[发明专利]水化治疗进出液平衡系统控制电路

权利要求书

1.化治疗进出液平衡系统控制电路，其特征在于，包括主控制器、阻塞与空气检测单元、单板计算机扩展单元、电池充电与保护单元、电机驱动单元、称重单元和电源单元，所述阻塞与空气检测单元、所述单板计算机扩展单元、所述电机驱动单元、所述称重单元和所述电源单元均与所述主控制器连接，所述电池充电与保护单元与所述电源单元连接。

2.根据权利要求1所述的水化治疗进出液平衡系统控制电路，其特征在于，所述主控制器的型号为element14 BeagleBone Black；所述阻塞与空气检测单元包括微控制模块、漏血检测模块、空气检测模块、阻塞检测模块和电源模块，所述电源模块的输出端与所述微控制模块的输入端连接，所述漏血检测模块、空气检测模块和阻塞检测模块分别与所述微控制模块连接；所述微控制模块包括微控制器U4，所述微控制器U4的型号为LPC1549JBD48，所述微控制器U4的管脚5连接有电阻R5，所述电阻R5的另一端输入DP3V3；所述微控制器U4连接有4针连接器P2，所述4针连接器P2的管脚1接地，所述4针连接器P2的管脚2与所述微控制器U4的管脚23连接，所述4针连接器P2的管脚3与所述微控制器U4的管脚22连接，所述4针连接器P2的管脚4输入DP3V3；所述微控制器U4的管脚24连接有电阻R6，所述微控制器U4的管脚37连接有电阻R2，所述微控制器U4的管脚38连接有电阻R5，所述电阻R6、所述电阻R2和所述电阻R5的输出端相互连接并输入DP3V3；所述微控制器U4的管脚25连接有电容C13，所述微控制器U4的管脚26连接有电容C21，所述微控制器U4的管脚25和管脚26之间连接有三脚晶振Y1，所述三脚晶振Y1的管脚1与微控制器U4的管脚26连接，所述三脚晶振Y1的管脚3与微控制器U4的管脚25连接，所述三脚晶振Y1的管脚2与所述电容C13的输出端和所述电容C21的输出端相互连接并接地；所述微控制器U4连接有4针连接器P33，所述4针连接器P33的管脚1输入DP3V3，所述4针连接器P33的管脚2与所述微控制器U4的管脚33连接，所述4针连接器P33的管脚3与所述微控制器U4的管脚29连接，所述4针连接器P33的管脚4接地；所述微控制器U4的管脚17和管脚11相互连接并接地，所述微控制器U4的管脚20、管脚40和管脚41相互连接并接地；所述微控制器U4的管脚30输入DP3V3，所述微控制器U4的管脚16、管脚14和管脚10相互连接并输入NTC3V3；所述微控制器U4的管脚27、管脚14和管脚39相互连接并输入DP3V3；所述微控制器U4的管脚28连接有绿色发光二极管D3，所述绿色发光二极管D3的阴极与所述微控制器U4的管脚28连接，所述绿色发光二极管D3的阳极连接有电阻R1，所述电阻的另一端输入DP3V3；所述微控制器U4的管脚34连接有电源监控模块，所述电源监控模块包括电源管理芯片U5，所述电源管理芯片U5的型号为CAT809STBI-GT3，所述电源管理芯片U5的管脚2与所述微控制器U4的管脚34连接，且所述电源管理芯片U5的管脚2连接有电阻R9，所述电阻R9的另一端与所述电源管理芯片U5的管脚1连接并接地，所述电源管理芯片U5的管脚3输入DP3V3；所述微控制器U4的供电输入端与所述电源模块的输出端电性连接；所述微控制器U4连接有漏血检测器连接接口模块，所述漏血检测器连接接口模块包括4针连接器LEAK、铁氧体磁珠FB9、电阻R24、电阻R23、电阻R22、电阻R21，所述4针连接器LEAK的管脚1接地；所述4针连接器LEAK的管脚2与电阻R24的第一端连接，所述电阻R24的第二端与所述微控制器U4的管脚3连接；所述4针连接器LEAK的管脚3与所述电阻R23的第一端连接，所述电阻R23的第二端与所述微控制器U4的管脚4连接；所述4针连接器LEAK的管脚4与所述铁氧体磁珠FB9的第一端连接，所述铁氧体磁珠FB9的第二端输入VCC5V，所述铁氧体磁珠FB9的第一端连接有电容C7，所述电容C7的第二端接地；所述电阻R21的第一端与所述4针连接器LEAK的管脚3连接，所述电阻R22的第一端与所述4针连接器LEAK的管脚2连接，