基于AVR單片機(jī)的核磁共振儀床體檢測(cè)系統(tǒng) (1)2011-05-09 23:27:47來源:互聯(lián)網(wǎng)

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　　1 引言

　　近年來隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，核磁共振儀已經(jīng)在大中型醫(yī)院中被廣泛的應(yīng)用。目前，在核磁共振儀的生產(chǎn)過程中，床體部分要與磁體一起搬入電磁屏蔽室組裝后才能進(jìn)行檢測(cè)，這對(duì)人員和物資都是很大的浪費(fèi)。針對(duì)這種狀況，本文設(shè)計(jì)出了一套核磁共振儀床體部分的運(yùn)動(dòng)控制與檢測(cè)系統(tǒng)，它能夠?qū)Υ搀w部分獨(dú)立進(jìn)行檢測(cè)，而不必將全部系統(tǒng)在屏蔽室安裝后檢測(cè)，從而降低了核磁共振儀床體部分的生產(chǎn)和檢測(cè)成本，縮短了生產(chǎn)周期。

　　本設(shè)計(jì)以通用醫(yī)療集團(tuán)的Ovation5型核磁共振儀的床體為對(duì)象，對(duì)驅(qū)動(dòng)床體做橫向運(yùn)動(dòng)的直流步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)床體做縱向運(yùn)動(dòng)的直流伺服電機(jī)的精確控制問題進(jìn)行較為深入的分析和研究。系統(tǒng)主要采用了ATMEL公司的Atmega128單片機(jī)和ALTRA公司的EPM240T100型CPLD芯片作為主控制部分，實(shí)現(xiàn)了對(duì)床體縱向和橫向運(yùn)動(dòng)的精確控制和檢測(cè)。主控電路采用了全數(shù)字控制方式和抗干擾設(shè)計(jì)，具有很高的抗干擾性能。

　　2 檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

　　2．1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　本檢測(cè)系統(tǒng)主要由主控制板、顯示部分、按鍵開關(guān)、傳感器、串行通信和電機(jī)控制部分構(gòu)成。床體的運(yùn)動(dòng)分為橫向運(yùn)動(dòng)和縱向運(yùn)動(dòng)兩種狀態(tài)，分別由直流步進(jìn)電機(jī)和直流伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　圖1　 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖

　　從圖1可以看出，電機(jī)的邏輯控制由主控制板實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)經(jīng)過初始化之后，當(dāng)開關(guān)或按鍵發(fā)出通斷信號(hào)給主控制板時(shí)，由單片機(jī)判斷床體當(dāng)前的狀態(tài)，如果床體沒有處于極限位置，則單片機(jī)向相應(yīng)的電機(jī)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)床體向相應(yīng)的方向運(yùn)動(dòng)，否則床體停止運(yùn)動(dòng)。橫向運(yùn)動(dòng)采用開環(huán)控制，運(yùn)動(dòng)位置由單片機(jī)發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)決定?？v向運(yùn)動(dòng)采用閉環(huán)控制，由連接在直流伺服電機(jī)上的編碼器反饋位置信號(hào)給主控制板。

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