格刷技术存在以下缺陷：

1、无法监测其实际转速，换言之，在使用海丁格刷进行斜弱视治疗时，虽然设置了转速，在海丁格刷启动后，却无法监测海丁格刷在固定时长内的旋转圈数是否与预设转速相符合，是否存在丢转现象，是否能达到预期的治疗需求；

2、驱动电路非单独电路系统，也就是海丁格刷的驱动电路设计包含在相关产品的整体电路中，一旦海丁格刷在运转中出现问题，直接影响产品其他功能的正常使用；

3、主要关键件电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数影响，对控制器要求较高，且存在无线电干扰；在低速起动时有轻微振动，存在共振、噪声大、使用寿命短等缺陷。

发明内容

为此，本申请提供一种海丁格刷的驱动装置，以解决现有海丁格刷驱动电路设置在海丁格刷产品的整体电路中，非单独电路系统，一旦海丁格刷在运转中出现问题，直接影响海丁格刷其他功能的正常使用的技术问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种海丁格刷的驱动装置，包括PCB电路驱动板，所述PCB电路驱动板上设置有：

驱动模块，其控制信号输出端与第一接线端子座电性连接，所述第一接线端子座用于与海丁格刷的步进电机的控制信号输入端电性连接，所述步进电机的输出轴与步进电机轮连接，所述步进电机轮绕接在皮带的一端，所述皮带的另一端绕接有偏振片带轮，所述偏振片带轮与偏振片连接；

电源模块，其第一电压输出端与第二接线端子座电性连接，所述第二接线端子座用于与所述步进电机的电压输入端电性连接；

单片机，其电压输入端与所述电源模块的第二电压输出端电性连接；所述单片机的控制信号输出端与所述驱动模块的控制信号输入端电性连接，所述单片机用于在预设时间段内向所述驱动模块发送脉冲信号，使所述驱动模块在预设时间段内输出预设频率和方向的脉冲，实现对所述步进电机转速、转动方向和转动时长的控制。

可选地，所述电源模块的电压输入端与第三接线端子座电性连接，所述第三接线端子座用于与主电源电性连接。

进一步可选地，所述电源模块的第三电压输出端与第四接线端子座电性连接，所述第四接线端子座用于与照明灯片电性连接。

进一步可选地，所述第一接线端子座为6P接线端子座，所述第二接线端子座为4P接线端子座，所述第三接线端子座为3P接线端子座，所述第四接线端子座为2P接线端子座。

可选地，所述驱动模块自带滑动变阻器。

可选地，所述驱动模块的型号为TMC2209。

可选地，所述电源模块包括电压模块和降压模块，所述降压模块上设置有滑动变阻器，用于调节输出电压。

可选地，所述第一接线端子座和驱动模块设置在所述PCB电路驱动板的下部位置，所述第二接线端子座设置在所述PCB电路驱动板的上部位置。

可选地，所述PCB电路驱动板上设置有多个安装孔。

进一步可选地，所述多个安装孔分别位于所述PCB电路驱动板的四角。

相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：

1、本申请提供的海丁格刷的驱动装置，通过在PCB电路驱动板上设置驱动模块、电源模块和单片机，驱动模块的控制信号输出端与第一接线端子座电性连接，第一接线端子座用于与海丁格刷的步进电机的控制信号输入端电性连接，电源模块的第一电压输出端与第二接线端子座电性连接，第二接线端子座用于与步进电机的电压输入端电性连接，单片机的电压输入端与电源模块的第二电压输出端电性连接，单片机的控制信号输出端与驱动模块的控制信号输入端电性连接；改变了现有技术中海丁格刷驱动电路依托于产品整体电路来设计的模式，将驱动装置从海丁格刷中进行分离，通过独立于海丁格刷设置的PCB电路驱动板单独控制海丁格刷的运行，在海丁格刷使用过程中，若该驱动装置出现问题，可以直接更换PCB电路驱动板，不妨碍海丁格刷其他功能的正常运行，维护便利的同时不影响海丁格刷产品的正常使用。

2、本申请采用驱动模块实现步进电机的驱动，以发射脉冲方式控制步进电机的旋转速度及方向，满足海丁格刷在使用过程中的精准化诊疗需求，提高斜弱视临床治疗效果。

3、本申请所提供的海丁格刷的驱动装置与海丁格刷通过接线端子实现直接插拔式连接，减少了产品的外部布线，提高了产品使用过程中的安全性、可靠性。

4、本申请所提供的海丁格刷的驱动装置中，驱动模块和降压模块均自带滑动变阻器，可以满足不同海丁格刷的供电需要，可替换性强。

附图说明

为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元（部件）的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。

