3. Phõn tớch một số mạch trong cỏc khối của mỏy điện nóo EEG7300
2.9 Bảng mạch CPU(UT-0118)
2.9.1 Chức năng
Một số mạch chức năng đợc tích hợp trên bảng mạch CPU. Bảng dới đây biểu diễn các thành phần của bảng mạch CPU.
Hình 2.23. Sơ đồ khối chức năng của bảng mạch CPU
2.9.2 Chức năng của từng khối 1.) CPU
Để thực hiện các chức năng điều khiển, ngời ta sử dụng CPU loại Z80 với 8bít dữ liệu.
2.) Mạch điện dao động
Trong hệ xử lý này ngời ta sử dụng 32kbyte ROM IC(MBM 27256) làm chơng trình giám sát, với 16 kbyte ROM IC(MBM 27128) trống để khởi tạo giá trị ban đầu cho CPU.
5.) Bộ nhớ RAM
Ngời ta sử dụng loại RAM tĩnh IC (HM6264LP) 8kbyte. Địa chỉ của RAM tơng ứng nh sau.
Dữ liệu chơng trình của PATTERN, PHOTIC AUTO, AUTO REC đợc lu giữ trong vùng bảo vệ.
6.) Mạch điện Pin dự trữ
Mạch điện này lu trữ dữ liệu RAM tĩnh và dữ liệu đồng hồ trong IC đồng hồ thời gian thực. Khi thiết bị hoạt động (bật nguồn), nguồn cấp +5V đa tới (IC) RAM. Pin dự trữ (khoảng 3V) sẽ cấp nguồn cho RAM để lu dữ liệu ngay khi nguồn cấp ngắt.
7.) Ngoại vi vào/ ra
a. IC124 /àPD8255AC-2
IC124 hoạt động trong chế độ 0. Bốn bít cao của cổng A và cổng C làm nhiệm vụ cho cổng ra và bốn bít thấp của cổng B, cổng C làm nhiệm vụ cho cổng vào. Cổng A điều khiển mô tơ bớc khay bút. Cổng B thu nhận thông tin trạng thái của chuyển mạch. Cổng C điều khiển thời gian (IC 138) tích hợp trên bảng mạch CPU.
b. IC125 /àPD8255AC-2
IC124 hoạt động trong chế độ 0. Cổng A điều khiển việc hiệu chỉnh điện áp ra. Cổng B điều khiển tuỳ chọn khối ABR (EA-730A). Cổng C cấp tín hiệu cho bộ khuếch đại EEG, hằng số thời gian và lọc.
IC126 hoạt động trong chế độ 3. LH0081 có hai cổng A và B nó cho phép thiết lập riêng rẽ chức năng vào/ ra trên từng bít. Thiết bị này thuộc họ Z-80. Vì vậy tín hiệu vào/ ra của EEG có mức u tiên cao đợc chỉ định tới cổng này, tín hiệu ngắt GP-IB, INST(RESET) chỉ định tới cổng A và tín hiệu ngắt phím, trạng thái giấy, kiểm tra trở kháng chỉ định tới cổng B.
8.) Mạch điện Counter/ Time
Mạch điện này quy định đầu ra của kênh thứ 4. Tín hiệu đầu ra thời gian này đợc tạo ra bởi sự phân chia tín hiệu đầu vào 20KHZ và 40KHz. CPU điều khiển tỷ lệ chia. Tín hiệu thời gian đợc sử dụng nh sau.
CH. 0 sử dụng cho đồng hồ gốc để điều khiển mô tơ.
CH. 1 và CH. 2 sử dụng cho tín hiệu trigger để điều khiển tần số ánh sáng. CH. 3 sử dụng cho tín hiệu ngắt 10ms.
