基于fpga的下肢康復(fù)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】基于FPGA的下肢康復(fù)設(shè)備，屬于醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，用于解決癱瘓病人下肢康復(fù)訓(xùn)練困難的缺陷。本實用新型的基于FPGA的下肢康復(fù)設(shè)備包括光電編碼器、光電耦合器、FPGA芯片、USB接口芯片、上位機、電源、晶振。本實用新型的有益效果是：能夠?qū)崟r收集患者進行下肢康復(fù)訓(xùn)練時的數(shù)據(jù)，收集患者身體狀態(tài)指標數(shù)據(jù)，為患者進行后續(xù)的康復(fù)治療提供依據(jù)。
【專利說明】基于FPGA的下肢康復(fù)設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于FPGA的下肢康復(fù)設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]癱瘓病是一種常見的疾病，尤其在老年人中比例居多，特別是下肢癱瘓患者，由于行走不便，日常生活不能自理，必須有人陪同照看。在下肢癱瘓患者康復(fù)訓(xùn)練時，需要借助于一些康復(fù)儀器，通過經(jīng)常性的鍛煉才可以慢慢恢復(fù)，但是，在康復(fù)訓(xùn)練過程中，大部分康復(fù)設(shè)備只能機械式地康復(fù)訓(xùn)練，不能收集癱瘓病人康復(fù)訓(xùn)練時身體狀況的指標數(shù)據(jù)。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種能夠收集患者下肢康復(fù)訓(xùn)練時身體指標數(shù)據(jù)的基于FPGA的下肢康復(fù)設(shè)備。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:一種基于FPGA的下肢康復(fù)設(shè)備，包括機械系統(tǒng)、FPGA芯片、通過USB接口芯片與所述FPGA芯片通信相連的PC上位機、電源，還包括安裝在所述機械系統(tǒng)上的光電編碼器、光電親合器，所述光電親合器的信號輸入端口與所述光電編碼器相連，所述光電耦合器的信號輸出端口與所述FPGA芯片相連；所述FPGA芯片包括CPU、FIFO緩存器、PLL時鐘，所述FPGA芯片PLL時鐘的輸入端與晶振相連。
[0005]所述FPGA芯片為Altera公司Cyclone III EP3C系列器件，其型號為EP3C16Q240C8N。
[0006]所述晶振為50MHz溫補晶振。
[0007]本實用新型的有益效果是:能夠?qū)颊呦轮M行康復(fù)訓(xùn)練時的身體狀況進行數(shù)據(jù)監(jiān)測，為以后的康復(fù)治療提供依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做出說明。
[0010]參見圖1，本實用新型實施例的基于FPGA的下肢康復(fù)設(shè)備包括機械系統(tǒng)、光電編碼器、光電耦合器、FPGA芯片、USB接口芯片、PC上位機、電源以及晶振。
[0011]光電編碼器安裝在機械系統(tǒng)上，能夠收集下肢運動時的位移數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過光電親合器的輸入端口傳遞給光電親合器。
[0012]光電耦合器用于降低光電編碼器輸出的數(shù)字信號電壓，是電壓與FPGA芯片相匹配。
[0013]FPGA芯片與光電耦合器的輸出端口相連。本實施例選用的FPGA芯片為Altera公司Cyclone III EP3C系列器件，其型號為EP3C16Q240C8N。該芯片采用的是240管腳的PQFP封裝，核電壓為1.2V，周邊I/O電源為3.3V，具有15408個邏輯單元，56個M9K存儲器模塊，存儲器總數(shù)量為504Kbit，包含56個乘法器，4個鎖相環(huán)(PLL)和20個全局時鐘網(wǎng)絡(luò)，支持最大用戶I/O引腳數(shù)量為160個。這些豐富的片上資源在加上其靈活的編程方式使得該芯片成為應(yīng)用于具有復(fù)雜邏輯及有存儲、緩沖能力的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)最適合的選擇。
[0014]FPGA芯片包括CPU、FIFO緩存器、PLL時鐘。PLL時鐘的輸入端與50MHz溫補晶振相連。50MHz溫補晶振用于提供時鐘信號。
[0015]FPGA芯片將光電耦合器傳遞過來的數(shù)據(jù)通過CPU進行處理后存儲進FIFO緩存器，然后經(jīng)USB接口芯片傳遞給PC上位機。
[0016]以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于FPGA的下肢康復(fù)設(shè)備，包括機械系統(tǒng)、FPGA芯片、通過USB接口芯片與所述FPGA芯片通信相連的PC上位機、電源，其特征在于:還包括安裝在所述機械系統(tǒng)上的光電編碼器、光電親合器，所述光電親合器的信號輸入端口與所述光電編碼器相連，所述光電耦合器的信號輸出端口與所述FPGA芯片相連；所述FPGA芯片包括CPU、FIFO緩存器、PLL時鐘，所述FPGA芯片PLL時鐘的輸入端與晶振相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的下肢康復(fù)設(shè)備，其特征在于:所述FPGA芯片為Altera 公司 Cyclone III EP3C 系列器件，其型號為 EP3C16Q240C8N。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的下肢康復(fù)設(shè)備，其特征在于:所述晶振為50MHz溫補晶振。
【文檔編號】A61H1/02GK204260749SQ201420664505
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】姚濤 申請人:天津市意歐風(fēng)范科技有限公司