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關于激光治療儀輸入系統硬件接口設計

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       隨著社會自動化程度的提高,人機交互能力急需大的轉變,向著更方便使用、更直觀的方向發展。激光治療機主要應用激光的物理特性作用于人體,產生機體化學反應從而達到治療疾病的目的。激光治療機作為一種精密儀器需要精確的控制及防塵、防靜電、防潮等方面的嚴格要求。激光治療機輸入設備采用觸摸屏控制,既是基于以上要求也是從方便使用者操作和界面直觀的角度考慮的。觸摸屏的應用使得數據的顯示和數據的輸入結合為一體,簡化了整個設備。

1 觸摸屏原理

       觸摸屏附著在顯示器的表面,與顯示器配合使用。通過觸摸產生模擬電信號,經過轉換為數字信號由微處理器計算得出觸摸點的坐標,從而得到操作者的意圖并執行。觸摸屏按其技術原理可分為五類:矢量壓力傳感式、電阻式、電容式、紅外線式和表面聲波式,其中電阻式觸摸屏在實際應用中用的較多。電阻式觸摸屏由4層的透明薄構成,最下面是玻璃或有機玻璃構成的基層,最上面是一層外表面經過硬化處理從而光滑防刮的塑料層,附著在上下兩層內表面的兩層為金屬導電層(OTI,氧化銦),這兩層由細小的透明隔離點進行絕緣。當手指觸摸屏幕時,兩導電層在觸摸點處接觸。

2、觸摸屏控制器工作原理

       觸摸屏控制器有多種,主要的功能均是在微處理器的控制下向觸摸屏的兩個方向分時施加電壓,并將相應的電壓信號傳送給自身A/D轉換器,在微處理器SPI口提供的同步時鐘作用下將數字信號讀入微處理器。

3 系統硬件設計

       激光治療機的輸入系統由三部分組成:觸摸屏、觸摸屏控制器和微控制器。微控制器采用Microchip公司的新型芯片PIC16F876。內部總線采用哈佛雙總線結構。在內部頻率相同的情況下,加快了數據的傳輸速度,避免了瓶頸現象。此芯片采用精簡指令集(RISC)易于使用,加快了開發速度。內部含有8KB程序存儲器(分頁操作),256字節EEPROM,368字節RAM,8路模數轉換器,1個通用串行口(SCI),1個I2C接口,1個串行外圍接口(SPI),3個定時器看門狗電路(WathcDog)等許多重要資源。外圍許多接口功能上的復用使得整個微控制器簡潔,功能強大。

4 結語

       本系統的設計使得輸入極其方便,而且外圍設備得到簡化,在實際應用中提高了人機交互的能力,收到良好的社會效益。系統設計的思想不僅能夠應用在醫療行業,而且能夠應用在工業生產自動化以及手持設備等各行業。

 

       轉自"電子發燒友網 有所刪減

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