CN220087167U - 一种凝血分析仪及其多电机控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种凝血分析仪及其多电机控制系统，该凝血分析仪的多电机控制系统，包括：多个多电机控制系统电路板；各个多电机控制系统电路板分别为凝血分析仪整机提供不同的控制；各个多电机控制系统电路板的硬件相同；也即，无需根据不同的组件功能设计多个电路板；降低硬件开发工作复杂度以及降低后期维护成本。

Description

一种凝血分析仪及其多电机控制系统

技术领域

本实用新型属于电机控制技术领域，更具体的说，尤其涉及一种凝血分析仪及其多电机控制系统。

背景技术

随着医疗技术的全面发展和提高，全自动凝血分析仪已普遍出现在各大医院中，成为医生诊断及治疗的必要医疗工具。但要满足医疗应用的广泛需求，凝血仪除需具备准确度高、操作简单、检测速度快等特点外，还需要进一步加强其处理及时性、检测通道多、样本位及试剂位多等优势。因此，仪器需同时控制多个电机进行不同的高速运行；而每个电机必须配备一个驱动器以及接收来自MCU控制模块的控制指令。如何有效、低成本开发控制系统是凝血分析仪必不可少的需求环节。

以一台具有21个电机的凝血仪为例：这些电机分布在仪器的各个角落用于控制转盘、试剂针、抓手、导轨等的精确运行；且考虑到电机走线、位置传感器等影响，需要控制电路板尽量就近放置；因此控制这些电机的电路板可以做成多个单电机驱动电路板，也可以是多个多电机的驱动电路板。

现有技术方案总结如下：一是直接将控制部分、电机驱动部分以及外围检测等部分分开，做成两个及以上的电路板来控制某组件运行；二是根据部件空间设计将部分功能电路功能整合到一个电路板，其余的功能再另做电路板。

但是电路板设计时需要根据不同的组件功能设计多个电路板，造成硬件开发工作繁杂、后期维护成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种凝血分析仪及其多电机控制系统，用于降低硬件开发工作复杂度以及降低后期维护成本。

本申请第一方面公开了一种凝血分析仪的多电机控制系统，包括：多个多电机控制系统电路板；

各个多电机控制系统电路板分别为凝血分析仪整机提供不同的控制；

各个多电机控制系统电路板的硬件相同。

可选的，在上述凝血分析仪的多电机控制系统中，各个所述多电机控制系统电路板的软件一致。

可选的，在上述凝血分析仪的多电机控制系统中，所述多电机控制系统电路板包括：MCU控制模块、通讯接口模块和多个电机驱动模块；

各个电机驱动模块均受控于所述MCU控制模块；

所述通讯接口模块与所述MCU控制模块相连。

可选的，在上述凝血分析仪的多电机控制系统中，所述多电机控制系统电路板还包括：拨码配置模块；

所述拨码配置模块与所述MCU控制模块相连。

可选的，在上述凝血分析仪的多电机控制系统中，所述多电机控制系统电路板还包括：传感器模块；

所述传感器模块与所述MCU控制模块相连。

可选的，在上述凝血分析仪的多电机控制系统中，所述多电机控制系统电路板还包括：电源控制模块；

所述电源控制模块为所述多电机控制系统电路板中各个器件供电。

可选的，在上述凝血分析仪的多电机控制系统中，所述拨码配置模块包括拨码开关；

所述拨码开关与所述MCU控制模块相连；

所述多电机控制系统电路板通过所述拨码开关的状态来区分具体应用环境及配合自身的MCU控制模块控制不同组件电机的运行。

可选的，在上述凝血分析仪的多电机控制系统中，所述拨码开关采用8位的拨码开关。

本申请第二方面公开了一种凝血分析仪，包括：主控电路板、电源控制电路板和液路控制电路板和如本申请第一方面任一项所述的多电机控制系统；

多电机控制系统中的各个多电机控制系统电路板、电源控制电路板和液路控制电路板均受控于所述主控电路板。

可选的，在上述凝血分析仪中，主控电路板通过发送控制指令来控制多个所述多电机控制系统电路板并行工作。

从上述技术方案可知，本实用新型提供的一种凝血分析仪的多电机控制系统，包括：多个多电机控制系统电路板；各个多电机控制系统电路板分别为凝血分析仪整机提供不同的控制；各个多电机控制系统电路板的硬件相同；也即，无需根据不同的组件功能设计多个电路板；降低硬件开发工作复杂度以及降低后期维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种凝血分析仪的多电机控制系统的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种凝血分析仪的多电机控制系统的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种凝血分析仪的多电机控制系统的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种凝血分析仪的多电机控制系统的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的另一种凝血分析仪的多电机控制系统的示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种凝血分析仪的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请实施例提供了一种凝血分析仪的多电机控制系统，用于解决现有技术中电路板设计时需要根据不同的组件功能设计多个电路板，造成硬件开发工作繁杂、后期维护成本高的问题。

