CN117858305A - 一种融像性集合训练仪电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种训练仪电路，具体涉及一种融像性集合训练仪电路，包括调光模块，调光模块包括旋钮开关调压单元、背光开关单元、背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元，旋钮开关调压单元通过背光开关单元分别对背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元进行调光，旋钮开关调压单元还与背光调光恒流单元电性连接；还包括电机控制模块,电机控制模块包括相互电性连接的电机升压单元和电机控制H桥单元，电机升压单元和电机控制H桥单元分别与主控模块电性连接；还包括锂电池供电模块，锂电池供电模块为调光模块、电机控制模块和主控模块供电，本发明对LED进行恒流调光，保证调光的稳定性，对被驱动电机进行驱动控制调整，保证电机运行的稳定性。

Description

一种融像性集合训练仪电路
技术领域
本发明涉及一种训练仪电路，具体涉及一种融像性集合训练仪电路。
背景技术
在视功能的检查和评估中，集合的检查必不可少，其检查内容包括：集合近点的测定、融像性集合的测定、调节性集合的测定、正负相对集合的测定、融像储备的测定等。
在使用融像性集合训练仪进行集合检查时，对发光源进行亮度调整，受试者在观察位对仪器屏幕中发光源进行观察，且仪器的被观察面板需要通过电机控制进行角度调整，发光源亮度变化以及被观察面板角度变化的稳定程度对受试者最终的测试结果都存在一定影响，为了提高测试结果的准确性，需要一种可以使融像性集合训练仪调光稳定，角度调整稳定的电路。
发明内容
本发明的目的是提供一种融像性集合训练仪电路，对背光调光和刻度调光进行恒流，保证调光的稳定性，通过电机控制H桥电路控制电机运行的稳定性。
为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：
一种融像性集合训练仪电路，包括
调光模块，所述调光模块包括旋钮开关调压单元、背光开关单元、背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元，所述旋钮开关调压单元通过背光开关单元分别对背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元进行调光，所述旋钮开关调压单元还与背光调光恒流单元电性连接；
电机控制模块，所述电机控制模块包括相互电性连接的电机升压单元和电机控制H桥单元，所述电机升压单元和电机控制H桥单元分别与主控模块电性连接；
锂电池供电模块，所述锂电池供电模块为调光模块、电机控制模块和主控模块供电。
进一步的，所述旋钮开关调压单元包括用于外接旋钮调压器件的连接器FPC1，连接器FPC1的第一引脚与背光开关单元连接，连接器FPC1的第二引脚串联电阻R39后接入3.3V电压，连接器FPC1的第三引脚串联电阻R13后与背光调光恒流单元连接，连接器FPC1的第四引脚串联电阻R29后接地。
进一步的，所述背光开关单元包括MOS管J2，MOS管J2的栅极串联电阻R44后与连接器FPC1的第一引脚连接，MOS管J2的源极接地，MOS管J2的栅极与源极之间串联有电阻R45，MOS管J2的漏极与MOS管J1的栅极连接，MOS管J1的栅极和源极之间串联有电阻R43，MOS管J1的源极与锂电池供电模块连接，MOS管J1的漏极分别连接背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元。
进一步的，所述背光调光恒流单元包括LED恒流驱动芯片U2，LED恒流驱动芯片U2的CTRL引脚端与旋钮开关调压单元中电阻R13的另一端连接，LED恒流驱动芯片U2的VIN引脚端与MOS管J1的漏极连接，LED恒流驱动芯片U2的GND引脚端接地，LED恒流驱动芯片U2的VIN引脚端与GND引脚端之间串联有电容C13，LED恒流驱动芯片U2的VIN引脚端与SW引脚端之间串联有电感L2，LED恒流驱动芯片U2的SW引脚端串联二极管D1后接入连接器CN3的第一引脚，二极管D1的负极端串联电容C14后接地，电容C14的两端并联有电容C11，LED恒流驱动芯片U2的OV引脚端串联电阻R33后接入连接器CN3的第一引脚端，LED恒流驱动芯片U2的OV引脚端还串联电阻R34后接地，LED恒流驱动芯片U2的FB引脚端与连接器CN3的第二引脚端连接，LED恒流驱动芯片U2的FB引脚端串联电阻R5后接地，所述背光调光恒流单元通过连接器CN3外接背光LED，连接器CN3的第一引脚为背光LED的电压输入端，连接器CN3的第二引脚为背光LED的接地端。
