牙科椅運(yùn)行軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)

李銀娜,唐　勇,秦麗麗（咸陽西北醫(yī)療器械（集團(tuán)）有限公司,陜西　咸陽　712000）

牙科椅運(yùn)行軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)

李銀娜,唐勇,秦麗麗
（咸陽西北醫(yī)療器械（集團(tuán)）有限公司,陜西咸陽712000）

摘要：本文所介紹的牙科椅運(yùn)行軟啟動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)，是以ATMEGA16微控制器作為核心控制器件，通過啟動(dòng)時(shí)給電機(jī)兩端提供斜坡升壓電源，停止時(shí)給電機(jī)兩端提供斜坡降壓電源，實(shí)現(xiàn)牙科椅軟啟動(dòng)及軟停止的目的。

關(guān)鍵詞：牙科椅；ATMEGA16;PWM;軟啟動(dòng)

0　引言

目前國內(nèi)生產(chǎn)的牙科椅，大部分采用低壓直流電機(jī)做為動(dòng)力器件。牙科椅啟動(dòng)或停止的控制，都通過繼電器接通或斷開電機(jī)的輸入電源來完成各種工作，電機(jī)兩端電壓從零到額定電壓值或從額定值到零瞬間完成轉(zhuǎn)換，引起啟動(dòng)電流大，電源電路和控制電路耗電量大，工作不可靠，而且在運(yùn)行過程中牙科椅在啟動(dòng)與停止過程中抖動(dòng)比較明顯，病人坐在牙科椅上有明顯的不適感。本文介紹的牙科椅運(yùn)行軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)，通過啟動(dòng)時(shí)給電機(jī)兩端提供斜坡升壓電源，停止時(shí)給電機(jī)兩端提供斜坡降壓電源，實(shí)現(xiàn)牙科椅軟啟動(dòng)及軟停止的目的。

1　設(shè)計(jì)概述

該設(shè)計(jì)包括電源電路、控制電路電源、控制電路、電機(jī)控制電路，通過線路環(huán)形電連接，達(dá)到控制牙科椅實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)及軟停止的目標(biāo)。

2　硬件設(shè)計(jì)電路

2.1微控制器

本設(shè)計(jì)采用Atmel公司的ATMEGA16作為控制核心。AVR單片機(jī)的單周期指令能夠保證高的執(zhí)行效率和低成本，是精簡指令集CPU中的高性能器件。AVR單片機(jī)自帶看門狗定時(shí)器，在強(qiáng)烈的電磁干擾條件下，可以防止程序跑飛。

2.2電源電路

電源電路電源輸入部分由兩路互相獨(dú)立的交流電源AC23V、AC19V供電，輸出為兩個(gè)相互獨(dú)立的直流電源，一路AC23V主要用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)，另一路AC19V主要用于控制電路電源。

2.3控制電路電源

將電源電路輸出的VCC_12V電壓轉(zhuǎn)換為控制電路需要的VCC_5V電壓。

2.4控制電路,如圖1所示

圖1

控制電路由CPU處理器、ULN2003驅(qū)動(dòng)電路、放大電路Q1三極管、光耦電路等組成；CPU處理器的PWM1信號(hào)輸出端連接Q1三極管基極，Q1三極管集電極連接光耦電路U5，將PWM1信號(hào)耦合到電機(jī)控制電路（圖2）中的MOSFET管Q2的1腳，MOSFET管Q2的2腳通過繼電器控制后提供給電機(jī)。CPU處理器通過控制PWM1信號(hào)占空比控制電機(jī)兩端的電壓，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)兩端電壓迅速上升到初始電壓，然后依設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間逐漸上升，直至電機(jī)額定運(yùn)行電壓，電機(jī)停止時(shí)，電機(jī)兩端電壓依設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間逐漸關(guān)斷。

2.5電機(jī)控制電路（如圖2）

圖2

3　結(jié)語

本文詳細(xì)介紹了以ATMEGA16為核心的牙科椅運(yùn)行軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)，實(shí)踐驗(yàn)證，改方案具有很好的性價(jià)比及可靠性。在牙科椅啟動(dòng)或停止瞬間沖擊電流小，對(duì)電源的干擾小，牙科椅運(yùn)行平穩(wěn)，病人感覺舒適。此設(shè)計(jì)還可保護(hù)電機(jī)并延長其使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]ATMEGA16L單 片 機(jī) 芯 片 使 用 手 冊(cè)[S]. ATMEGA16L.pdf.

[2]王曉明.電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制[M].