CN1536387A - 数字化显微镜调节控制*** - Google Patents

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徐克付
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Abstract

本发明涉及一种数字化显微镜调节控制***，包括一显微镜，其特征在于，还配有一调节控制器并有相应的控制软件，该调节控制器包括主控板、步进电机及驱动电路、开关电源和液晶显示器。该***具有可调放大倍率、PID控制步进电机、数据可设置和掉电保护等特点。它的控制方式根据显微镜的镜头设有5种：2倍率、4倍率、10倍率、40倍率和100倍率。每一种放大倍率都可连续调节，并且每种方式放大倍率所对应的步进电机的步数都可以重复设置，有掉电保护功能。此外显微镜调节控制***还可以控制CCD的放大和缩小，以及显微镜的灯光亮度，它的输入输出部分与主控制板完全电性隔离，性能稳定，安全可靠。

Description

数字化显微镜调节控制***
技术领域
本发明涉及一种数字化显微镜调节控制***，特别适用于生物、医学领域，属于显微镜调节控制技术领域。
背景技术
显微技术被广泛用于工业、农业、商业以及其他领域，特别是生物、医学等行业。但是一般显微镜由于功能的限制使用时只能手工调节，很不方便，而且放大倍数不准确，例如Bradford教授研发的布氏多投影显微***，通过手压式开关启动旋转变焦法，并通过变倍器辅助进行调节变焦，使标本在200-16000倍范围进行调节变倍。中国的布康公司采用手动调节法进行调距，复星公司采用钢丝拉动变焦镜进行调节焦距。
上述几种显微镜或显微***的调节只能凭操作者的经验调节变距，由于血片200倍左右到活血片8000-10000倍，均凭感觉和经验操作，不能准确地显示镜下倍数，带有一定的盲目性，另外操作方法繁琐，，像距也难以寻找，缺乏准确性。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、功能齐全、可以直接操作的数字化显微镜调节控制***。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种数字化显微镜调节控制***，其特征在于，在一台显微镜上配有一套调节控制***并在中央控制器中注入相应的软件，便可实现对显微镜的调节、控制。该调节控制器包括一台式控制箱，其内有主控制板、步进电机及驱动电路、开关电源和显示器；其中所述的主控制板包括CPU中央控制器、看门狗电路、译码电路、PWM电路、光电隔离电路、继电器、稳压电路、显示电路、接口电路；其中CPU单片机的数据总线、地址总线、译码电路的控制线分别控制一个输出驱动电路、一个输入驱动电路、以及液晶显示驱动电路，一个输出驱动电路连接四路光电隔离器，分别连接步进电机驱动电路和CCD的放大或缩小驱动电路，一个输入驱动电路连接步进电机的限位输入，CPU单片机的PWMO产生光亮度控制，PWM1产生灯柱控制，CPU单片机的P1，0连接看门狗电路。
调节控制器体积小，采用全中文图形液晶显示，主控板和液晶显示器采用16位的数据总线连接，并用数据更新显示的方法来控制液晶显示器，该***具有可调放大倍率、PID控制步进电机、数据可设置和掉电保护等特点。它的控制方式根据显微镜的镜头设有5种：2倍率、4倍率、10倍率、40倍率和100倍率。每一种放大倍率都可连续调节，并且每种方式放大倍率所对应的步进电机的步数都可以重复设置，有掉电保护功能。此外显微镜调节控制***还可以控制CCD的放大和缩小，以及显微镜的灯光亮度，它的输入输出部分与主控制板完全电性隔离、性能稳定，安全可靠。
本发明的优点是显微镜操作简易，图像按指令要求准确显示，显微镜的分辨率大为提高，图像更清晰，使用领域更广泛。
附图说明
图1为数字化显微镜调节控制***结构外观示意图；
图2为本发明的***配置结构方框图；
图3为***的主控制板电气总图原理图；
图4 4a-4c为主控制板总图分拆图。
具体实施方式
以下结合附图和一个实施例对本发明作进一步说明。
参照图1，是本***结构外观示意图。图中1为CCD、2为光电开关、3为镜头抱箍、4为变焦镜、5为显微镜接口、6为滑块、7为丝杆、8为步进电机、9为接线盒。
参照图2，这是本***的配置结构方框图，除图1中所示的零部件外，图中还显示的有：电源板10、细分步进电机驱动电器11、程序12、液晶数字显示器13、控制面膜14，细分步进电机驱动电器11连接步进电机8。
参照图3和图4a-4c，图3为***的主控制板电气总图原理图，为了比较清楚显示图面的电路，将图3分为图a-图c。图中包括CPU中央控制器16、存储器17、18、看门狗电路20、译码电路19、PWM电路24、25、4路光电隔离电路26-29、4个继电器31、2组稳压电路22、32、液晶屏显示电路接口23、25只触摸按键接口30和通讯接口21；其中CPU16的Po.0-Po.4，P1.1、P1.2、P1.5、P1.7为25只触摸按键输入输出线，CPU16的D1-D7为数据总线，A0-A15为地址总线，译码电路输出3个地址控制线，分别控制一个输出驱动电路、一个输入驱动电路以及液晶显示驱动电路；一个输出驱动电路34连接2片四路光电隔离器26-29，分别连接步进电机驱动电路和CCD的放大或缩小驱动电路，一个输入驱动电路连接步进电机8的限位输入，CPU16的PWMO产生光亮度控制，PWM1产生灯柱控制，CPU16的P1，0连接看门狗电路20。
从上述电路看出，本***的特点是采用操作面板为薄膜触摸式按键；所述的细分步进电机驱动电路11采用脉冲控制；所述的接口电路21采用RS232通讯接口，可以用于自行扩展，为安全可靠还采用触点继电器式、模拟量功率管式输出，另外，驱动电路的4路输出为继电器式的，通过光电隔离器26-29分别与步进电机8连接。
本***采用CPU中央控制器为INTER16位单片机，它运算速度快。液晶屏采用16位的数据总线连接，减少了CPU在液晶屏显示的开销时间，从而提高***的速度。除C/D转换所有的外部接口都有光电隔离器，保证了本***的可靠性和抗干扰能力。
本***的另一个优点是采用精确的方法控制步进电机，从而控制变焦镜头的精确调节，能达到从40-30000倍的任何倍率，是现有的控制***难以达到的。
上述的调节控制***的工作是在控制面膜上输入至程序，程序经过换算发送一定的脉冲至细分步进电机驱动器，该驱动器按程序指定细分步进电机转动，电机转动时通过丝杆带动滑块将变焦镜送到指定位置，CCD摄像送至监视器或电脑完成控制全过程后，在液晶数字显示屏显示出来。

