基于C8051F350冷陰極熒光觀(guān)片儀調光系統設計

0 引 言
隨著(zhù)電子計算機等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，醫療設備的現代化、智能化研究越來(lái)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)醫療設備的革命中，其中，對各種類(lèi)型射線(xiàn)底片觀(guān)片設備的研究也是醫療設備開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。由于傳統的觀(guān)片設備亮度低、均勻性差、容易引起視疲勞等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿(mǎn)足現代化醫學(xué)診斷的要求。利用CCFL開(kāi)發(fā)的觀(guān)片儀具有結構簡(jiǎn)單、燈管表面溫升小、燈管表面亮度高、使用壽命長(cháng)、顯色性好、發(fā)光均勻等優(yōu)點(diǎn)。
本文介紹一種以C8051F350單片機作為主控芯片的全自動(dòng)CCFL觀(guān)片儀亮度調節系統，當環(huán)境光強發(fā)生變化后，該系統能夠使觀(guān)片儀的背景照明光強與環(huán)境光強比值保持最佳，觀(guān)測者看到的射線(xiàn)底片內容最為清晰而且不容易產(chǎn)生視覺(jué)疲勞。觀(guān)片儀亮度與環(huán)境光強的比值最初可由觀(guān)測者根據自己的具體情況設定。該系統還可以實(shí)現觀(guān)片儀的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，插入射線(xiàn)底片后自動(dòng)點(diǎn)亮觀(guān)片儀，當系統閑置時(shí)，觀(guān)片儀會(huì )自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)入省電模式，延長(cháng)了冷陰極燈管的使用壽命。

1 CCFL觀(guān)片儀調光原理
基于CCFL的觀(guān)片儀是一種由冷陰極高頻光源通過(guò)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)保節能設備。采用CCFL背光照明技術(shù)，將線(xiàn)光源轉變?yōu)榱炼染鶆虻拿婀庠?。CCFL發(fā)光強度由DC／AC逆變器控制，通過(guò)改變逆變器控制電壓從而改變CCFL的發(fā)光強度。為實(shí)現環(huán)境光強變化后觀(guān)片儀能夠自動(dòng)調節到最佳觀(guān)測亮度，利用光電傳感器動(dòng)態(tài)采集環(huán)境光強，由C8051F350對信號進(jìn)行A／D化，根據一定的算法處理后輸出CCFL控制的電壓，達到自動(dòng)調光的目的。

2 硬件設計
觀(guān)片儀控制系統主要由自動(dòng)開(kāi)關(guān)、調光控制、通信接口三部分構成，系統框圖如圖1所示。系統采用C8051F350為主控芯片，紅外對射管實(shí)現觀(guān)片儀的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。單片機通過(guò)實(shí)時(shí)采集環(huán)境光強和背景照明光強，實(shí)現觀(guān)片儀亮度的動(dòng)態(tài)調節。通信部分則采用RS 232接口方式，主要完成系統參數的設置以及固件程序的在系統升級(ISP)。