基于LM　3S2739口腔綜合治療機控制系統設計

李愛國，李永強，唐　劍

（咸陽西北醫療器械（集團）有限公司，陜西　咸陽712000）

基于LM3S2739口腔綜合治療機控制系統設計

李愛國，李永強，唐劍

（咸陽西北醫療器械（集團）有限公司，陜西咸陽712000）

摘要：本設計采用LM3S2739為核心控制器，通過主控、副控、腳控等多處人機交互方式，實現了口腔綜合治療機的外部手術燈、熱水器、電磁閥、電機等執行件的控制。

關鍵詞：口腔綜合治療機；LM3S2739；直流電機H橋式驅動電路；LM2756

0　引言

口腔綜合治療機是口腔臨床診斷和治療的必備設備，本文介紹以LM3S2739為核心控制芯片，實現口腔綜合治療機控制系統的設計。控制系統的原理是通過人機交互接口，實現對外部執行件的控制。

1　系統概述

該控制系統由主控、副控、腳控掃描接口電路，系統電源電路，復位電路，直流電機驅動電路，電機位置反饋采樣電路，熱水器驅動電路，手術燈控制電路，電磁閥驅動電路等組成。

2　硬件設計電路

2.1微控制器

LM3S2739微控制器屬于Luminary Micro公司Stellaris所提供一系列，該系列控制器是基于RM?Cortex?-M3的控制器，它們為對成本尤其敏感的嵌入式微控制器應用方案帶來了高性能的32位運算能力。這些具備領先技術的芯片使用戶能夠以傳統的8位和16位器件的價位來享受32位的性能，而且所有型號都是以小占位面積的封裝形式提供。該Stellaris系列芯片能夠提供高效的性能、廣泛的集成功能以及按照要求定位的選擇，適用于各種關注成本并明確要求具有的過程控制以及連接能力的應用方案。

2.2電源電路

系統采用隔離變壓器供電，變壓器輸入電壓為AC220V，輸出電壓共分3個繞組，分別為AC24V，AC15V，AC12-10-0V。其中AC24V主要給電機以及熱水器提供電源，AC15V主要給系統驅動部分、控制部分的器件提供電源，AC12-10-0V給兩檔手術燈提供電源。

交流AC15V整流通過LM2576轉換為DC12V，然后通過LM317轉換為DC3.3V給MCU供電（圖1）。

2.3復位電路

采用IMP811JEUS-T復位芯片為核心，搭建系統的復位電路，如圖2。

RESET#：當Vcc的電壓值低于閾值電壓時，RESET管腳會處于低電平狀態，此時，如果Vcc信號高于閾值電壓時，RESET管腳還會保持140ms的低電平狀態。

MR#：手動復位輸入，當MR為低電平時，RESET管腳為低電平，此時MR變為高電平時，RESET管腳還會保持180ms的低電平。

圖2

2.4直流電機驅動電路

直流電機驅動采用橋式驅動，驅動芯片選用的是L293，L293四倍高電流H橋驅動模塊。L293是提供雙向驅動電流高達1A，電壓是從4.5V至36V的；兼容所有的TTL輸入。每個輸出都是推拉式驅動電路，與達林頓三極管和偽達林源。啟用1，2EN驅動器和3，4EN驅動器。當使能輸入為高電平時，相關聯的驅動器被啟用和他們的輸出處于活動狀態，并在其輸入端的同相。當使能輸入為低，這些驅動器被禁用其輸出關閉，在高阻抗狀態。【PS：1，2EN為1和2的使能端（高電平使能）；3，4EN同理】用適當的數據輸入端，每對驅動程序的形式一個完整的H橋可逆驅動器適用于電機應用。L293，外部輸出為高速鉗位二極管，應使用電感的瞬態抑制。VCC1和VCC2分開，提供邏輯輸入，以盡量減少設備功耗。

2.5電磁閥驅動電路

電磁閥驅動核心模塊選用CC24060D驅動模塊，它可以在大功率啟動電磁閥后，自動將電磁線圈設備的功率降低到最小，即僅滿足銜鐵保持所需的最小功率。這樣就消除了因行程間距縮小，額外的電流產生的熱能，即使長期使用，線圈也不會升溫，更不會發燙，同時也大大節省的用電。

3　結語

本文詳細介紹了以LM 3S2739為核心的口腔綜合治療機的系統設計，實踐驗證，改方案具有很好的性價比及可靠性。

參考文獻：

［1]孫雪飛，胡巍著.例說TI ARM Cor tex-M3：基于LM3S9B96［Z].

［2]王志新，羅文廣著.電機控制技術［k].

作者簡介：李愛國（1973—），男，陜西彬縣人，大學，研究方面：致力于口腔醫療器械方面的研究。