此矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合。但此种键盘的软件结构较为复杂。电源模块通过固定芯片对整流后的电压进行降压稳压处理如等，此方案可靠性安全性高，对能源的利用率高，并且电路简单容易实现。综上所述控制模块采用单片机电机驱动模块采用直流电机驱动芯片实现限位模块采用传感器显示模块采用液晶显示模块键盘模块采用标准的矩阵式键盘电源模块采用芯片实现。控制系统的硬件设计电源电路设计电源是整个系统的能量来源，它直接关系到系统能否运行。在本系统中直流电机需要电源，而单片机显示模块等其它电路需要的电源，因此电路中选用和两种稳压芯片，其最大输出电流为，能够满足系统的要求，其电路如图所示。多功能医用护理床的结构设计及优化图电源电路电机驱动电路设计驱动模块是控制器与执行器之间的桥梁，在本系统中单片机的口不能直接驱动电机，只有引入电机驱动模块才能保证电机按照控制要求运行，在这里选用电机驱动芯片驱动电机，该芯片是由四个大功率晶体管组成的桥电路构成，四个晶体管分为两组，交替导通和截止，用单片机控制达林顿管使之工作在开关状态，通过调整输入脉冲的占空比，调整电动机转速。其中输出脚和用来连接电流检测电阻，接逻辑控制的电源。为电机驱动电源。输入引脚为标准逻辑电平信号，用来控制桥的开与关即实现电机的正反转，引脚则为使能控制端，用来输入信号实现电机调速。其电路如图所示，利用两个光电耦合器将单片机的与驱动电路进行隔离，保证电路安全可靠。这样单片机产生的脉冲控制的选通端，使电机在脉冲的控制下正常运行，其中四个二极管对芯片起保护作用。其电路如图所示。多功能医用护理床的结构设计及优化图电机驱动电路显示电路设计根据设计要求要对系统各项参数和电机运行状态进行显示，因此在电路中加入显示模块是非常必要的。在系统运行过程中需要显示的数据比较多，而且需要汉字显示，在这里选用液晶显示器比较适合，它是种图形点阵液晶显示器,主要由行驱动器列驱动器及全点阵液晶显示器组成，可完成汉字显示和图形显示共有个引脚，其引脚名称及引脚编号的对应关系如图，引脚功能如表所示。图引脚分布表液晶显示模块引脚功能引脚符号引脚功能引脚符号引脚功能电源地芯片选择左边点电源正芯片选择右边点多功能医用护理床的结构设计及优化液晶显示驱动电源复位低电平有效数据输入指令码输入驱动负电源数据读取数据写入背光电源使能信号。背光电源数据线有些型号的模块脚为空脚液晶显示器与单片机的连接电路如图所示图显示模块电路键盘电路设计根据设计需求，本系统中使用了键盘用以实现对护理床各个动作的控制，其电路原理图如图所示。图中为键盘的列信号，为键盘的行信号。在本系统中，用连接键盘的列信号用连接键盘的行信号。按照要求设计操作面板如图所示多功能医用护理床的结构设计及优化图键盘电路键盘操作说明在系统开始运行时将显示开机界面，若按下设置键显示屏进入参数设置界面，此时按进入相应参数的设置的状态，输入相应的数字即可完成该参数的设置，待所有量设置完成后按正反控制键设置正反转，最后按启动键启动系统，在运行过程中可按下相应键对电机进行暂停继续停止运行的控制。限位反馈电路设计根据设计要求，当各个运动到达特定角度时，各个运动就要停止。因此要在指定角度出添加限位。这里使用传感器作为限位，同时反馈到单片机，达到更加精确地角度。图限位电路多功能医用护理床的结构设计及优化开始初始化调用清屏子程序开始界面显示设置键按下调用清屏子程序设置界面显示根据设置计算参数启动键按下调用清屏子程序电机运行状态显示脉冲输出控制系统的软件设计程序流程图主程序流程图键盘流程多功能医用护理床的结构设计及优化图系统主函数流程图子程序流程显示程序流程显示模块是实现人机对话的重要部分，在这里选用显示器可实现对汉字和字符的显示，该显示器的引脚功能在上面已经做了说明，下面介绍的相关指令。读取状态字当，时，在信号为高的作用下，状态分别输出到数据总线上。状态字是了解模块当前工作状态的唯的信息渠道，在每次对模块操作之前，都要读出状态字判断是否为。若不为，则计算机需要等待，直至为止。显示开关设置开显示关显示。显示起始行设置显示起始行多功能医用护理床的结构设计及优化指令表中为显示起始行的地址，取值在行范围内，它规定了显示屏上最顶行所对应的显示存储器的行地址。页面地址设置页面地址是的行地址。行为页，共行即页，表示页。列地址设置列地址是的列地址。共列，取不同值得到，代表页面上的单元地址，列地址计数器在每次读写数据后它将自动加。写显示数据显示数据该操作将位数据写入先前已确定的显示存储器的单元内。操作完成后列地址计数器自动加。读显示数据显示数据该操作将模块中的存储器对应单位中的内容读出，然后列地址计数器自动加。