9.) Mạch điện INST(RESET) và mạch điện lọc xoay chiều
Tín hiệu reset gồm có RESET 1, RESET 2, RESET 3 và RESET M. Dữ liệu viết trong chơng trình điều khiển giao diện ngoại vi ở mức đảo để tạo ra ra tín hiệu reset. Tín hiệu RESET 1 tới RESET 3 đa tới bộ tiền khuếch đại EEG và bộ tiền khuếch đại sinh học. Tín hiệu RESET M đa tới khối khuếch đại đánh dấu của bộ khuếch đại chính sinh học/đánh dấu. Đồ thị và mức của tín hiệu RESET thể hiện nh sau.
10.) Mạch điện đánh dấu
Các kênh M1, M2 thực hiện nhiều chức năng đánh dấu khác nhau. Mạch điện có cấu trúc đơn giản nhờ sử dụng mạng điện trở. Chức năng đánh dấu của từng kênh nh sau:
đánh dấu thời gian đánh dấu đạo trình
M1 đánh dấu bệnh nhân M2 đánh dấu kích thích ánh sáng đánh dấu độ nhạy đánh dấu thở gắng sức
Hình 2.24. Mạch điện đánh dấu
11.) Mạch cảm biến giấy
Mạch này nhận các thông tin từ cảm biến quang, có nhiệm vụ phát hiện nếp giấy và thông báo hết giấy nhờ lợng ánh sáng phản xạ khác nhau khi còn hay không còn giấy. Mạch phát hiện nếp giấy đa ra tín hiệu hết giấy nếu đầu ra cảm biến quang lớn hơn giá trị ngỡng +7V.
a. Tín hiệu nếp giấy
Khi có giấy ghi, cảm biến quang sẽ nhận đợc một lợng ánh sáng phản xạ ổn định với điều kiện là khoảng cách từ giấy đến cảm biến quang là không đổi. Tại các vị trí nếp giấy, khoảng cách này xa hơn và tín hiệu phản hồi tới cảm biến quang là nhỏ đi. Mạch cảm biến giấy và nếp giấy sẽ cho ra tín hiệu nếp giấy nếu đầu ra của cảm biến quang thấp hơn mức ngỡng +3.5 V.
b.Tín hiệu không có giấy
Khi không có giấy thì tín hiệu thu đợc là khoảng +7V.
Các hình vẽ mô tả dới đây chỉ ra mức phát hiện và mức ngỡng trong mỗi trạng thái của tín hiệu tại chân TP103 của UT-0126.
Hình 2.25. Mạch điện cảm biến giấy
12.) Mạch điều chỉnh
Có hai loại sóng cấp cho tín hiệu điều chỉnh. Một là sóng dạng hình sin và hai là dạng sóng hình chữ nhật. Điện áp 5, 10, 20, 50, 100 mV dùng cho các kênh EEG, điện áp 1V cho kênh điện thế sinh học và cung cấp điện áp nguồn cho mỗi kênh điều khiển. Tín hiệu điện áp 5, 10, 20, 50, 100àV ở đầu ra bộ suy giảm trên bảng mạch lựa chọn
đạo trình ( UT-0117, UP-01171) đợc sử dụng với mục đích điều chỉnh điện áp của các kênh khuếch đại EEG. Điện áp điều chỉnh 100àV và 1mV sử dụng cho các kênh
khuếch đại điện thế sinh học. Điện áp điều chỉnh này đợc lựa chọn bởi tín hiệu điều khiển đi ra từ IC 125(àPD 225).
13.) Mạch điện điều khiển ánh sáng
Hình 2.26. Mạch điện LAMP TRIGGER
Tín hiệu đầu vào trigger đa đến mạch trigger lamp, tín hiệu này đợc điều khiển bởi tín hiệu lựa chọn EXT. TRG.
LED cho biết CPU có đa ra tín hiệu trigger lamp hay không.
b. Mạch phát ánh sáng
Hình 2.27. Mạch phát PHOTIC MARK
Kênh ghi ánh sáng (M1 hoặc M2) đợc lựa chọn nhờ vị trí chuyển mạch trên bảng mạch CPU.