图1为本申请实施例提供的一种海丁格刷的驱动装置的结构框图；

图2为本申请实施例中海丁格刷的内部结构示意图；

图3为本申请实施例中海丁格刷的外部结构示意图。

附图标记说明：

1、驱动模块；

2、第一接线端子座；

3、海丁格刷；31、步进电机；32、步进电机轮；33、皮带；34、偏振片带轮；35、偏振片；36、第五接线端子座；

4、电源模块；

5、第二接线端子座；

6、单片机；

7、第三接线端子座；

8、主电源；

9、第四接线端子座；

10、照明灯片。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。

在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义（例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调）。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”（某些单元、部件、材料、步骤等）。

本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。

在本申请实施例中，如图1所示，提供了一种海丁格刷的驱动装置，主要解决海丁格刷电路驱动问题；该驱动装置采用PCB电路驱动板，PCB板上设置有：

驱动模块1，其控制信号输出端与第一接线端子座2电性连接，第一接线端子座2用于与海丁格刷3的步进电机31的控制信号输入端电性连接，以驱动步进电机31；如图2的海丁格刷内部结构示意图和图3的海丁格刷外部结构示意图所示，海丁格刷3由步进电机31、步进电机轮32、皮带33、偏振片带轮34和偏振片35组成；步进电机31的输出轴与步进电机轮32连接，步进电机31转动能够带动步进电机轮32转动，步进电机轮32绕接在皮带33的一端，步进电机轮32转动能够带动皮带33转动，皮带33的另一端绕接有偏振片带轮34，皮带33转动能够带动偏振片带轮34转动，偏振片带轮34与偏振片35连接，偏振片带轮34转动能够带动偏振片35转动；也就是说，通过驱动模块1能够驱动步进电机31转动，最终能够使偏振片35转动；

电源模块4，其第一电压输出端与第二接线端子座5电性连接，第二接线端子座5用于与步进电机31的电压输入端电性连接，从而为海丁格刷3中的步进电机31供电；

单片机6，其电压输入端与电源模块4的第二电压输出端电性连接；单片机6的控制信号输出端与驱动模块1的控制信号输入端电性连接，单片机6用于在预设时间段内向驱动模块1发送脉冲信号，使驱动模块1在预设时间段内输出预设频率和方向的脉冲，实现对步进电机31转速、转动方向和转动时长的控制。

进一步地，电源模块4的电压输入端与第三接线端子座7电性连接，第三接线端子座7用于与主电源8电性连接。换句话说，PCB电路驱动板与主电源8通过接线端子进行连接，主电源8能够为整个PCB电路驱动板和步进电机31供电。

进一步地，电源模块4的第三电压输出端与第四接线端子座9电性连接，第四接线端子座9用于与照明灯片10电性连接，以为照明灯片10供电。照明灯片10是安装在海丁格刷3上的一个部件，用于光源照明，为了电路接线便利，照明灯片10采用在PCB电路驱动板上取电的方式。

具体来说，第一接线端子座2可以为6P接线端子座，第二接线端子座5可以为4P接线端子座，第三接线端子座7可以为3P接线端子座，第四接线端子座9可以为2P接线端子座。

也就是说，6P接线端子座为海丁格刷3的设置控制端口，分别控制步进电机31的旋转速度、旋转方向和转动时长，也可以作设置端口，便于维护使用。4P接线端子座用于为步进电机31供电；相应地，海丁格刷3的外部设置有第五接线端子座36，第五接线端子座36同样是4P接线端子座，两个4P接线端子座连接后，电源模块4便能够为步进电机31供电。3P接线端子座用于与主电源8连接，3P接线端子座与主电源8连接后，主电源8能够为电源模块4供电，进而为整个PCB电路驱动板和步进电机31供电。类似地，2P接线端子座用于为照明灯片10供电；2P接线端子座与照明灯片10连接后，电源模块4便能够为照明灯片10供电。

进一步地，驱动模块1采用自带滑动变阻器的步进电机驱动芯片，具有电阻调节功能。驱动模块1可选用的一个型号为TMC2209。

进一步地，电源模块4包括电压模块和降压模块，降压模块上同样设置有滑动变阻器，用于调节输出电压，以满足PCB电路控制板的电压使用需求。

可选地，在PCB电路驱动板上，驱动模块1、第一接线端子座2（6P接线端子座）、第三接线端子座7（3P接线端子座）、降压模块、第四接线端子座9（2P接线端子座）均设置在PCB板的下部位置，第二接线端子座5（4P接线端子座）设置在PCB板的上部中间位置。其中，6P接线端子座和3P接线端子座设置在驱动模块1的下方，2P接线端子座设置在降压模块的下方。