进一步的，所述电机升压单元包括升压芯片U8，升压芯片U8的CTRL引脚端与主控模块的CTRL引脚端连接，升压芯片U8的VIN引脚端与锂电池供电模块连接，升压芯片U8的GND引脚端接地，升压芯片U8的VIN引脚端与GND引脚端之间串联有电容C35，升压芯片U8的VIN引脚端与SW引脚端之间串联有电感L6，升压芯片U8的SW引脚端依次串联二极管D2、电阻R23和电阻R24后接地，二极管D2的负极端串联电容C36后接地，电容C36的两端并联有电容C44，升压芯片U8的OV引脚端串联电阻R36后与二极管D2的负极端连接，升压芯片U8的OV引脚端还串联电阻R37后接地，升压芯片U8的FB引脚端接入电阻R23和电阻R24之间，二极管D2的负极端为电机升压单元的电机电压输出端。
进一步的，所述电机控制H桥单元包括电机驱动芯片U3，电机驱动芯片U3的AIN引脚端与主控模块的MOTOR CTRLA端连接，电机驱动芯片U3的BIN引脚端与主控模块的MOTORCTRLB端连接，电机驱动芯片U3的GND端接地，电机驱动芯片U3的VCC引脚端串联电容C15后接地，电机驱动芯片U3的VCC引脚端与电机升压单元中二极管D2的负极端连接，电机驱动芯片U3的AOUT引脚端与连接器CN4的第二引脚端连接，电机驱动芯片U3的BOUT引脚端与连接器CN4的第一引脚端连接，所述电机控制H桥单元通过连接器CN4外接被驱动电机。
进一步的，所述锂电池供电模块包括通过USB接口为锂电池充电的锂电池升压充电电路和锂电池降压电路，所述锂电池降压电路将锂电池电压降压至3.3V后为主控模块供电。
进一步的，所述锂电池升压充电电路的输出端还连接有锂电池保护电路，所述锂电池保护电路包括场效应管Q1，所述场效应管Q1的S1引脚端和S2引脚端均接地，场效应管Q1的S1引脚端还与连接器CN6的第一引脚端连接，场效应管Q1的G1引脚端与电池管理芯片U6的OD引脚端连接，场效应管Q1的G2引脚端与电池管理芯片U6的OC引脚端连接，电池管理芯片U6的CS引脚端串联电阻R32后接地，电池管理芯片U6的VDD引脚端串联电阻R30后与连接器CN6的第三引脚端连接，电池管理芯片U6的VDD引脚端还串联电容C4接地，电池管理芯片U6的VC引脚端串联电阻R31后与连接器CN6的第二引脚端连接，电池管理芯片U6的VC引脚端还串联电容C10后接地，电池管理芯片U6的VSS引脚端与连接器CN6的第一引脚端连接，连接器CN6的第三引脚端与锂电池升压充电电路的输出端连接，所述锂电池保护电路通过连接器CN6连接被充电锂电池。
优选的，所述主控模块还分别连接有晶振电路、蓝牙模块和蜂鸣器。
本发明的有益效果是：采用旋钮开关调压单元连接背光开关单元分别对背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元连接的LED进行恒流调光，保证调光的稳定性，通过电机控制H桥单元和主控单元对被驱动电机进行驱动控制调整，保证电机运行的稳定性，对锂电池充电时通过充电保护电路对充电进行管理，提高锂电池使用寿命。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的旋钮开关调压单元电路示意图；
图2是本发明背光开关单元电路示意图；
图3是本发明背光调光恒流单元电路示意图；
图4是本发明刻度调光恒流单元电路示意图；
图5是本发明电机升压单元电路示意图；
图6是本发明电机控制H桥单元电路示意图；
图7是本发明锂电池升压充电电路的电路示意图；
图8是本发明锂电池降压电路的电路示意图；
图9是本发明充电保护电路的电路示意图；
图10是本发明主控单元电路示意图；
图11是本发明主控模块ADC端电路示意图。
具体实施方式
如图1-10所示，本发明提供一种融像性集合训练仪电路，包括
