牙科椅運行軟啟動設計

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

牙科椅運行軟啟動設計

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

摘要：本文所介紹的牙科椅運行軟啟動功能的實現，是以ATMEGA16微控制器作為核心控制器件，通過啟動時給電機兩端提供斜坡升壓電源，停止時給電機兩端提供斜坡降壓電源，實現牙科椅軟啟動及軟停止的目的。

關鍵詞：牙科椅；ATMEGA16;PWM;軟啟動

0　引言

目前國內生產的牙科椅，大部分采用低壓直流電機做為動力器件。牙科椅啟動或停止的控制，都通過繼電器接通或斷開電機的輸入電源來完成各種工作，電機兩端電壓從零到額定電壓值或從額定值到零瞬間完成轉換，引起啟動電流大，電源電路和控制電路耗電量大，工作不可靠，而且在運行過程中牙科椅在啟動與停止過程中抖動比較明顯，病人坐在牙科椅上有明顯的不適感。本文介紹的牙科椅運行軟啟動設計，通過啟動時給電機兩端提供斜坡升壓電源，停止時給電機兩端提供斜坡降壓電源，實現牙科椅軟啟動及軟停止的目的。

1　設計概述

該設計包括電源電路、控制電路電源、控制電路、電機控制電路，通過線路環形電連接，達到控制牙科椅實現軟啟動及軟停止的目標。

2　硬件設計電路

2.1微控制器

本設計采用Atmel公司的ATMEGA16作為控制核心。AVR單片機的單周期指令能夠保證高的執行效率和低成本，是精簡指令集CPU中的高性能器件。AVR單片機自帶看門狗定時器，在強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立的交流電源AC23V、AC19V供電，輸出為兩個相互獨立的直流電源，一路AC23V主要用于電機驅動，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驅動電路、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信號耦合到電機控制電路（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。CPU處理器通過控制PWM1信號占空比控制電機兩端的電壓，電機啟動時，電機兩端電壓迅速上升到初始電壓，然后依設定啟動時間逐漸上升，直至電機額定運行電壓，電機停止時，電機兩端電壓依設定啟動時間逐漸關斷。

2.5電機控制電路（如圖2）

圖2

3　結語

本文詳細介紹了以ATMEGA16為核心的牙科椅運行軟啟動設計，實踐驗證，改方案具有很好的性價比及可靠性。在牙科椅啟動或停止瞬間沖擊電流小，對電源的干擾小，牙科椅運行平穩，病人感覺舒適。此設計還可保護電機并延長其使用壽命。

參考文獻：

[1]ATMEGA16L單 片 機 芯 片 使 用 手 冊[S]. ATMEGA16L.pdf.

[2]王曉明.電動機的單片機控制[M].