CN214105594U - 一种便携式红光治疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子产品技术领域，提出了一种便携式红光治疗仪，包括与直流电源V1连接的LED矩阵光源，还包括定时控制电路，定时控制电路包括均与或非门U3连接的超时保护电路和软件定时电路，超时保护电路包括依次连接的电容C5、电阻R5和电位器RP1，电容C5的一端与电源VCC连接，电位器RP1的一端接地，超时保护电路还包括串联的电阻R7和按键KEY1，电阻R7的一端与电容C5的一端连接，电容C5的另一端按键KEY1的一端连接，电阻R7与按键KEY1连接的一端还与软件定时电路连接，通过上述技术方案，解决了现有技术中软件定时停机控制不可靠的问题。

Description

一种便携式红光治疗仪

技术领域

本实用新型涉及电子产品技术领域，具体的，涉及一种便携式红光治疗仪。

背景技术

窄谱红光有相对较高能量，主要生物学作用以光化学效应为主。据有关研究报道：照射人体光能主要被细胞器线粒体强烈吸收而导入人体，使细胞线粒体中的过氧化氢酶、超氧化物岐化酶等多种酶的活性得到激发，有助消除患者体内自由基，避免脂质过氧化对组织细胞的损伤，减缓细胞衰老。红光治疗仪采用最新半导体超亮度高功率LED点状矩阵式光源直接发出红光,光谱窄、色谱纯、高单色亮度，光能均衡，波长误差小λ640nm±10nm，照射面积大，与632.8nm氦氖激光器波长相近，特异性强,具有低功耗、高效率、无需冷却的优点，专用于治疗乳腺增生、***增生疾病。

一次红光照射的时间一般为20Min,为方便操作，目前市场上的红光治疗仪大都采用软件定时的方法来控制红光照射的时间，如果在使用过程中软件程序出现跑飞，则不能及时停止红光照射，如果照射时间过长，将会对人体造成损伤。

实用新型内容

本实用新型提出一种便携式红光治疗仪，解决了现有技术中软件定时停机控制不可靠的问题。

本实用新型的技术方案如下：包括与直流电源V1连接的LED矩阵光源，还包括定时控制电路，所述定时控制电路包括均与或非门U3连接的超时保护电路和软件定时电路，

所述超时保护电路包括依次连接的电容C5、电阻R5和电位器RP1，所述电容C5的一端与电源VCC连接，所述电位器RP1的一端接地，

所述超时保护电路还包括串联的电阻R7和按键KEY1，所述电阻R7的一端与电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端所述按键KEY1的一端连接，所述电阻R7与所述按键KEY1连接的一端还与软件定时电路连接，

所述电容C5与所述电阻R5连接的一端接入时基芯片U2的TRIG端，所述时基芯片U2的OUT端接入或非门U3的一个输入端，所述或非门U3的另一个输入端与所述软件定时电路的输出端连接，

所述或非门U3的输出端与继电器K1线圈的一端连接，继电器K1线圈的一端还通过电阻R8与电源VCC连接，所述继电器K1线圈的另一端接地，所述继电器K1的常开触点连接在所述LED矩阵光源和直流电源V1之间。

进一步，所述软件定时电路包括与主控芯片连接的三极管Q1，所述三极管Q1的基极与所述主控芯片连接，所述三极管Q1的射极接地，所述三极管Q1的集电极与所述或非门U3的一个输入端连接，

所述按键KEY1的一端与电源VCC连接，所述按键KEY1的另一端与所述主控芯片连接。

进一步，还包括使用状态监测电路，所述使用状态监测电路包括依次连接的雷达探测模块U5和雷达探测模块U6，所述雷达探测模块U5的Y端与天线TX连接，所述雷达探测模块U5的Y端和Y0端之间连接有电感L1，所述雷达探测模块U5的B端与所述雷达探测模块U6的B端连接，所述雷达探测模块U5的O端与所述雷达探测模块U6的I端连接，所述雷达探测模块U6的W0端和W端之间连接电位器RP2，所述雷达探测模块U6的O端通过电阻R3与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的射极接地，所述三极管Q2的集电极与继电器K2线圈的一端连接，所述继电器K2线圈的另一端与直流电源VCC连接，所述继电器K2的常开触点串联在所述直流电源V1和所述LED矩阵光源之间。

进一步，还包括电池电量监测电路，所述电池电量监测电路包括监控芯片U7和电阻R22，所述电阻R22串联在电池BAT负极和LED矩阵光源的接地端之间，且所述电阻R22的一端与所述监控芯片U7的SNS端连接，所述电阻R22的另一端与所述监控芯片U7的VSS端连接，所述监控芯片的VIN端连接电池BAT的正极，