调光模块，调光模块包括旋钮开关调压单元、背光开关单元、背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元，旋钮开关调压单元通过背光开关单元分别对背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元进行调光，旋钮开关调压单元还与背光调光恒流单元电性连接；
电机控制模块，电机控制模块包括相互电性连接的电机升压单元和电机控制H桥单元，电机升压单元和电机控制H桥单元分别与主控模块电性连接；
锂电池供电模块，锂电池供电模块为调光模块、电机控制模块和主控模块供电。
如图1所示，旋钮开关调压单元包括用于外接旋钮调压器件的连接器FPC1，连接器FPC1的第一引脚与背光开关单元连接，连接器FPC1的第二引脚串联电阻R39后接入3.3V电压，连接器FPC1的第三引脚串联电阻R13后与背光调光恒流单元连接，连接器FPC1的第四引脚串联电阻R29后接地，在一个实施例中，连接器FPC1型号为F1002-B-04-20T-R。
如图2所示，背光开关单元包括MOS管J2，MOS管J2的栅极串联电阻R44后与连接器FPC1的第一引脚连接，MOS管J2的源极接地，MOS管J2的栅极与源极之间串联有电阻R45，MOS管J2的漏极与MOS管J1的栅极连接，MOS管J1的栅极和源极之间串联有电阻R43，MOS管J1的源极与锂电池供电模块连接，MOS管J1的漏极分别连接背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元。
如图3所示，背光调光恒流单元包括LED恒流驱动芯片U2，LED恒流驱动芯片U2的CTRL引脚端与旋钮开关调压单元中电阻R13的另一端连接，LED恒流驱动芯片U2的VIN引脚端与MOS管J1的漏极连接，LED恒流驱动芯片U2的GND引脚端接地，LED恒流驱动芯片U2的VIN引脚端与GND引脚端之间串联有电容C13，LED恒流驱动芯片U2的VIN引脚端与SW引脚端之间串联有电感L2，LED恒流驱动芯片U2的SW引脚端串联二极管D1后接入连接器CN3的第一引脚，二极管D1的负极端串联电容C14后接地，电容C14的两端并联有电容C11，LED恒流驱动芯片U2的OV引脚端串联电阻R33后接入连接器CN3的第一引脚端，LED恒流驱动芯片U2的OV引脚端还串联电阻R34后接地，LED恒流驱动芯片U2的FB引脚端与连接器CN3的第二引脚端连接，LED恒流驱动芯片U2的FB引脚端串联电阻R5后接地，所述背光调光恒流单元通过连接器CN3外接背光LED，连接器CN3的第一引脚为背光LED的电压输入端，连接器CN3的第二引脚为背光LED的接地端，在一个实施例中，LED恒流驱动芯片U2的型号为LGS63030。
刻度调光恒流单元电路结构与背光调光恒流单元结构相同，通过刻度调光恒流单元对刻度处LED进行恒流调光，具体电路图如图4所示，在此不再赘述。
如图5所示，电机升压单元包括升压芯片U8，升压芯片U8的CTRL引脚端与主控模块的CTRL引脚端连接，升压芯片U8的VIN引脚端与锂电池供电模块连接，升压芯片U8的GND引脚端接地，升压芯片U8的VIN引脚端与GND引脚端之间串联有电容C35，升压芯片U8的VIN引脚端与SW引脚端之间串联有电感L6，升压芯片U8的SW引脚端依次串联二极管D2、电阻R23和电阻R24后接地，二极管D2的负极端串联电容C36后接地，电容C36的两端并联有电容C44，升压芯片U8的OV引脚端串联电阻R36后与二极管D2的负极端连接，升压芯片U8的OV引脚端还串联电阻R37后接地，升压芯片U8的FB引脚端接入电阻R23和电阻R24之间，二极管D2的负极端为电机升压单元的电机电压输出端，造一个实施例中，升压芯片U8型号为LGS63030。
如图6所示，电机控制H桥单元包括电机驱动芯片U3，电机驱动芯片U3的AIN引脚端与主控模块的MOTOR CTRLA端连接，电机驱动芯片U3的BIN引脚端与主控模块的MOTORCTRLB端连接，电机驱动芯片U3的GND端接地，电机驱动芯片U3的VCC引脚端串联电容C15后接地，电机驱动芯片U3的VCC引脚端与电机升压单元中二极管D2的负极端连接，电机驱动芯片U3的AOUT引脚端与连接器CN4的第二引脚端连接，电机驱动芯片U3的BOUT引脚端与连接器CN4的第一引脚端连接，所述电机控制H桥单元通过连接器CN4外接被驱动电机，在一个实施例中，电机驱动芯片U3型号为MX6208。