14.) Mạch điện điều khiển hộp đầu vào
Tín hiệu JBXDLY điều khiển bật nguồn cấp của hộp đầu vào sau khi CPU nhập giá trị ban đầu. Tín hiệu điều khiển A1+A2 trên bảng mạch CPU điều khiển chuyển mạch tơng tự A1 và A2 một cách đồng thời. Giao diện ngoại vi IC125 (àPD 825)
cung cấp hai tín hiệu điều khiển.
15.) Mạch điều khiển Mô tơ
Vòng lặp khoá pha (PLL) điều khiển hoạt động của mô tơ. IC152 chia tần số gốc 2MHz thành 40KHz cho tín hiệu đồng hồ của IC151. IC151 phát ra những tín hiệu đồng hồ chuẩn nh sau.
Bảng liệt kê tốc độ giấy và tần số chuẩn của đồng hồ
Những tín hiệu đồng hồ chuẩn đợc đa tới mô tơ. Thiết bị tạo ra tốc độ quay là trục mô tơ và 60 răng. Tần số ra thu đợc từ cảm biến quyết định tốc độ quay của mô tơ. Bộ so sánh pha IC114 so sánh tín hiệu phản hồi từ bộ cảm biến với tín hiệu đồng hồ chuẩn. Kết quả của sự so sánh này, nếu sự khác nhau thành phần trong tín hiệu hồi tiếp xảy ra, bộ so sánh pha bù độ sai lệch này để cung cấp tín hiệu đúng cho mô tơ. Tốc độ quay mô tơ trong mỗi phút đợc ghi trong bảng liệt kê tốc độ giấy và tần số chuẩn của đồng hồ.
Hình 2.28. Mạch điều khiển Mô tơ
16.)Mạch điện thiết lập giá trị ban đầu của chuyển mạch bên trong
Mạch điện này bao gồm các khối sau.
1- S 104 và S 105 trên bảng mạch CPU.
chính tắt, mạch điện pin dự trữ cho phép đồng hồ thời gian thực lu lại dữ liệu. CPU điều khiển đọc và ghi 4 bit dữ liệu đồng hồ qua IC124 (àPD8255).
18.) Mạch điện SET/ RESET khay bút
Mô tơ bớc điều khiển sự di chuyển của khay bút. 160 xung đầu ra từ IC124 (à
PD8255) để thiết lập hoặc khởi động lại khay bút. Sơ đồ dới đây biểu diễn dạng xung và đặc tính kỹ thuật.
Đặc tính kỹ thuật của mô tơ bớc +) Góc bớc mô tơ: 150/ 1 xung
+) Góc quay mô tơ: 24000(150x 160 xung ) +) Tỷ lệ giảm cơ cấu: 1/60
+) Góc quay cơ cấu: 400 +) Thời gian quay 400: 1,6s Sự phát hiện SET/ RESET khay bút
Tín hiệu SET/ RESET khay bút đợc phát hiện ra bởi cảm biến ánh sáng và đ- ợc đa tới IC124 (CPU).
Hình 2.29. Mạch điện SET/ RESET khay bút
19.) Mạch điện lên/ xuống bút
Hai cuộn solenoid đợc điều khiển bởi CPU, tự động thực hiện việc lên xuống bút. Tín hiệu trong các cuộn solenoid điều khiển hoạt động lên/xuống bút đợc đa ra từ CPU
thông qua ngoại vi IC124 (à PD8255). Dòng điện qua R109 tạo nên một điện áp, điện
áp này làm cho Q101 thông, tín hiệu đầu ra (PEN-STS) là “0”. Khi trạng thái là “0” nghĩa là bút lên và khi trạng thái là “1” là bút xuống. Khi CPU đã nhận đợc tín hiệu trạng thái bút, hoạt động lên/ xuống bút đợc kết thúc.
Hình 2.30. Mạch điện lên/ xuống bút