控制程序芯片初始化子程序,多功能医用护理床的结构设计及优化键盘子程序个电机的控制,多功能医用护理床的结构设计及优化,本章小结本章中通过软件按照各个模块逐个设计了连接电路，通过对单片机的控制实现对护理床各个运动的控制。通过控制使护理床达到预期的运动要求。整个控制系统尊崇虽简单但完善的设计思路。控制系统可以方便病人或护理人员进行良好的控制。多功能医用护理床的结构设计及优化结论课题结论本论文系统的研究了种基于连杆机构的多功能医用护理床，该护理床具有多种体位姿态，通过线性推杆驱动连杆机构，能够实现多轴联动的功能。采用所设计的机构之后的多功能医用护理床，其使用功能得到了增强，能实现侧翻抬背曲腿等功能，更大的符合了患者的使用要求，并且有利于市场化的推广。采用以单片机为主的控制系统，具有操作简单，控制方便等特点。本课题主要有以下成果和结论以单片机为主控制芯片，设计了输入输出电机驱动显示及键盘等控制电路。采用软件完成了对多功能医用护理床的三维建模装配，并且导出图纸进行完善。采用分析软件，完成对三维虚拟样机进行运动学及动力学仿真，运动学仿真以床板运动时转动角加速度最大值最小化作为优化目标函数进行优化仿真，动力学仿真以线性推杆在运行过程中受力最大值的最小化作为优化目标函数。完成了整套图纸。课题展望对电气控制部分进行创新修改，可以融入遥控技术及蓝牙技术等，实现无线通讯。直流电机可改为伺服电机，以此达到更精确的位置控制。本多功能医用护理床中所用电机均为直流电机，其噪声大，控制精度不高，所以可以考虑采用伺服电机代替。可以添加辅助解便系统，鉴于本人能力有限，本次毕业设计中辅助解便系统并未设计，以后可对辅助解便系统作进步的研究。多功能医用护理床的结构设计及优化参考文献徐晓云，杨晓勇等，护理床的模块化研究设计，艺术与设计，江豪王威刘永平等,多功能护理床的研究与开发,微计算机信息,,陈佩江,韩虎等,多功能护理床测量系统的设计与实现,电气技术与自动化，汪吉鹏穆效江等在多功能护理床控制系统中的应用,电子与自动化，姚银花，王金海等基于单片机的医疗护理床系统设计,天津工业大学学报,,张东谢存禧吴剑等机器人化多功能护理床的研究与开发,机器人技术与应用王福安纪庆聚等型多功能全自动床的研制，医疗卫生装备，汪烨等，多功能电动护理床控制系统研制，制造业自动化，刘宇,赵京,李谦等多功能护理翻身床的设计，机械设计与研究张春梅,张灿灼等多功能医疗护理床的研制与应用，医疗设备信息,,周慧强,谢存禧等机器人化多功能护理床实用双机系统的设计及实现，机床与液压,,卜薇薇,郦鸣阳等具有防坠床功能的智能护理床的研制，中国组织工程研究与临床康复张铁，谢存禧等种机器人化的多功能护理床及其控制系统，华南理工大学学报，陈波，王德玉等医用翻身床设计，设计与研究，尹志强等著机电体化系统设计课程设计指导书,北京机械工业出版,张欢欢，辛少杰基于的多功能床的结构参数优化，上海上海电机学院学报，,王季秋，陆景华，著电机实用技术，上海科学技术出版社郑广琴，武春香，宫艳凤，著实用护理床的研制及临床应用，黑龙江护理杂志吴秀忠，王友彩，著便携式多功能医疗护理床的研制及临床应用，医疗设多功能医用护理床的结构设计及优化备信息电子产品世界网站百思论坛专区，多功能医用护理床的结构设计及优化致谢本论文是在导师辛绍杰教授的悉心指导下完成的。在整个毕业设计阶段，作者得到了导师自始至终的关心和爱护，在老师的指导下，我才能够正确认识毕业设计的真正意义与设计题目所包含的具体任务，完成方略。老师渊博的知识，严谨的治学态度和诲人不倦的奉献精神使我受益匪浅，除了教导我完成毕业设计，还值得我终身学习老师的教学精神。，我相信这会对我将来的工作带来深远的影响。在此论文完成之际，对导师的教育和帮助致以深深的敬意和衷心的感谢,诚挚的感谢本专业机械学院各位老师长时间的指导和帮助，是各位老师的指导与帮助，才使我有更好的方法解决毕业设计中存在的特定的困难问题。在各位老师常年的教学和指导下，我才能克服其中的困难。感谢老师对我在毕业设计上的帮助，在老师的指导下，使我能克服在设计中产生的些具体的疑难杂症。感谢我的父母亲多年来在学习和生活上对我的全力支持和无微不至的关怀和鼓励,感谢学校对我的培养，使我在大学四年中不仅学得许多宝贵的知识，而且获得许多宝贵的财富,同而异而刚体运动学还要研究刚体本身的转动过程角速度角加速度等更复杂些的运动特征。刚体运动按运动的特性又可分为刚体的平动刚体定轴转动刚体平面运动刚体定点转动和刚体般运动。多功能医用护理床的运动学分析，主要是为了进步确定各机构的杆件尺寸，在满足各机构运动要求的前提下，保证在运动的时候各机构之间不能发生干涉现象，同时多功能医用护理床的运动学分析也