参见图1，该凝血分析仪的多电机控制系统01，包括：多个多电机控制系统电路板10。

各个多电机控制系统电路板10分别为凝血分析仪整机提供不同的控制。

具体的，每个多电机控制系统电路板10的输入端分别作为该多电机控制系统01的输入端，与凝血分析仪中主控电路板02相连。

每个多电机控制电路板的输出端分别与相应的器件相连，例如转盘、试剂针、抓手、导轨等。

也就是说，通过各个多电机控制系统电路板10控制转盘、试剂针、抓手、导轨等运行。

各个多电机控制系统电路板10的硬件相同。

也就是说，批量烧制相同的电路板即可，无需区分烧制不同的电路板来实现不同的功能。

在本实施例中，凝血分析仪的多电机控制系统01，包括：多个多电机控制系统电路板10；各个多电机控制系统电路板10分别为凝血分析仪整机提供不同的控制；各个多电机控制系统电路板10的硬件相同；也即，无需根据不同的组件功能设计多个电路板；降低硬件开发工作复杂度以及降低后期维护成本。

在实际应用中，该凝血分析仪的多电机控制系统01中各个所述多电机控制系统电路板10的软件一致。

需要说明的是，不同的多电机控制系统电路板10有不同的机号来进行区分。

不同机号的多电机控制系统电路板10使用同一套软件代码，代码会根据机号的不同，匹配不同的运行参数。

值得说明的是，现有技术不同的控制电路板需要烧录不同的控制程序，同时需要做好硬件和软件的区分，造成软件开发工作量大且复杂。

而本实施例中，不同的多电机控制系统电路板10采用一致的硬件和软件，降低了软件开发工作量且复杂度。

在实际应用中，参见图2，该多电机控制系统电路板10包括：MCU控制模块12、通讯接口模块11和多个电机驱动模块13。

各个电机驱动模块13均受控于所述MCU控制模块12。

具体的，各个电机驱动模块13分别与MCU控制模块12相连，接收MCU控制模块12的控制指令执行相应动作。

所述通讯接口模块11与所述MCU控制模块12相连。

也即，该MCU控制模块12可以通过通讯接口模块11与外界进行通讯，进行数据交互。

具体的交互过程此处不再一一赘述，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

在实际应用中，参见图3，所述多电机控制系统电路板10还包括：拨码配置模块14。

所述拨码配置模块14与所述MCU控制模块12相连。

具体的，凝血分析仪中的主控电路板先将所需要的整机功能命令发送给各组件，各组件的电路板接收到命令后根据自身电路的拨码状态，执行本组件的控制指令。即多电机控制系统电路板10的MCU控制模块12会检测本电路板的拨码状态，然后将此状态与接收的指令对比，获取本电路板需要执行的指令；再将指令解析为具体的运行步骤，例如何时开始运行、以多大的速度运行、运行路径是如何的、运行的整个行程是多远、何时停止、检测到不同的光耦时应该采取何种操作、温度控制在多少等等。

在实际应用中，所述拨码配置模块14包括拨码开关。

所述拨码开关与所述MCU控制模块12相连。

所述多电机控制系统电路板10通过所述拨码开关的状态来区分具体应用环境及配合自身的MCU控制模块12控制不同组件电机的运行。

也就是说，凝血分析仪中使用的多块多电机控制系统电路板10主要通过拨码配置来区分识别，在使用中也称为机号。

在实际应用中，所述拨码开关采用8位的拨码开关；当然，也不排除该拨码开关采用其他器件，此处不再一一赘述，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

通过采用8位的拨码开关连接到MCU控制模块12引脚上，MCU控制模块12通过软件识别这8个引脚上的电平状态，然后将其作为一个参数保存并在运行中进行判断，用于区分出主控电路板发送给多电机控制系统电路板10的指令。

在实际应用中，参见图4，所述多电机控制系统电路板10还包括：传感器模块15。

所述传感器模块15与所述MCU控制模块12相连。

该传感器模块15可以包括光耦传感器和温度传感器等，当然也还可以包括其他传感器，此处不再一一赘述，视实际情况而定即可，均在申请的保护范围内。

MCU控制模块12中的代码将指令解析为具体的电机驱动模块13或者传感器模块15的操作过程，控制多电机驱动模块13依据具体的代码执行主控电路板要求的操作。MCU控制模块12中的代码包含了电机运行所需的控制参数、传感器控制功能、各部件的初始化、中断、定时、外围引脚识别等完整的组件驱动控制程序。

