[实用新型]一种多普勒超声诊断仪键盘控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及键盘设计领域，尤其涉及一种多普勒超声诊断仪键盘控制系统。

背景技术

全数字彩色多普勒超声诊断仪（简称全数字彩超）通常是基于计算机平台的超声诊断系统，由超声部分和计算机部分组成。不同于标准PC键盘，彩超键盘需要和主机融为一体，要有背景光以便能在暗室中操作等，另外还有TGC（时间增益补偿，Time Gain Compensation）调节、Encoders（编码器）调节等功能。针对这一需求，目前主要有两类设计方案：1. 采用RS232接口；2. 采用RS232接口+USB集线器。专利文献CN200910108481.7提出的一种集成式彩超控制面板及其实现方法，该控制面板用一片单片机处理器完成彩超人机界面的所有操作，集中管理8段STC、按键和编码器的扫描，并可发送相应的脉宽信号控制按键背光灯，各模块的信号处理后，加上不同的头标识以串口方式发送给主机。现有RS232接口键盘的缺点主要有两方面：

1.RS232接口被USB接口替代的趋势，现在大多PC主板或工控板已不再提供外部串口，甚至有的主板已不再有串口；

2.PC部分如需设置BIOS（基本输入输出系统），必须外接标准键盘，给设备维护带来了困难。

专利文献CN200910109169.X提出的一种多普勒超声成像设备操作面板控制系统，包含控制模块，采用FPGA实现TGC电位器、按键和编码器等的扫描，通过RS232发送扫描码给上位机，并可接收来自上位机的诸如调节背光灯亮度的指令，在FPGA中采用PWM技术调节背光灯亮度，还采用USB集线器，集线器上行端口连接上位机，下行端口连接标准键盘、超声操作面板外置的USB接口等。现有RS232+USB集线器方案的缺点为控制面板电路规模大，结构复杂，成本高，而且需要另行设计超声特有的功能模块、该模块与主机的接口及其驱动程序。

无锡海鹰电子医疗系统有限公司采用8051单片微机实现PS2全数字彩超键盘的设计。设计兼顾BIOS设置，直接可使用操作系统（Windows）提供的驱动程序。限于当时的技术水平，背景光只做全部熄灭、一半点亮、全部点亮的控制。标准PC键盘上有Num Lock, Caps Lock和Scroll Lock三个LED指示灯，为了实现PC主机与

键盘的状态同步，采用了如下解决方案：键盘只发送Num Lock、Caps Lock、Scroll Lock按下或者释放的代码；根据按键情况，主机发送专门用于指示键盘上Num Lock、Caps Lock和Scroll Lock三个LED状态的指令；键盘处理器收到指令后刷新指示灯。灯控仅限于Num Lock, Caps Lock和Scroll Lock三个LED，若要增加LED指示，标准键盘协议中没有现成的指令可用，需通过专门设计键盘驱动程序扩展指令，实现控制目的。为了实现更好的人机交互，全数字彩色多普勒超声诊断仪通常设置一些工作模式、调节模式指示灯，如B、2B、4B、M、D、C等工作模式指示，Depth、Zoom、Focus等调节模式指示，

当设备工作于某种模式时，该模式指示灯点亮。保持键盘模式指示灯与彩超主机两者状态一致成为PS2彩超键盘设计的难点。为保持彩超主机与设备状态同步，目前比较常用的解决方案是通过增加RS232接口将指示2灯状态信息下传给键盘CPU，主机与设备间的连接线由此增加，同时导致成本增加。

综上所述，现有技术存在以下缺点：

1. 现有采用RS232接口彩超键盘在PC主机启动时无法进入BIOS设置；

2. 现有RS232+USB接口彩超控制面板存在电路复杂、需另行设计驱动程序等不足；

3. 现有技术不能单独控制每个按键下的背光灯。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供结构简单、开发简易、功能更为强大、可实现对彩超主机BIOS设置的多普勒超声诊断仪键盘控制系统。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种多普勒超声诊断仪键盘控制系统，与彩超主机连接，包括TGC模块、键盘模块、LED显示模块、单片机控制模块，其特征在于：

所述的单片机模块通过PS/2接口与彩超主机连接；

所述的单片机模块接收键盘模块的按键信号并通过PS/2接口向彩超主机发送，所述的单片机模块还接收键盘模块的LED显示信号；

所述的单片机模块接收TGC模块的输出图像调节信号并通过PS/2接口传送给彩超主机；