所述电阻R21的第二端与所述电阻R22的第二端相互连接并输入DP3V3；所述电阻R21的第一端连接有电容C42,所述电阻R22的第一端连接有电容C43，所述电容C42的第二端和所述电容C43的第二端相互连接并接地；所述微控制器U4连接有加热模块，所述加热模块包括4针连接器HEATER、电阻R26、电阻R27、氧体磁珠FB5，所述4针连接器HEATER的管脚1接地；所述4针连接器HEATER的管脚2与所述电阻R27的第一端连接，所述电阻R27的第二端与所述微控制器U4的管脚45连接；所述4针连接器HEATER的管脚3与所述电阻R26的第一端连接，所述电阻R26的第二端与所述微控制器U4的管脚46连接；所述4针连接器HEATER的管脚4与所述氧体磁珠FB5的第一端连接，所述氧体磁珠FB5的第二端输入DP3V3，所述氧体磁珠FB5的第一端连接有电容C27，所述电容C27的第二端接地；所述电阻R26的第一端连接有电容C30，所述电阻R27的第一端连接有电容C28，所述电容C30和所述电容C28的第二端相互连接并接地；所述微控制器U4连接有静脉夹模块，所述静脉夹模块包括4针连接器CLAMP1、4针连接器CLAMP2和4针连接器CLAMP3；所述4针连接器CLAMP1的管脚2连接有所述电阻R4，所述电阻R4的第二端与所述微控制器U4的管脚15连接；所述4针连接器CLAMP1的管脚3连接有所述电阻R3，所述电阻R3的第二端与所述微控制器U4的管脚24连接；所述4针连接器CLAMP1的管脚3连接有电容C20，所述4针连接器CLAMP1的管脚2连接有电容C23，所述电容C20和所述电容C23的第二端相互连接并与4针连接器CLAMP1的管脚1连接后接地；所述4针连接器CLAMP2的管脚2连接有所述电阻R28，所述电阻R28的第二端与所述微控制器U4的管脚12连接；所述4针连接器CLAMP2的管脚3连接有所述电阻R25，所述电阻R25的第二端与所述微控制器U4的管脚13连接；所述4针连接器CLAMP2的管脚3连接有电容C26，所述4针连接器CLAMP2的管脚2连接有电容C29，所述电容C26和所述电容C29的第二端相互连接并与4针连接器CLAMP2的管脚1连接后接地；所述4针连接器CLAMP3的管脚2连接有所述电阻R30，所述电阻R30的第二端与所述微控制器U4的管脚8连接；所述4针连接器CLAMP3的管脚3连接有所述电阻R29，所述电阻R29的第二端与所述微控制器U4的管脚9连接；所述4针连接器CLAMP3的管脚3连接有电容C32，所述4针连接器CLAMP3的管脚2连接有电容C35，所述电容C32和所述电容C35的第二端相互连接并与4针连接器CLAMP3的管脚1连接后接地；所述电源模块包括开关稳压芯片U1、正向低压降稳压器U3和正向低压降稳压器U13，所述开关稳压芯片U1的型号为LMR14206，所述正向低压降稳压器U3的型号为AMS1117-5.0，所述正向低压降稳压器U13的型号为AMS1117-3.3；所述开关稳压芯片U1的管脚5与开关稳压芯片U1的管脚4连接，且所述开关稳压芯片U1的管脚5连接有电容C14并与接入24V直流电，所述电容C14的另一端与所述开关稳压芯片U1的管脚2连接并接地；所述开关稳压芯片U1的管脚1连接有电容C9，所述开关稳压芯片U1的管脚6与所述电容C9的输出端连接，所述电容C9的输出端连接有二极管D4，所述二极管D4的阴极与所述电容C9的输出端连接，所述二极管D4的阳极接地，所述二极管D4的阳极连接有电感L3，所述电感L3的第二端连接有电阻R8，所述电阻R8的输出端与所述开关稳压芯片U1的管脚3连接，所述开关稳压芯片U1的管脚3连接由电阻R11,所述电阻R11的另一端接地，所述电感L3的第二端输出VCC7V，所述电感L3的第二端连接有极电容C15,所述有极电容C15的正极与所述电感L3的第二端连接，所述有极电容C15的负极接地；所述有极电容C15的正极与所述正向低压降稳压器U3的Vin管脚连接，所述正向低压降稳压器U3的GND管脚接地，所述正向低压降稳压器U3的两个Out管脚相互连接输出VCC5V并连接有电容C16，所述电容C16的第二端接地；所述正向低压降稳压器U3的Out管脚与所述正向低压降稳压器U13的Vin管脚连接，所述正向低压降稳压器U13的GND管脚接地，所述正向低压降稳压器U13的两个Out管脚相互连接输出DP3V3并连接有电容C17 ，所述电容C17的第二端接地；所述正向低压降稳压器U13的DP3V3输出端与所述微控制器U4的DP3V3输入端连接，所述正向低压降稳压器U3的输出端与所述CAN总线数据收发模块的输入端连接；所述CAN总线数据收发模块包括收发器U2和ESD静电保护二极管D1，所述收发器U2的型号为TJA1051T/3；所述收发器U2的管脚7与CAN总线的高位数据线连接，所述收发器U2的管脚6与CAN总线的底位数据线连接，所述高位数据线连接与ESD静电保护二极管D1的管脚1连接，所述低位数据线连接与ESD静电保护二极管D1的管脚2连接，所述ESD静电保护二极管D1的管脚3接地；所述收发器U2的管脚2接地，所述收发器U2的管脚1与微控制器U4的管脚19连接，所述收发器U2的管脚4与微控制器U4的管脚21连接，所述收发器U2的管脚8与微控制器U4的管脚18连接，且所述收发器U2的管脚8串联电阻R7并接地；所述收发器U2的管脚3连接有电容C10，所述电容C10的第二端接地，所述电容C10的第一端输入VCC5V，所述电容C10的两端并联有电容C11；所述收发器U2的管脚5连接有电容C12并模拟输入或输出DP3V3，所述电容C12的另一端接地；所述漏血检测模块包括场效应管Q1、场效应管Q2、铁氧体磁珠FB6、铁氧体磁珠FB7、铁氧体磁珠FB10和6针连接器P1，所述场效应管Q1和所述场效应管Q2的型号均为FDC6420C；所述场效应管Q1的管脚1与所述微控制器U4的管脚43连接并连接有电阻R39，所述电阻R39的另一端接地，所述场效应管Q1的管脚2连接有电阻R40并输入VCC5V，所述电阻R40的第二端与所述场效应管Q1的管脚3连接，所述电阻R40的第二端与所述场效应管Q1的管脚6连接，所述场效应管Q1的管脚5接地，所述场效应管Q1的管脚4与所述铁氧体磁珠FB6的第一端连接，所述铁氧体磁珠FB6的第二端连接有电容C33并与所述6针连接器P1的管脚4连接，所述电容C33的第二端接地；所述场效应管Q2的管脚1与所述微控制器U4的管脚44连接并连接有电阻R41，所述电阻R41的另一端接地，所述场效应管Q2的管脚2连接有电阻R42并输入VCC5V，所述电阻R42的第二端与所述场效应管Q2的管脚3连接，所述电阻R42的第二端与所述场效应管Q2的管脚6连接，所述场效应管Q2的管脚5接地，所述场效应管Q2的管脚4与所述铁氧体磁珠FB7的第一端连接，所述铁氧体磁珠FB7的第二端连接有电容C34并与所述6针连接器P1的管脚5连接，所述电容C34的第二端接地；所述6针连接器P1的管脚1接地，所述6针连接器P1的管脚2连接有电阻R20，所述电阻R20的第二端与所述微控制器U4的管脚37连接，所述6针连接器P1的管脚3连接有电阻R19，所述电阻R19的第二端与所述微控制器U4的管脚38连接，所述6针连接器P1的管脚6与所述铁氧体磁珠FB10的第一端连接，所述铁氧体磁珠FB10的第二端输入DP3V3，所述铁氧体磁珠FB10的第一端连接有电容C22，所述电容C22的第二端接地；所述空气检测模块包括第一检测电路、第二检测电路、第三检测电路和第四检测电路，所述第一检测电路、所述第二检测电路、所述第三检测电路和所述第四检测电路分别与所述微控制器U4连接；所述第一检测电路包括3针连接器AIR1、铁氧体磁珠FB1、电阻R33、电容C38和电容C39，所述3针连接器AIR1的管脚2与所述电阻R33的第一端连接，所述电阻R33的第二端与所述微控制器U4的管脚2连接，所述电阻R33的第二端连接有电容C24，所述电容C24的第二端接地；所述3针连接器AIR1的管脚3与所述铁氧体磁珠FB1的第一端连接并输入VCC5W，所述铁氧体磁珠FB1的第二端输入VCC5V；所述3针连接器AIR1的管脚3与所述电容C38的第一端连接，所述3针连接器AIR1的管脚2与所述电容C39的第一端连接，所述电容C38的第二端和所述电容C39的第二端连接并与所述3针连接器AIR