基于C8051F350冷陰極熒光觀片儀調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)

0 引 言
隨著電子計(jì)算機(jī)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備的現(xiàn)代化、智能化研究越來越受到人們的關(guān)注，大量的科學(xué)家及工程技術(shù)人員都積極地投入到這一場(chǎng)醫(yī)療設(shè)備的革命中，其中，對(duì)各種類型射線底片觀片設(shè)備的研究也是醫(yī)療設(shè)備開發(fā)的重點(diǎn)。由于傳統(tǒng)的觀片設(shè)備亮度低、均勻性差、容易引起視疲勞等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化醫(yī)學(xué)診斷的要求。利用CCFL開發(fā)的觀片儀具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、燈管表面溫升小、燈管表面亮度高、使用壽命長(zhǎng)、顯色性好、發(fā)光均勻等優(yōu)點(diǎn)。
本文介紹一種以C8051F350單片機(jī)作為主控芯片的全自動(dòng)CCFL觀片儀亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)發(fā)生變化后，該系統(tǒng)能夠使觀片儀的背景照明光強(qiáng)與環(huán)境光強(qiáng)比值保持最佳，觀測(cè)者看到的射線底片內(nèi)容最為清晰而且不容易產(chǎn)生視覺疲勞。觀片儀亮度與環(huán)境光強(qiáng)的比值最初可由觀測(cè)者根據(jù)自己的具體情況設(shè)定。該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)觀片儀的自動(dòng)開關(guān)，插入射線底片后自動(dòng)點(diǎn)亮觀片儀，當(dāng)系統(tǒng)閑置時(shí)，觀片儀會(huì)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)入省電模式，延長(zhǎng)了冷陰極燈管的使用壽命。

1 CCFL觀片儀調(diào)光原理
基于CCFL的觀片儀是一種由冷陰極高頻光源通過液晶背光技術(shù)(LCD)產(chǎn)生大面積的高亮度、均勻性好、噪聲低的環(huán)保節(jié)能設(shè)備。采用CCFL背光照明技術(shù)，將線光源轉(zhuǎn)變?yōu)榱炼染鶆虻拿婀庠?。CCFL發(fā)光強(qiáng)度由DC／AC逆變器控制，通過改變逆變器控制電壓從而改變CCFL的發(fā)光強(qiáng)度。為實(shí)現(xiàn)環(huán)境光強(qiáng)變化后觀片儀能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)到最佳觀測(cè)亮度，利用光電傳感器動(dòng)態(tài)采集環(huán)境光強(qiáng)，由C8051F350對(duì)信號(hào)進(jìn)行A／D化，根據(jù)一定的算法處理后輸出CCFL控制的電壓，達(dá)到自動(dòng)調(diào)光的目的。

2 硬件設(shè)計(jì)
觀片儀控制系統(tǒng)主要由自動(dòng)開關(guān)、調(diào)光控制、通信接口三部分構(gòu)成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。系統(tǒng)采用C8051F350為主控芯片，紅外對(duì)射管實(shí)現(xiàn)觀片儀的自動(dòng)開關(guān)。單片機(jī)通過實(shí)時(shí)采集環(huán)境光強(qiáng)和背景照明光強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)觀片儀亮度的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。通信部分則采用RS 232接口方式，主要完成系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置以及固件程序的在系統(tǒng)升級(jí)(ISP)。