其中，电机运行控制参数如电机轴数组提供了组件运行的电机数量，定时器周期为电机运行提供了速度参考，同时也为其他功能模块提供时间基准参考值，电机曲线规划提供了电机运行的速度，电机位置提供了电机运行初始位置和结束位置等等。

传感器控制功能如对温度的采集和调节、光耦的识别等等。

不同机号的多电机控制系统电路板10使用同一套软件代码，代码会根据机号的不同，匹配不同的运行参数。

例如带有试剂针的组件，MCU控制模块12接收到运行指令后，解析出组件需要执行的具体操作，然后根据跳转到相应的代码去执行是否需要归位操作，参考哪条运行曲线去控制运行速度，运行多少步数后停止，检测到原点光耦、特征位光耦、撞针或者液面后分别进行何种操作，是否需要打开温度采集功能，是否需要将温度调节到固定的范围，定时去监测电机的运行情况，同时判断电机的运行步数和所带编码器的计数值是否一致等等。

在实际应用中，参见图5，所述多电机控制系统电路板10还包括：电源控制模块16。

所述电源控制模块16为所述多电机控制系统电路板10中各个器件供电。

也就是说，所有的多电机控制系统电路板10硬件和软件部分均是一样的，硬件电路主要分为电源控制模块16、MCU控制模块12、电机驱动模块13、通讯接口模块11、传感器模块15、拨码配置模块14等。

控制组件运行所需的不同功能电路集成在一块电路板上，使得一块电路板可以适用于整机上不同组件的功能需求，同时也可以灵活运用于其他由电机控制的仪器中。

例如凝血分析仪整机上需要控制转盘、试剂针、抓手、导轨等运行时，需要主控电路板先将所需要的整机功能命令发送给各组件，各组件的电路板接收到命令后根据自身电路板的拨码状态，执行本组件的控制指令。即多电机控制系统电路板10的MCU控制模块12会检测本电路板的拨码状态，然后将此状态与接收的指令对比，获取本电路板需要执行的指令；再将指令解析为具体的运行步骤，例如何时开始运行、以多大的速度运行、运行路径是如何的、运行的整个行程是多远、何时停止、检测到不同的光耦时应该采取何种操作、温度控制在多少等等。集成了多个电机驱动功能及不同检测功能的多电机控制系统电路板10可以同时满足不同仪器中不同位置的不同组件的控制运行。

在本实施例中，这种多电机控制系统电路板10可以同时控制多个电机的运行，集电源控制、MCU控制模块12控制、传感器控制、通信接口等全功能为一个小系统，且能被灵活用在不同组件的电机控制中；另外，这种多电机控制系统电路板10通过拨码开关的状态来区分多块相同电路板的具体应用环境及配合MCU控制模块12控制不同组件电机的运行。

需要说明的是，现有技术不同的控制电路板需要烧录不同的控制程序，同时需要做好硬件和软件的区分，造成软件开发工作量大且复杂；同时，不利于灵活应用，对于结构的改变，或者传感器、接口、电机等的改变可能需要重新定制新的电路板。

而本实施例中，凝血分析仪及可通过拨码配置的多电机控制系统电路板10，来简化硬件的维护及管理和运行开发复杂度，提高多电机控制系统电路板10的应用灵活性，同时便于软件的开发和维护。

本申请另一实施例提供了一种凝血分析仪。

参见图6，该凝血分析仪，包括：主控电路板02、电源控制电路板03和液路控制电路板04和如多电机控制系统01。

该多电机控制系统01的具体结构和工作原理，此处不再一一赘述，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

多电机控制系统01中的各个多电机控制系统电路板、电源控制电路板03和液路控制电路板04均受控于所述主控电路板02。

也就是说，凝血分析仪的硬件电路板主要分成主控电路板02、多块多电机控制系统电路板、电源控制电路板03、以及液路控制电路板04等四种电路板。

在实际应用中，主控电路板02通过发送控制指令来控制多块所述多电机控制系统电路板并行工作。

具体的，MCU控制模块12中的代码将指令解析为具体的电机驱动模块13或者传感器模块15的操作过程，控制多电机控制系统电路板依据具体的代码执行主控电路板02要求的操作。MCU控制模块12中的代码包含了电机运行所需的控制参数、传感器控制功能、各部件的初始化、中断、定时、外围引脚识别等完整的组件驱动控制程序。