Claims (4)

1.一种数字化显微镜调节控制***，包括一显微镜，其特征在于，该***还配有一调节控制器并有相应的控制软件；
所述的调节控制器包括主控板、步进电机及驱动模块、开关电源和液晶显示器；
所述的主控板进一步包括CPU中央控制器(16)、存储器(17、18)、看门狗电路(20)、译码电路(19)、PWM电路(24、25)、光电隔离电路(26-29)、继电器(31)、稳压电路(22、32)、显示电路接口(23)、接口电路(21)；其中CPU(16)的数据总线、地址总线、译码电路的控制线分别控制一个输出驱动电路、一个输入驱动电路以及液晶显示驱动电路，一个输出驱动电路连接四路光电隔离器(26-29)，分别连接步进电机驱动电路和CCD(2)的放大或缩小驱动电路，一个输入驱动电路连接步进电机(8)的限位输入，CPU(16)的PWMO产生光亮度控制，PWM1产生灯柱控制，CPU(16)的P1，0连接看门狗电路(20)。
2.根据权利要求1所述的一种数字化显微镜调节控制***，其特征在于，所述的步进电机(8)及步进电机驱动电路(11)采用脉冲制。
3.根据权利要求1所述的一种数字化显微镜调节控制***，其特征在于，所述的接口电路(21)采用RS232通讯接口，可以用于自行扩展。
4.根据权利要求1所述的一种数字化显微镜调节控制***，其特征在于，所述的驱动电路的4路输出为继电器(31)式的，通过光电隔离器(26-29)分别与步进电机(8)连接。
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