锂电池供电模块包括通过USB接口为锂电池充电的如图7所示的锂电池升压充电电路和如图8所示的锂电池降压电路，锂电池降压电路将锂电池电压降压至3.3V后为主控模块供电，锂电池升压充电电路的升压充电管理芯片型号为HE5080E，锂电池降压电路的降压调节芯片型号为MP2122，锂电池升压充电电路和锂电池降压电路的电路结构为惯用结构，故在此不再赘述，如图11所示，锂电池电压输出端依次串联电阻R40和电阻R41后接地，主控模块ADC1-IN1引脚端连接至电阻R40和电阻R41中间，用于检测锂电池输出端电压是否低于阈值，低于阈值则开启对锂电池进行充电。
如图9所示，锂电池升压充电电路的输出端还连接有锂电池保护电路，锂电池保护电路包括场效应管Q1，所述场效应管Q1的S1引脚端和S2引脚端均接地，场效应管Q1的S1引脚端还与连接器CN6的第一引脚端连接，场效应管Q1的G1引脚端与电池管理芯片U6的OD引脚端连接，场效应管Q1的G2引脚端与电池管理芯片U6的OC引脚端连接，电池管理芯片U6的CS引脚端串联电阻R32后接地，电池管理芯片U6的VDD引脚端串联电阻R30后与连接器CN6的第三引脚端连接，电池管理芯片U6的VDD引脚端还串联电容C4接地，电池管理芯片U6的VC引脚端串联电阻R31后与连接器CN6的第二引脚端连接，电池管理芯片U6的VC引脚端还串联电容C10后接地，电池管理芯片U6的VSS引脚端与连接器CN6的第一引脚端连接，连接器CN6的第三引脚端与锂电池升压充电电路的输出端连接，锂电池保护电路通过连接器CN6连接被充电锂电池，在一个实施例中，场效应管Q1型号为FS8205A，电池管理芯片U6型号为HY2120-LB。
主控模块还分别连接有晶振电路、蓝牙模块和蜂鸣器，晶振电路、蓝牙模块和蜂鸣器的电路结构以及与主控模块的连接均为现在技术，在此不再赘述。
本发明的工作原理是：主控模块通过ADC端口检测锂电池端电压，当电压低于阈值时，开启锂电池升压充电电路，将USB端口5V电压升至8.4V为锂电池充电，并在充电时通过充电保护电路对充电进行管理，提高锂电池使用寿命；通过旋钮开关调压单元连接背光开关单元，调节旋钮开关，连接器FPC1的第一引脚端输出高电平，则背光开关单元的MOS管J1和J2导通，开始对背光调节恒流单元和刻度调节恒流单元进行亮度调节；当主控单元CTRL_3引脚端输出高电平时，电机升压单元开启，将锂电池8.4V电压升至被驱动电机相应的输入电压，并通过电机控制H桥单元控制被驱动电机的稳定运行，主控芯片通过MOTOR CTRLA引脚端和MOTOR CTRLB引脚端对电机运行数据进行调整，保证电机的稳定运行。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种融像性集合训练仪电路，其特征在于，包括
调光模块，所述调光模块包括旋钮开关调压单元、背光开关单元、背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元，所述旋钮开关调压单元通过背光开关单元分别对背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元进行调光，所述旋钮开关调压单元还与背光调光恒流单元电性连接；
电机控制模块，所述电机控制模块包括相互电性连接的电机升压单元和电机控制H桥单元，所述电机升压单元和电机控制H桥单元分别与主控模块电性连接；
锂电池供电模块，所述锂电池供电模块为调光模块、电机控制模块和主控模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种融像性集合训练仪电路，其特征在于：所述旋钮开关调压单元包括用于外接旋钮调压器件的连接器FPC1，连接器FPC1的第一引脚与背光开关单元连接，连接器FPC1的第二引脚串联电阻R39后接入3.3V电压，连接器FPC1的第三引脚串联电阻R13后与背光调光恒流单元连接，连接器FPC1的第四引脚串联电阻R29后接地。
3.根据权利要求2所述的一种融像性集合训练仪电路，其特征在于：所述背光开关单元包括MOS管J2，MOS管J2的栅极串联电阻R44后与连接器FPC1的第一引脚连接，MOS管J2的源极接地，MOS管J2的栅极与源极之间串联有电阻R45，MOS管J2的漏极与MOS管J1的栅极连接，MOS管J1的栅极和源极之间串联有电阻R43，MOS管J1的源极与锂电池供电模块连接，MOS管J1的漏极分别连接背光调光恒流单元和刻度调光恒流单元。