所述监控芯片U7的SDA端和SCL端均与所述主控芯片连接。

进一步，所述监控芯片U7的SDA端通过稳压管WD1接地，所述监控芯片U7的SCL端通过稳压管WD2接地。

进一步，还包括显示屏接口电路，所述显示屏接口电路通过串行通信方式与所述主控电路连接。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型在使用时，按一下按键KEY1，软件定时电路输出低电平，同时，电容C5通过电阻R7快速放电，电容C5分压为0，时基芯片U2的TRIG端为高电平，时基芯片U2的OUT端输出低电平，软件定时电路和时基芯片U2的OUT端均输出低电平，导致或非门U3输出高电平，继电器K1的线圈得电，继电器K1的常开触点闭合，LED矩阵光源开始工作；之后，电容C5通过电阻R5和电位器RP1充电，随着电容C5两端电压的升高，时基芯片U2的TRIG端电压逐渐降低，当电容C5充电时间到达设定时间后(该设定时间由电容C5、电阻R5和电位器RP1的参数决定)，时基芯片U2的TRIG端电压低于1/3VCC，时基芯片U2的OUT端输出高电平，无论软件定时电路的输出端为高电平还是低电平，都将导致或非门U3输出低电平，继电器K1的线圈断电，继电器K1的常开触点断开，LED矩阵光源停止工作。

本实用新型中当LED矩阵光源的工作时间超过超时保护电路的定时时间后，无论软件定时电路是否动作，都会将继电器K1及时关断，从而使LED矩阵光源停止工作，避免程序运行故障导致对用户照射时间过长。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型电路原理框图；

图2为本实用新型中定时控制电路原理图；

图3为本实用新型中使用状态监测电路原理图；

图4为本实用新型中电池电量监测电路原理图；

图5为本实用新型中显示屏接口电路原理图；

图中：1-超时保护电路，2-软件定时电路，3-使用状态监测电路，4-电池电量监测电路，5-显示屏接口电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。

如图1-图2所示，本实施例一种便携式红光治疗仪包括与直流电源V1连接的LED矩阵光源，还包括定时控制电路，定时控制电路包括均与或非门U3连接的超时保护电路和软件定时电路，

超时保护电路包括依次连接的电容C5、电阻R5和电位器RP1，电容C5的一端与电源VCC连接，电位器RP1的一端接地，

超时保护电路还包括串联的电阻R7和按键KEY1，电阻R7的一端与电容C5的一端连接，电容C5的另一端按键KEY1的一端连接，电阻R7与按键KEY1连接的一端还与软件定时电路连接，

电容C5与电阻R5连接的一端接入时基芯片U2的TRIG端，时基芯片U2的OUT端接入或非门U3的一个输入端，或非门U3的另一个输入端与软件定时电路的输出端连接，

或非门U3的输出端与继电器K1线圈的一端连接，继电器K1线圈的一端还通过电阻R8与电源VCC连接，继电器K1线圈的另一端接地，继电器K1的常开触点连接在LED矩阵光源和直流电源V1之间。

本实施例在使用时，按一下按键KEY1，软件定时电路输出低电平，同时，电容C5通过电阻R7快速放电，电容C5分压为0，时基芯片U2的TRIG端为高电平，时基芯片U2的OUT端输出低电平，软件定时电路和时基芯片U2的OUT端均输出低电平，导致或非门U3输出高电平，继电器K1的线圈得电，继电器K1的常开触点闭合，LED矩阵光源开始工作；之后，电容C5通过电阻R5和电位器RP1充电，随着电容C5两端电压的升高，时基芯片U2的TRIG端电压逐渐降低，当电容C5充电时间到达设定时间后(该设定时间由电容C5、电阻R5和电位器RP1的参数决定)，时基芯片U2的TRIG端电压低于1/3VCC，时基芯片U2的OUT端输出高电平，无论软件定时电路的输出端为高电平还是低电平，都将导致或非门U3输出低电平，继电器K1的线圈断电，继电器K1的常开触点断开，LED矩阵光源停止工作。

本实施例中当LED矩阵光源的工作时间超过超时保护电路的定时时间后，无论软件定时电路是否动作，都会将继电器K1及时关断，从而使LED矩阵光源停止工作，避免程序运行故障导致对用户照射时间过长。