1的管脚1连接后接地；所述第二检测电路包括3针连接器AIR2、铁氧体磁珠FB2、电阻R34、电容C40和电容C41，所述3针连接器AIR2的管脚2与所述电阻R34的第一端连接，所述电阻R34的第二端与所述微控制器U4的管脚1连接，所述电阻R34的第二端连接有电容C25，所述电容C25的第二端接地；所述3针连接器AIR2的管脚3与所述铁氧体磁珠FB2的第一端连接，所述铁氧体磁珠FB2的第二端输入VCC5V；所述3针连接器AIR2的管脚3与所述电容C40的第一端连接，所述3针连接器AIR2的管脚2与所述电容C41的第一端连接，所述电容C40的第二端和所述电容C41的第二端连接并与所述3针连接器AIR2的管脚1连接后接地;所述第三检测电路包括3针连接器AIR3、铁氧体磁珠FB3、电阻R35、电容C48和电容C49，所述3针连接器AIR2的管脚2与所述电阻R35的第一端连接，所述电阻R35的第二端与所述微控制器U4的管脚48连接，所述电阻R35的第二端连接有电容C31，所述电容C31的第二端接地；所述3针连接器AIR2的管脚3与所述铁氧体磁珠FB3的第一端连接，所述铁氧体磁珠FB2的第二端输入VCC5V；所述3针连接器AIR2的管脚3与所述电容C48的第一端连接，所述3针连接器AIR2的管脚2与所述电容C49的第一端连接，所述电容C48的第二端和所述电容C49的第二端连接并与所述3针连接器AIR3的管脚1连接后接地;所述第四检测电路包括3针连接器AIR4、铁氧体磁珠FB4、电阻R36、电容C45和电容C44，所述3针连接器AIR4的管脚2与所述电阻R36的第一端连接，所述电阻R36的第二端与所述微控制器U4的管脚47连接，所述电阻R36的第二端连接有电容C36，所述电容C36的第二端接地；所述3针连接器AIR4的管脚3与所述铁氧体磁珠FB4的第一端连接，所述铁氧体磁珠FB4的第二端输入VCC5V；所述3针连接器AIR4的管脚3与所述电容C45的第一端连接，所述3针连接器AIR4的管脚2与所述电容C44的第一端连接，所述电容C45的第二端和所述电容C44的第二端连接并与所述3针连接器AIR4的管脚1连接后接地；所述阻塞检测模包括3针连接器NTC、电阻R31、电阻R32、电阻R14和电阻R15，所述3针连接器NTC的管脚2与所述电阻R32的第一端连接，所述电阻R32的第二端与所述微控制器U4的管脚6连接；所述3针连接器NTC的管脚3与所述电阻R31的第一端连接，所述电阻R31的第二端与所述微控制器U4的管脚7连接；所述电阻R31的第二端连接有电容C36，所述电阻R32的第二端连接有电容C37，所述电容C36的第二端和所述电容C37的第二端相互连接并与所述3针连接器NTC的管脚1连接后接地；所述电阻R31的第一端与所述电阻R14的第一端连接，所述电阻R32的第一端与所述电阻R15的第一端连接，所述电阻R15的第二端与所述电阻R14的第二端相互连接并连接有电容C18，所述有电容C18的第二端接地，所述电阻R14的第二端输入NTC3V3；所述阻塞检测模还包括供电电路，所述供电电路包括精密稳压器U6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C8和铁氧体磁珠FB8，所述精密稳压器U6的型号为NCP51460SN33T1G，所述精密稳压器U6的Vin管脚与所述电容C8的第一端连接，所述电容C8的第二端接地，所述电容C8的第一端输入VCC5V；所述精密稳压器U6的Out管脚与所述电容C1的第一端和所述电容C2的第一端连接，所述电容C2的第一端输出NTC3V3，所述电容C1的第二端和所述电容C2的第二端与所述精密稳压器U6的GND管脚连接并接地；所述电容C2的第二端与所述铁氧体磁珠FB8的第一端连接，所述铁氧体磁珠FB8的第二端分别与所述电容C3、所述电容C4、所述电容C5和所述电容C6的第一端连接并接地，所述电容C3、所述电容C4、所述电容C5和所述电容C6的第二端相互连接并输出DP3V3，所述供电电路输出的DP3V3端与所述阻塞检测模中输入DP3V3端连接；所述收发器U2的数据收发端与所述主控制器的CAN接口通过CAN总线连接。