CN213987216U - 一种新型药品雾化装置的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型药品雾化装置的控制系统，包括MCU主控模块、分别与MCU主控模块连接的温度数据输入模块、按键输入模块、指示灯组模块、无线通信模块以及显示模块。通过设置MCU主控模块、温度数据输入模块、按键输入模块、指示灯组模块、无线通信模块以及显示模块的配合连接方式，使得本实用新型具备通过可控硅控制加热芯加热固体药品、经由K型热电偶对加热温度进行实时监测、药量选择按钮自主选择需要加入的药品剂量大小、以及智能语音模块播报相应的提示音以提示使用者当前的选择状态的一整套自动雾化处理流程。

Description

一种新型药品雾化装置的控制系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械设备技术领域，具体为一种新型药品雾化装置的控制系统。

背景技术

在医疗器械行业，针对患者行动不便或难以自主服用固、液体药物的情况，人们大多使用雾化治疗。所谓的雾化治疗是用雾化装置将药物分散成微小的雾状颗粒，使其悬浮于气体中，然后经由患者呼吸进入呼吸道，进而达到吸入药物的目的。现有的药品雾化装置大多通过高速气流使药液粉碎成大小不一的雾状颗粒，然后经过喷嘴拦截喷出细小颗粒。本实用新型基于缓解神经性疼痛药品的雾化，该药品主要用于缓解癌症病痛、减弱患者的癌症疼痛，以期达到更好的癌症治疗效果。该雾化装置采用将固体药品直接升华为气体药品，再雾化的方式，将固体药品有效被患者吸收，提升患者用药的舒适度，同时保证药效的充分利用。

但是现有的雾化治疗设备在医疗临床中，还存在非自动化控制，大多通过人工转动旋钮或者开关控制雾化程度，同时现有的雾化器治疗设备的开关落后，不能实现精准的开关控制，综上所述，急需发明一种自动化、智能雾化治疗设备的控制系统来解决上述出现的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型药品雾化装置的控制系统，通过设置MCU主控模块、温度数据输入模块、按键输入模块、指示灯组模块、无线通信模块以及显示模块的配合连接方式，使得本实用新型具备通过可控硅控制加热芯加热固体药品、经由K型热电偶对加热温度进行实时监测、药量选择按钮自主选择需要加入的药品剂量大小、以及智能语音模块播报相应的提示音以提示使用者当前的选择状态的一整套自动雾化处理流程，从而使得本实用新型具备自动雾化药物固体颗粒、智能语音提示以及操作简单、实现本地端与远程端信息交互、便于使用者及时准确获取使用信息的优点，解决了现有技术中的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型药品雾化装置的控制系统，包括：MCU主控模块、分别与MCU主控模块连接的温度数据输入模块、按键输入模块、指示灯组模块、无线通信模块以及显示模块；

所述温度数据输入模块用于将采集的温度模拟量经MCU主控模块处理，生成控制系统的输入参数信号；

所述按键输入模块用于接收用户输入指令，生成控制系统的操作参数信号；

所述指示灯组模块对所述操作参数信号进行显示；

所述无线通信模块用于实现所述控制系统与外接移动终端的信息交互；

所述显示模块与MCU主控模块建立SPI通讯协议将所述MCU主控模块处理的信息进行可视化。

作为对本实用新型一种新型药品雾化装置的控制系统的改进，还包括语音播报模块，所述语音播报模块通过UART串口连接MCU主控模块以用于播报雾化开始音效，所述语音播报模块外接扬声器。

作为对本实用新型一种新型药品雾化装置的控制系统的改进，还包括物料控制模块，所述物料控制模块包括步进电机控制模块以及真空泵控制模块，其中，所述MCU主控模块输出电平信号并经电平转换电路脉冲输出连接步进电机控制模块，用于将对应药剂量的药品送入所述药品雾化装置，所述MCU主控模块输出高低电平信号控制连接真空泵控制模块，用于将所述药品雾化装置内部多余热气排出达到降温效果。

作为对本实用新型一种新型药品雾化装置的控制系统的改进，还包括供电模块，所述供电模块连接MCU主控模块以用于提供电路供电电源。

作为对本实用新型一种新型药品雾化装置的控制系统的改进，所述温度数据输入模块包括K型热电偶温度采集模块以及与所述K型热电偶温度采集模块连接的温度传感器，其中，所述MCU主控模块连接温度传感器以用于输出模拟电压信号进行AD采集。

