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單片機控制多普勒血流計系統的設計和實(shí)現
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時(shí)間：2011-01-11
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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2．2 單片機控制電路部分硬件的設計
綜合考慮系統的實(shí)際功能和要求，本系統選用AT89S52作為控制器。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程 Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。
根據設計指標的精度要求，采用12位逐次逼近型快速AD574A轉換器，其轉換精度≤0．05％，可滿(mǎn)足0．5％的設計精度要求。其轉換速度最大為 35us，因為血細胞流量速度約為0．1ms，所以信號變換緩慢，并加有積分器，無(wú)須再加其它采樣保持器。根據采樣原理，每個(gè)信號周期采樣十次即可，這里采用中速轉換器就能滿(mǎn)足要求。綜合考慮速度、精度及性能價(jià)格比，A／D轉換器采用AD574A，實(shí)現由模擬量到數字量的轉換，以便于采用微機去控制顯示、驅動(dòng)打印。
D／A轉換器，采用DAC0832。在本系統中DAC0832構成程控增益放大器，通過(guò)改變數字量來(lái)改變模擬量的輸出，實(shí)現對揚聲器聲音的多級控制。
由于系統中擴展了繪圖儀進(jìn)行長(cháng)時(shí)間監測，而繪圖儀的打印速度與需打印的數據的輸出速度不匹配。因此，采用RAM6264來(lái)儲存這些數據。
采用74LS164作為鍵盤(pán)的串行接口，利用各個(gè)鍵的不同功能實(shí)現對儀器的總體控制，使操作一目了然。
顯示控制驅動(dòng)接口電路使用MC14499，該芯片為20位移位寄存器。實(shí)現控制信號輸出并實(shí)現電平轉換，保證有足夠的信號驅動(dòng)能力。使用MC14499對數碼管進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，使用硬件少、占用CPU時(shí)間短、電路簡(jiǎn)單、耗電少。
PP40繪圖儀，用于繪制循環(huán)的相對灌流量曲線(xiàn)，采用74LS373作為數據緩沖寄存器，解決打印與微機的不同步。
為了便于觀(guān)察信號變化，對信號采用不同時(shí)間常數的積分以及不同的增益。為了切換這些不同的積分增益，該系統中采用了雙四路模擬開(kāi)關(guān)4066，并外接74LS373鎖存輸入數據。不同的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，接通不同的電阻，形成不同的積分常數和增益倍數。
3 軟件設計
根據系統功能和硬件實(shí)際情況，軟件要實(shí)現控制數據采集及對采集量進(jìn)行A／D轉換、數字濾波、鍵盤(pán)掃描和處理、控制模擬開(kāi)關(guān)進(jìn)行積分時(shí)間和增益的選擇、打印控制、音量控制和數據顯示控制等。軟件采用模塊化設計思路，從整體到局部，從上到下進(jìn)行設計。主程序流程圖如圖3．1所示。
4 結束語(yǔ)
采用多普勒現象測定組織微區血流灌流量在基礎研究和臨床應用中具有很高的實(shí)用價(jià)值。本文給出了采用單片機控制，利用多普勒現象測定組織微區血流灌流量的方法。該系統通過(guò)測定組織微區血流灌流量，衡量微循環(huán)狀態(tài)，判斷肌體生理功能變化，為外科手術(shù)提供了方便，對內科、醫理學(xué)、麻醉學(xué)、骨科、兒科都有一定幫助。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/173018.htm
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