进一步地，PCB电路驱动板上可以设置有多个圆形安装孔，具体可以是4个。4个圆形安装孔可以分别沿PCB板的四周对称设置，可以分别设置在PCB电路驱动板的四角。通过该4个安装孔，可以采用十字沉头螺钉将该PCB电路驱动板进行固定。

利用本申请所提供的海丁格刷的驱动装置，在为海丁格刷3供电后，预设转速、旋转方向、时长。启动后，步进电机31带动步进电机轮32旋转，通过皮带33传动偏振片带轮34，进而使偏振片35进行旋转；海丁格刷3旋转的转速通过脉冲进行精细化控制，海丁格刷3的转速可以根据脉冲频率不同，设置为50转/分、60转/分、70转/分、80转/分、90转/分、100转/分、120转/分、150转/分；根据接收到的方向信号，步进电机31带动步进电机轮32实现正转、反转，也就是实现偏振片35顺时针转动（正转）、逆时针转动（反转）的功能。

本申请所提供的海丁格刷的驱动装置，改变了现有技术中海丁格刷驱动电路依托于产品整体电路来设计的模式，将驱动装置从海丁格刷中进行分离，通过独立于海丁格刷设置的驱动装置单独控制海丁格刷的运行（包括转速、方向、时间等）及照明装置的供电。本申请采用驱动模块，实现步进电机的驱动，以发射脉冲方式控制步进电机的旋转速度及方向，满足海丁格刷在使用过程中的精准化诊疗需求，提高斜弱视临床治疗效果。

海丁格刷与PCB电路驱动板通过接线端子实现直接插拔式连接，减少了产品的外部布线，提高产品使用过程中的安全性、可靠性；驱动模块和降压模块均自带滑动变阻器，可以满足不同海丁格刷的供电需要，可替换性强。

此外，当产品在使用海丁格刷过程中出现问题，可以直接更换PCB电路驱动板，不妨碍海丁格刷其他功能的正常运行，维护便利的同时不影响海丁格刷产品的正常使用。

综上，本申请重新设计了海丁格刷驱动电路装置，实现单独控制海丁格刷的运行（转速、方向、时长）及照明装置，以满足海丁格刷在临床使用过程中的精准化诊疗需求，提高斜弱视临床治疗效果。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合（只要这些技术特征的组合不存在矛盾），为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。

Claims

1.一种海丁格刷的驱动装置，其特征在于，包括PCB电路驱动板，所述PCB电路驱动板上设置有：

2.根据权利要求1所述的海丁格刷的驱动装置，其特征在于，所述电源模块的电压输入端与第三接线端子座电性连接，所述第三接线端子座用于与主电源电性连接。

3.根据权利要求2所述的海丁格刷的驱动装置，其特征在于，所述电源模块的第三电压输出端与第四接线端子座电性连接，所述第四接线端子座用于与照明灯片电性连接。

4.根据权利要求3所述的海丁格刷的驱动装置，其特征在于，所述第一接线端子座为6P接线端子座，所述第二接线端子座为4P接线端子座，所述第三接线端子座为3P接线端子座，所述第四接线端子座为2P接线端子座。

5.根据权利要求1所述的海丁格刷的驱动装置，其特征在于，所述驱动模块自带滑动变阻器。

6.根据权利要求1所述的海丁格刷的驱动装置，其特征在于，所述驱动模块的型号为TMC2209。

7.根据权利要求1所述的海丁格刷的驱动装置，其特征在于，所述电源模块包括电压模块和降压模块，所述降压模块上设置有滑动变阻器，用于调节输出电压。

8.根据权利要求1所述的海丁格刷的驱动装置，其特征在于，所述第一接线端子座和驱动模块设置在所述PCB电路驱动板的下部位置，所述第二接线端子座设置在所述PCB电路驱动板的上部位置。

9.根据权利要求1所述的海丁格刷的驱动装置，其特征在于，所述PCB电路驱动板上设置有多个安装孔。

10.根据权利要求9所述的海丁格刷的驱动装置，其特征在于，所述多个安装孔分别位于所述PCB电路驱动板的四角。