4.根据权利要求3所述的一种融像性集合训练仪电路，其特征在于：所述背光调光恒流单元包括LED恒流驱动芯片U2，LED恒流驱动芯片U2的CTRL引脚端与旋钮开关调压单元中电阻R13的另一端连接，LED恒流驱动芯片U2的VIN引脚端与MOS管J1的漏极连接，LED恒流驱动芯片U2的GND引脚端接地，LED恒流驱动芯片U2的VIN引脚端与GND引脚端之间串联有电容C13，LED恒流驱动芯片U2的VIN引脚端与SW引脚端之间串联有电感L2，LED恒流驱动芯片U2的SW引脚端串联二极管D1后接入连接器CN3的第一引脚，二极管D1的负极端串联电容C14后接地，电容C14的两端并联有电容C11，LED恒流驱动芯片U2的OV引脚端串联电阻R33后接入连接器CN3的第一引脚端，LED恒流驱动芯片U2的OV引脚端还串联电阻R34后接地，LED恒流驱动芯片U2的FB引脚端与连接器CN3的第二引脚端连接，LED恒流驱动芯片U2的FB引脚端串联电阻R5后接地，所述背光调光恒流单元通过连接器CN3外接背光LED，连接器CN3的第一引脚为背光LED的电压输入端，连接器CN3的第二引脚为背光LED的接地端。
5.根据权利要求1所述的一种融像性集合训练仪电路，其特征在于：所述电机升压单元包括升压芯片U8，升压芯片U8的CTRL引脚端与主控模块的CTRL引脚端连接，升压芯片U8的VIN引脚端与锂电池供电模块连接，升压芯片U8的GND引脚端接地，升压芯片U8的VIN引脚端与GND引脚端之间串联有电容C35，升压芯片U8的VIN引脚端与SW引脚端之间串联有电感L6，升压芯片U8的SW引脚端依次串联二极管D2、电阻R23和电阻R24后接地，二极管D2的负极端串联电容C36后接地，电容C36的两端并联有电容C44，升压芯片U8的OV引脚端串联电阻R36后与二极管D2的负极端连接，升压芯片U8的OV引脚端还串联电阻R37后接地，升压芯片U8的FB引脚端接入电阻R23和电阻R24之间，二极管D2的负极端为电机升压单元的电机电压输出端。
6.根据权利要求5所述的一种融像性集合训练仪电路，其特征在于：所述电机控制H桥单元包括电机驱动芯片U3，电机驱动芯片U3的AIN引脚端与主控模块的MOTOR CTRLA端连接，电机驱动芯片U3的BIN引脚端与主控模块的MOTOR CTRLB端连接，电机驱动芯片U3的GND端接地，电机驱动芯片U3的VCC引脚端串联电容C15后接地，电机驱动芯片U3的VCC引脚端与电机升压单元中二极管D2的负极端连接，电机驱动芯片U3的AOUT引脚端与连接器CN4的第二引脚端连接，电机驱动芯片U3的BOUT引脚端与连接器CN4的第一引脚端连接，所述电机控制H桥单元通过连接器CN4外接被驱动电机。
7.根据权利要求1所述的一种融像性集合训练仪电路，其特征在于：所述锂电池供电模块包括通过USB接口为锂电池充电的锂电池升压充电电路和锂电池降压电路，所述锂电池降压电路将锂电池电压降压至3.3V后为主控模块供电。
8.根据权利要求7所述的一种融像性集合训练仪电路，其特征在于：所述锂电池升压充电电路的输出端还连接有锂电池保护电路，所述锂电池保护电路包括场效应管Q1，所述场效应管Q1的S1引脚端和S2引脚端均接地，场效应管Q1的S1引脚端还与连接器CN6的第一引脚端连接，场效应管Q1的G1引脚端与电池管理芯片U6的OD引脚端连接，场效应管Q1的G2引脚端与电池管理芯片U6的OC引脚端连接，电池管理芯片U6的CS引脚端串联电阻R32后接地，电池管理芯片U6的VDD引脚端串联电阻R30后与连接器CN6的第三引脚端连接，电池管理芯片U6的VDD引脚端还串联电容C4接地，电池管理芯片U6的VC引脚端串联电阻R31后与连接器CN6的第二引脚端连接，电池管理芯片U6的VC引脚端还串联电容C10后接地，电池管理芯片U6的VSS引脚端与连接器CN6的第一引脚端连接，连接器CN6的第三引脚端与锂电池升压充电电路的输出端连接，所述锂电池保护电路通过连接器CN6连接被充电锂电池。
9.根据权利要求1所述的一种融像性集合训练仪电路，其特征在于：所述主控模块还分别连接有晶振电路、蓝牙模块和蜂鸣器。
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