其中，电机运行控制参数如电机轴数组提供了组件运行的电机数量，定时器周期为电机运行提供了速度参考，同时也为其他功能模块提供时间基准参考值，电机曲线规划提供了电机运行的速度，电机位置提供了电机运行初始位置和结束位置等等。

传感器控制功能如对温度的采集和调节、光耦的识别等等。

不同机号的多电机控制系统电路板10使用同一套软件代码，代码会根据机号的不同，匹配不同的运行参数。

例如带有试剂针的组件，MCU控制模块12接收到运行指令后，解析出组件需要执行的具体操作，然后根据跳转到相应的代码去执行是否需要归位操作，参考哪条运行曲线去控制运行速度，运行多少步数后停止，检测到原点光耦、特征位光耦、撞针或者液面后分别进行何种操作，是否需要打开温度采集功能，是否需要将温度调节到固定的范围，定时去监测电机的运行情况，同时判断电机的运行步数和所带编码器的计数值是否一致等等。

这样，一块主控电路板02通过发送控制指令可以控制多块多电机控制系统电路板并行工作，同时多电机控制系统电路板上的MCU控制模块12通过将指令传递给FPGA控制板上多个电机进行不同的运动。同时，采用多位拨码开关，软件和硬件均可直观地识别出多电机控制系统电路板控制的是哪个组件。这样将同样的多块电路板将同时被用在一台机器中，极大地节省了硬件维护和软件开发维护的成本。

也就是说，该凝血分析仪设置有通过拨码配置的多电机控制系统电路板10；该凝血分析仪中电机控制系统电路板将电源控制模块16、MCU控制模块12、温度传感器模块15、光耦传感器模块15、常用通信接口模块及拨码配置模块14作为一个全功能系统集一体，可以灵活运用在不同的运动组件控制中，同时节省硬件人员的开发成本。

该凝血分析仪还可以通过拨码配置来实现人眼和机器对同一多电机控制系统电路板10在不同应用场所及不同组件的区分。

对于凝血分析仪的多个不同部件不同位置的电机控制采用同样的多电机控制系统电路板10，更便于硬件开发人员的管理、维护、更新及升级。

对于软件开发人员，只需要开发一套软件及应用代码即可，代码中可以通过拨码参数的判断来执行具体哪部分代码；无需开发多套代码，更便于开发、修改及维护。

本说明书中的各个实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种凝血分析仪的多电机控制系统，其特征在于，所述凝血分析仪包括：主控电路板、电源控制电路板、液路控制电路板和多电机控制系统；所述多电机控制系统、所述电源控制电路板和所述液路控制电路板均受控于所述主控电路板；

所述多电机控制系统包括：多个多电机控制系统电路板；

各个所述多电机控制系统电路板分别为凝血分析仪整机提供不同的控制；各个所述多电机控制系统电路板的硬件相同；

所述多电机控制系统电路板包括：MCU控制模块、通讯接口模块和多个电机驱动模块；各个所述电机驱动模块均受控于所述MCU控制模块；所述通讯接口模块与所述MCU控制模块相连。

2.根据权利要求1所述的凝血分析仪的多电机控制系统，其特征在于，各个所述多电机控制系统电路板的软件一致。

3.根据权利要求1所述的凝血分析仪的多电机控制系统，其特征在于，所述多电机控制系统电路板还包括：拨码配置模块；

所述拨码配置模块与所述MCU控制模块相连。

4.根据权利要求1所述的凝血分析仪的多电机控制系统，其特征在于，所述多电机控制系统电路板还包括：传感器模块；

所述传感器模块与所述MCU控制模块相连。

5.根据权利要求1所述的凝血分析仪的多电机控制系统，其特征在于，所述多电机控制系统电路板还包括：电源控制模块；

所述电源控制模块为所述多电机控制系统电路板中各个器件供电。

6.根据权利要求3所述的凝血分析仪的多电机控制系统，其特征在于，所述拨码配置模块包括拨码开关；

所述拨码开关与所述MCU控制模块相连；

所述多电机控制系统电路板通过所述拨码开关的状态来区分具体应用环境及配合自身的MCU控制模块控制不同组件电机的运行。

7.根据权利要求6所述的凝血分析仪的多电机控制系统，其特征在于，所述拨码开关采用8位的拨码开关。

8.一种凝血分析仪，其特征在于，包括：主控电路板、电源控制电路板和液路控制电路板和如权利要求1-7任一项所述的多电机控制系统；

多电机控制系统中的各个多电机控制系统电路板、电源控制电路板和液路控制电路板均受控于所述主控电路板。

9.根据权利要求8所述的凝血分析仪，其特征在于，主控电路板通过发送控制指令来控制多个所述多电机控制系统电路板并行工作。