进一步，如图2所示，软件定时电路包括与主控芯片连接的三极管Q1，三极管Q1的基极与主控芯片连接，三极管Q1的射极接地，三极管Q1的集电极与或非门U3的一个输入端连接，

按键KEY1的一端与电源VCC连接，按键KEY1的另一端与主控芯片连接。

按键KEY1的一端与电源VCC连接，另一端与主控芯片的I/O口连接，当按下按键KEY1时，将会在主控芯片的I/O口产生脉冲信号，主控芯片读取到该脉冲信号后，输出控制信号Ctrl。在实际使用过程中，按键KEY1可以定义为启动/暂停键，例如，用户设定好照射时间后，按下一次按键KEY1，主控芯片判断为启动，主控芯片内部开始倒计时，主控芯片输出Ctrl信号为高电平，三极管Q1导通，三极管Q1的集电极输出低电平信号到或非门U3的一个输入端，同时，时基芯片U2的OUT端输出低电平信号到或非门U3的另一个输入端，或非门U3输出高电平，继电器K1的线圈得电，继电器K1的常开触点闭合，LED矩阵光源开始工作；当用户中途有事，需要中断照射时，再次按下按键KEY1，主控芯片判断为暂停，主控芯片内部停止倒计时，主控芯片输出Ctrl信号为低电平，三极管Q1断开，三极管Q1的集电极输出高电平信号到或非门U3的一个输入端，或非门U3输出低电平，继电器K1的线圈断电，继电器K1的常开触点断电，LED矩阵光源停止工作；当用户需要继续照射时，再次按下按键KEY1，主控芯片继续倒计时，同时，输出控制信号Ctrl，控制LED矩阵光源开始工作；当主控芯片内部倒计时时间到，主控芯片输出控制信号Ctrl，控制LED矩阵光源停止工作，照射结束。在这一过程中，如果主控芯片内部程序跑飞，导致照射时间已到、LED矩阵光源不能及时停止工作，当超时保护电路的设定时间到达时，会将时基芯片U2的TRIG端置位低电平，时基芯片U2的OUT端置位高电平，或非门U3输出低电平，继电器K1的线圈断电，将LED矩阵光源的电源及时断开。

进一步，如图3所示，还包括使用状态监测电路，使用状态监测电路包括依次连接的雷达探测模块U5和雷达探测模块U6，雷达探测模块U5的Y端与天线TX连接，雷达探测模块U5的Y端和Y0端之间连接有电感L1，雷达探测模块U5的B端与雷达探测模块U6的B端连接，雷达探测模块U5的O端与雷达探测模块U6的I端连接，雷达探测模块U6的W0端和W端之间连接电位器RP2，雷达探测模块U6的O端通过电阻R3与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的射极接地，三极管Q2的集电极与继电器K2线圈的一端连接，继电器K2线圈的另一端与直流电源VCC连接，继电器K2的常开触点串联在直流电源V1和LED矩阵光源之间。

如果用户不小心直视LED矩阵光源发出的红光，会对用户的眼睛造成损伤，本实施例中使用状态监测电路的设置，用于检测LED矩阵光源是否贴近人体设置，只有在检测到LED矩阵光源贴近人体、没有损伤眼睛的危险时，才启动LED矩阵光源开始工作，否则停止LED矩阵光源的工作。具体过程为：当把LED矩阵光源贴近人体放置时，雷达探测模块U5的O端输出微弱的电流信号，该电流信号经雷达探测模块U6放大后，控制三极管Q2导通，三极管Q2的集电极接地，继电器K2的线圈通电，继电器K2的常开触点闭合，此时，按下按键KEY1，才能启动LED矩阵光源的工作。

进一步，如图4所示，还包括电池电量监测电路，电池电量监测电路包括监控芯片U7和电阻R22，电阻R22串联在电池BAT负极和LED矩阵光源的接地端之间，且电阻R22的一端与监控芯片U7的SNS端连接，电阻R22的另一端与监控芯片U7的VSS端连接，监控芯片的VIN端连接电池BAT的正极，

监控芯片U7的SDA端和SCL端均与主控芯片连接。

本实施例采用电池BAT供电，方便携带，电池BAT的正极与用电设备的输入正端V+连接，电池BAT的负极通过电阻R22与用电设备的输入负端GND连接，用电设备的输入正端V+经过电压调节模块之后，输出为直流电源V1，为LED矩阵光源供电；流过电阻R22的电流即为电池BAT的输出电流；监控芯片U7的SNS端和VSS端分别与电阻R22的两端连接，用于检测电池BAT的输出电流，监控芯片U7的VIN端通过电阻R23连接至电池BAT的正极，用于检测电池BAT的输出电压，并根据电池BAT的输出电流和输出电压计算电池BAT的电量值，然后通过SDA和SCL引脚发送给主控芯片，实现对电池电量的实时监控，当电池电量超出正常范围时，主控芯片能够及时采取措施。