作为对本实用新型一种新型药品雾化装置的控制系统的改进，所述指示灯组模块包括复数药量指示灯模块、屏幕背光灯显示模块以及雾化装置十字灯显示模块，其中，

所述MCU主控模块输出高低电平信号控制连接药量指示灯模块以用于对所述按键输入模块的不同输入指令进行显示；

所述MCU主控模块输出高低电平信号控制连接屏幕背光灯显示模块以用于对所述药品雾化装置的启动状态进行检测；

所述MCU主控模块输出高低电平信号控制连接雾化装置十字灯显示模块以用于对真空泵控制模块所控制的真空泵的启动状态进行检测。

作为对本实用新型一种新型药品雾化装置的控制系统的改进，所述无线通信模块包括分别与MCU主控模块连接的WIFI模块、蓝牙模块以及LoRa无线传输模块。

作为对本实用新型一种新型药品雾化装置的控制系统的改进，所述MCU主控模块的型号为STC-51，所述温度传感器的型号为10TP583T。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、通过设置MCU主控模块、温度数据输入模块、按键输入模块、指示灯组模块、无线通信模块以及显示模块的配合连接方式，使得本实用新型具备通过可控硅控制加热芯加热固体药品、经由K型热电偶对加热温度进行实时监测、药量选择按钮自主选择需要加入的药品剂量大小、以及智能语音模块播报相应的提示音以提示使用者当前的选择状态的一整套自动雾化处理流程，从而使得本实用新型具备自动雾化药物固体颗粒、智能语音提示以及操作简单、实现本地端与远程端信息交互、便于使用者及时准确获取使用信息的优点；

2、通过将固体药品直接升华为气体药品，再通过雾化的方式，保证了雾化颗粒的大小均匀以及药品效力的保留，同时通过显示模块及语音播报模块作为人机界面，易于匹配使用者的个性化需求，使得本实用新型具备丰富的延展性。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例中的整体系统框架示意图。

图2为本实用新型一种实施例中的整体系统控制电路原理图。

图3为本实用新型一种实施例中的电源转换电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以下结合附图对本实用新型作近一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

如图1-3所示，作为本实用新型的一实施例，一种新型药品雾化装置的控制系统，包括：

MCU主控模块、分别与MCU主控模块连接的温度数据输入模块、按键输入模块、指示灯组模块、无线通信模块以及显示模块；

温度数据输入模块用于将采集的温度模拟量经MCU主控模块处理，生成控制系统的输入参数信号，温度数据输入模块包括K型热电偶温度采集模块以及与K型热电偶温度采集模块连接的温度传感器，其中，MCU主控模块连接温度传感器以用于输出模拟电压信号进行AD采集；

按键输入模块用于接收用户输入指令，生成控制系统的操作参数信号，按键输入模块包括50mg药量选择输入模块、100mg药量选择输入模块以及150mg药量选择输入模块，作为本实用新型的一个实施例，用户可以自主拟定设计药量的大小；

指示灯组模块对控制系统的操作参数信号进行显示，指示灯组模块包括复数药量指示灯模块、屏幕背光灯显示模块以及雾化装置十字灯显示模块，其中，MCU主控模块输出高低电平信号控制连接药量指示灯模块以用于对按键输入模块的不同输入指令进行显示，其中，药量指示灯模块包括50mg药量LED指示灯、100mg药量LED指示灯以及150mg药量 LED指示灯，50mg药量选择输入模块、100mg药量选择输入模块以及150mg药量选择输入模块分别连接对应50mg药量LED指示灯、100mg药量LED指示灯以及150mg药量LED 指示灯，便于用户进行药量大小的识别；MCU主控模块输出高低电平信号控制连接屏幕背光灯显示模块以用于对药品雾化装置的启动状态进行检测；MCU主控模块输出高低电平信号控制连接雾化装置十字灯显示模块以用于对真空泵的启动状态进行检测；

无线通信模块用于实现控制系统与外接移动终端的信息交互，无线通信模块包括分别与MCU主控模块连接的WIFI模块、蓝牙模块以及LoRa无线传输模块；

显示模块与MCU主控模块建立SPI通讯协议将MCU主控模块处理的信息进行可视化。

作为本实用新型的一实施例，本实用新型还包括语音播报模块，语音播报模块通过 UART串口连接MCU主控模块以用于播报雾化开始音效，语音播报模块外接扬声器。

作为本实用新型的一实施例，本实用新型还包括物料控制模块，物料控制模块包括步进电机控制模块以及真空泵控制模块，其中，MCU主控模块输出电平信号并经电平转换电路脉冲输出连接步进电机控制模块，用于将对应药剂量的药品送入药品雾化装置，MCU主控模块输出高低电平信号控制连接真空泵控制模块，用于将药品雾化装置内部多余热气排出达到降温效果。

作为本实用新型的一实施例，本实用新型还包括供电模块，供电模块连接MCU主控模块以用于将外部电源经ACDC转换电路输出为电路所需要的DC24V供电电源。

作为本实用新型的一实施例，MCU主控模块的型号为STC-51，温度传感器的型号为10TP583T。

在本实用新型的一实施例中，以50mg药量为例，本实用新型在作业时：

首先接通电源插口，此时本实用新型为待机状态，三个药量LED指示灯全部点亮，即， 50mg药量LED指示灯、100mg药量LED指示灯以及150mg药量LED指示灯全亮；

用户根据显示模块外接的显示屏按键界面的提示，按下50mg药量选择输入模块，默认放入药丸剂量为50mg，本实用新型进入启动状态，屏幕背光灯显示模块亮起，50mg药量LED指示灯点亮，100mg药量LED指示灯和150mg药量LED指示灯熄灭，与此同时，语音播报模块通过扬声器播报相应的提示音以提示用户当前用药剂量的选择状态；

