熒光信號采集系統(tǒng)設(shè)計與分析
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4．1 A／D采集程序設(shè)計
首先，單片機的P1．0、P1．1、P1．2、P1．3引腳為ADS7804器件提供啟動轉(zhuǎn)換時序信號。然后等待A／D轉(zhuǎn)換完成，即等待BUSY引腳電平變高，完成后，ADS781M器件的轉(zhuǎn)換結(jié)果是12位，需2次讀取8位單片機，最后處理采樣數(shù)據(jù)，AT89C51的P0口讀取采集數(shù)據(jù)，P0．0~P0．7引腳分別連接ADS7804的13～6引腳，根據(jù)其使用說明，當(dāng)BYTE腳為低電平時，數(shù)據(jù)總線上輸出高字節(jié)；反之，輸出低字節(jié)。所以將采集數(shù)據(jù)有移4位得到真正轉(zhuǎn)換結(jié)果。圖4是A/D采集流程。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/173507.htm
4．2 基于TFT-LCD顯示的程序設(shè)計
基于硬件電路的設(shè)計，通過編寫控制與處理程序完成數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)顯示等功能，單片機執(zhí)行系統(tǒng)所有功能程序，系統(tǒng)軟件設(shè)計流程如圖5所示。
系統(tǒng)上電后，單片機與TFT-LCD液晶屏初始化，主要設(shè)置單片機通信協(xié)議和顯示液晶屏初始化界面，該初始化界面一幀顯示2．5 s。
初始化完成后，單片機處于等待接收觸摸屏狀態(tài)，如果接收到坐標(biāo)數(shù)據(jù)則調(diào)用坐標(biāo)判斷子程序，如果收到“自動”或“單次”按鍵范圍內(nèi)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，就執(zhí)行調(diào)用A／D采集子程序，完成熒光信號數(shù)據(jù)的采樣與讀取。
為能夠在TFT-LCD正確顯示，需對數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化轉(zhuǎn)換，讀取采樣數(shù)據(jù)判斷其正負(fù)，然后調(diào)用對應(yīng)子程序處理，該子程序主要完成十六進(jìn)制數(shù)據(jù)與對應(yīng)電壓值的轉(zhuǎn)換，電壓值與顯示屏的坐標(biāo)位置轉(zhuǎn)換。
轉(zhuǎn)換結(jié)束后，調(diào)用顯示子程序，利用本次采樣值相對坐標(biāo)點與前一次采樣值相對坐標(biāo)點連接的方法，進(jìn)行連續(xù)A／D采集，通過TFT-LCD顯示終端實時顯示，反映熒光信號強度的動態(tài)變化。每次采集時間約為500 ms，“自動”模式下進(jìn)行多次采集，“單次”模式下進(jìn)行一次采集。為了便于顯示屏的人機界面操作，通過觸摸屏可設(shè)置停止、采集與復(fù)位清屏等功能。
5 試驗分析
為了測試本系統(tǒng)對牙齒的監(jiān)測性能，對兩種牙齒進(jìn)行試驗檢測，一種為蛀牙牙齒，另一種為無蛀牙齒，做5次實驗，牙髓熒光信號采集結(jié)果如圖6所示。
從測量結(jié)果看，第1次熒光的相對強度很低，僅0．6 mV，而第2～5次熒光強度信號的幅值較高，同時看到信號并不是一條水平線，說明探頭照射位置的改變等因素也會帶來一定影響。無蛀牙齒的熒光強度相對有蛀牙齒的要高，變化較明顯，說明牙齒的牙髓活力狀況與自身的反射熒光大小有直接關(guān)系。同時，熒光相對強度與檢測放大電路有密切相關(guān)，檢測放大電路的放大倍數(shù)越大，熒光信號的相對強度也越高。
6 結(jié)論
基于系統(tǒng)熒光信號的采集與顯示電路，采用12位A／D轉(zhuǎn)換器與真彩色、低功耗的TFT-LCD相結(jié)合，設(shè)計基于單片機的熒光信號采集程序。初步驗證了該系統(tǒng)可完成對牙髓熒光信號的采集與顯示。在試驗中檢測的對象數(shù)量較少，程序的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高。采集系統(tǒng)設(shè)計將為后來系統(tǒng)功能的升級提供幫助。
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