进一步，如图4所示，监控芯片U7的SDA端通过稳压管WD1接地，监控芯片U7的SCL端通过稳压管WD2接地。

WD1设置在监控芯片U7的SDA端和地之间，起到稳压的作用，当外部输入电压过高时，稳压管WD1将电压钳位在稳压值以内，避免过高的输入电压对SDA端造成损坏；同理，稳压管WD2可以避免过高的输入电压对SCL端造成损坏。

进一步，如图5所示，还包括显示屏接口电路，显示屏接口电路通过串行通信方式与主控电路连接。

通过显示屏接口电路，主控芯片可以把照射时间等数据显示在显示屏上，方便用户查看；显示屏也可以显示当前电池电量，当电池电量不足时，通过显示屏输出提示信息，提醒用户充电。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种便携式红光治疗仪，包括与直流电源V1连接的LED矩阵光源，其特征在于，还包括定时控制电路，所述定时控制电路包括均与或非门U3连接的超时保护电路和软件定时电路，

所述超时保护电路包括依次连接的电容C5、电阻R5和电位器RP1，所述电容C5的一端与电源VCC连接，所述电位器RP1的一端接地，

所述超时保护电路还包括串联的电阻R7和按键KEY1，所述电阻R7的一端与电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端所述按键KEY1的一端连接，所述电阻R7与所述按键KEY1连接的一端还与软件定时电路连接，

所述电容C5与所述电阻R5连接的一端接入时基芯片U2的TRIG端，所述时基芯片U2的OUT端接入或非门U3的一个输入端，所述或非门U3的另一个输入端与所述软件定时电路的输出端连接，

所述或非门U3的输出端与继电器K1线圈的一端连接，继电器K1线圈的一端还通过电阻R8与电源VCC连接，所述继电器K1线圈的另一端接地，所述继电器K1的常开触点连接在所述LED矩阵光源和直流电源V1之间。

2.根据权利要求1所述的一种便携式红光治疗仪，其特征在于，所述软件定时电路包括与主控芯片连接的三极管Q1，所述三极管Q1的基极与所述主控芯片连接，所述三极管Q1的射极接地，所述三极管Q1的集电极与所述或非门U3的一个输入端连接，

所述按键KEY1的一端与电源VCC连接，所述按键KEY1的另一端与所述主控芯片连接。

3.根据权利要求1所述的一种便携式红光治疗仪，其特征在于，还包括使用状态监测电路，所述使用状态监测电路包括依次连接的雷达探测模块U5和雷达探测模块U6，所述雷达探测模块U5的Y端与天线TX连接，所述雷达探测模块U5的Y端和Y0端之间连接有电感L1，所述雷达探测模块U5的B端与所述雷达探测模块U6的B端连接，所述雷达探测模块U5的O端与所述雷达探测模块U6的I端连接，所述雷达探测模块U6的W0端和W端之间连接电位器RP2，所述雷达探测模块U6的O端通过电阻R3与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的射极接地，所述三极管Q2的集电极与继电器K2线圈的一端连接，所述继电器K2线圈的另一端与直流电源VCC连接，所述继电器K2的常开触点串联在所述直流电源V1和所述LED矩阵光源之间。

4.根据权利要求2所述的一种便携式红光治疗仪，其特征在于，还包括电池电量监测电路，所述电池电量监测电路包括监控芯片U7和电阻R22，所述电阻R22串联在电池BAT负极和LED矩阵光源的接地端之间，且所述电阻R22的一端与所述监控芯片U7的SNS端连接，所述电阻R22的另一端与所述监控芯片U7的VSS端连接，所述监控芯片的VIN端连接电池BAT的正极，

所述监控芯片U7的SDA端和SCL端均与所述主控芯片连接。

5.根据权利要求4所述的一种便携式红光治疗仪，其特征在于，所述监控芯片U7的SDA端通过稳压管WD1接地，所述监控芯片U7的SCL端通过稳压管WD2接地。

6.根据权利要求2所述的一种便携式红光治疗仪，其特征在于，还包括显示屏接口电路，所述显示屏接口电路通过串行通信方式与主控电路连接。

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