供电模块将外部电源经ACDC转换电路输出为电路所需要的DC24V，并对与MCU主控模块连接的可控硅控制模块进行通断，以此来控制加热丝组件加热雾化装置，同时，K 型热电偶温度采集模块探测加热丝组件加热温度并反馈给温度传感器，温度传感器将接收到的相关温度模拟量放大后提供给MCU主控模块进行AD采集，MCU主控模块根据AD 采集得到数据进行计算后得出当前加热温度并通过显示模块在显示屏上显示，其中，显示屏上显示的界面内容包括不同的药量选择输入模块所对应不同的雾化加热时间、当前的加热温度以及剩余加热时长；

当K型热电偶温度采集模块探测加热丝组件加热温度达到设定温度的95％时，步进电机控制模块控制步进电机开始转动4.6203圈，与此同时，步进电机将其对应药量的药品送入本实用新型加热雾化后，真空泵控制模块控制真空泵开始工作，雾化装置十字灯显示模块点亮，语音播报模块通过扬声器播报雾化开始音效，真空泵将外界空气通过与MCU主控模块连接的两位三通电磁阀接入空气，伴随内部热量将药物雾化，再通过呼吸嘴接口送出；

雾化过程结束后，加热丝组件停止工作，雾化装置十字灯显示模块的灯组熄灭，语音播报模块通过扬声器播报雾化结束音效，与此同时，两位三通电磁阀在MCU主控模块的控制下开始切换通道，真空泵通过两位三通电磁阀将内部多余热气排出，快速冷却达到降温效果；

本实用新型内部冷却一段时间后，两位三通电磁阀再次在MCU主控模块的控制下切换通道关闭排气，此时，真空泵关闭，50mg药量LED指示灯、100mg药量LED指示灯以及150mg药量LED指示灯点亮，语音播报模块通过扬声器播报本实用新型工作完毕音效，屏幕背光灯显示模块上的灯组熄灭。

作为本实用新型的一实施例，当本实用新型工作结束，再次进入待机状态，按键输入模块的灯组全部点亮，十分钟未进行任何操作，显示屏显示休眠画面，按键输入模块的灯组全部熄灭。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种新型药品雾化装置的控制系统，其特征在于，包括：MCU主控模块、分别与MCU主控模块连接的温度数据输入模块、按键输入模块、指示灯组模块、无线通信模块以及显示模块；

所述温度数据输入模块用于将采集的温度模拟量经MCU主控模块处理，生成控制系统的输入参数信号；

所述按键输入模块用于接收用户输入指令，生成控制系统的操作参数信号；

所述指示灯组模块对所述控制系统的操作参数信号进行显示；

所述无线通信模块用于实现所述控制系统与外接移动终端的信息交互；

所述显示模块与MCU主控模块建立SPI通讯协议将所述MCU主控模块处理的信息进行可视化。

2.根据权利要求1所述的一种新型药品雾化装置的控制系统，其特征在于，还包括语音播报模块，所述语音播报模块通过UART串口连接MCU主控模块以用于播报雾化开始音效，所述语音播报模块外接扬声器。

3.根据权利要求1所述的一种新型药品雾化装置的控制系统，其特征在于，还包括物料控制模块，所述物料控制模块包括步进电机控制模块以及真空泵控制模块，其中，所述MCU主控模块输出电平信号并经电平转换电路脉冲输出连接步进电机控制模块，用于将对应药剂量的药品送入所述药品雾化装置，所述MCU主控模块输出高低电平信号控制连接真空泵控制模块，用于将所述药品雾化装置内部多余热气排出达到降温效果。

4.根据权利要求1所述的一种新型药品雾化装置的控制系统，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块连接MCU主控模块以用于将外部电源经ACDC转换电路输出为DC24V提供电路供电电源。

5.根据权利要求1所述的一种新型药品雾化装置的控制系统，其特征在于，所述温度数据输入模块包括K型热电偶温度采集模块以及与所述K型热电偶温度采集模块连接的温度传感器，其中，所述MCU主控模块连接温度传感器以用于输出模拟电压信号进行AD采集。

6.根据权利要求1所述的一种新型药品雾化装置的控制系统，其特征在于，所述指示灯组模块包括复数药量指示灯模块、屏幕背光灯显示模块以及雾化装置十字灯显示模块，其中，

所述MCU主控模块输出高低电平信号控制连接药量指示灯模块以用于对所述按键输入模块的不同输入指令进行显示；

所述MCU主控模块输出高低电平信号控制连接屏幕背光灯显示模块以用于对所述药品雾化装置的启动状态进行检测；

所述MCU主控模块输出高低电平信号控制连接雾化装置十字灯显示模块。

7.根据权利要求1所述的一种新型药品雾化装置的控制系统，其特征在于，所述无线通信模块包括分别与MCU主控模块连接的WIFI模块、蓝牙模块以及LoRa无线传输模块。

8.根据权利要求1所述的一种新型药品雾化装置的控制系统，其特征在于，所述MCU主控模块的型号为STC-51。

9.根据权利要求5所述的一种新型药品雾化装置的控制系统，其特征在于，所述温度传感器的型号为10TP583T。

Images