專利名稱：數(shù)字化顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字化顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，特別適用于生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，屬于顯微鏡調(diào)節(jié)控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
顯微技術(shù)被廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)以及其他領(lǐng)域，特別是生物、醫(yī)學(xué)等行業(yè)。但是一般顯微鏡由于功能的限制使用時(shí)只能手工調(diào)節(jié)，很不方便，而且放大倍數(shù)不準(zhǔn)確，例如Bradford教授研發(fā)的布氏多投影顯微系統(tǒng)，通過手壓式開關(guān)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)變焦法，并通過變倍器輔助進(jìn)行調(diào)節(jié)變焦，使標(biāo)本在200-16000倍范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)變倍。中國的布康公司采用手動(dòng)調(diào)節(jié)法進(jìn)行調(diào)距，復(fù)星公司采用鋼絲拉動(dòng)變焦鏡進(jìn)行調(diào)節(jié)焦距。
上述幾種顯微鏡或顯微系統(tǒng)的調(diào)節(jié)只能憑操作者的經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)變距，由于血片200倍左右到活血片8000-10000倍，均憑感覺和經(jīng)驗(yàn)操作，不能準(zhǔn)確地顯示鏡下倍數(shù)，帶有一定的盲目性，另外操作方法繁瑣，，像距也難以尋找，缺乏準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全、可以直接操作的數(shù)字化顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種數(shù)字化顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，在一臺(tái)顯微鏡上配有一套調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)并在中央控制器中注入相應(yīng)的軟件，便可實(shí)現(xiàn)對顯微鏡的調(diào)節(jié)、控制。該調(diào)節(jié)控制器包括一臺(tái)式控制箱，其內(nèi)有主控制板、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電源和顯示器；其中所述的主控制板包括CPU中央控制器、看門狗電路、譯碼電路、PWM電路、光電隔離電路、繼電器、穩(wěn)壓電路、顯示電路、接口電路；其中CPU單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線、地址總線、譯碼電路的控制線分別控制一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)電路、一個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)電路、以及液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路，一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)電路連接四路光電隔離器，分別連接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和CCD的放大或縮小驅(qū)動(dòng)電路，一個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)電路連接步進(jìn)電機(jī)的限位輸入，CPU單片機(jī)的PWMO產(chǎn)生光亮度控制，PWM1產(chǎn)生燈柱控制，CPU單片機(jī)的P1，0連接看門狗電路。
調(diào)節(jié)控制器體積小，采用全中文圖形液晶顯示，主控板和液晶顯示器采用16位的數(shù)據(jù)總線連接，并用數(shù)據(jù)更新顯示的方法來控制液晶顯示器，該系統(tǒng)具有可調(diào)放大倍率、PID控制步進(jìn)電機(jī)、數(shù)據(jù)可設(shè)置和掉電保護(hù)等特點(diǎn)。它的控制方式根據(jù)顯微鏡的鏡頭設(shè)有5種2倍率、4倍率、10倍率、40倍率和100倍率。每一種放大倍率都可連續(xù)調(diào)節(jié)，并且每種方式放大倍率所對應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)都可以重復(fù)設(shè)置，有掉電保護(hù)功能。此外顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)還可以控制CCD的放大和縮小，以及顯微鏡的燈光亮度，它的輸入輸出部分與主控制板完全電性隔離、性能穩(wěn)定，安全可靠。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是顯微鏡操作簡易，圖像按指令要求準(zhǔn)確顯示，顯微鏡的分辨率大為提高，圖像更清晰，使用領(lǐng)域更廣泛。


圖1為數(shù)字化顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)外觀示意圖；圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)方框圖；圖3為系統(tǒng)的主控制板電氣總圖原理圖；圖4 4a-4c為主控制板總圖分拆圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和一個(gè)實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
參照圖1，是本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)外觀示意圖。圖中1為CCD、2為光電開關(guān)、3為鏡頭抱箍、4為變焦鏡、5為顯微鏡接口、6為滑塊、7為絲桿、8為步進(jìn)電機(jī)、9為接線盒。
參照圖2，這是本系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)方框圖，除圖1中所示的零部件外，圖中還顯示的有電源板10、細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電器11、程序12、液晶數(shù)字顯示器13、控制面膜14，細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電器11連接步進(jìn)電機(jī)8。
參照圖3和圖4a-4c，圖3為系統(tǒng)的主控制板電氣總圖原理圖，為了比較清楚顯示圖面的電路，將圖3分為圖a-圖c。圖中包括CPU中央控制器16、存儲(chǔ)器17、18、看門狗電路20、譯碼電路19、PWM電路24、25、4路光電隔離電路26-29、4個(gè)繼電器31、2組穩(wěn)壓電路22、32、液晶屏顯示電路接口23、25只觸摸按鍵接口30和通訊接口21；其中CPU16的Po.0-Po.4，P1.1、P1.2、P1.5、P1.7為25只觸摸按鍵輸入輸出線，CPU16的D1-D7為數(shù)據(jù)總線，A0-A15為地址總線，譯碼電路輸出3個(gè)地址控制線，分別控制一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)電路、一個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)電路以及液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路；一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)電路34連接2片四路光電隔離器26-29，分別連接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和CCD的放大或縮小驅(qū)動(dòng)電路，一個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)電路連接步進(jìn)電機(jī)8的限位輸入，CPU16的PWMO產(chǎn)生光亮度控制，PWM1產(chǎn)生燈柱控制，CPU16的P1，0連接看門狗電路20。
從上述電路看出，本系統(tǒng)的特點(diǎn)是采用操作面板為薄膜觸摸式按鍵；所述的細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路11采用脈沖控制；所述的接口電路21采用RS232通訊接口，可以用于自行擴(kuò)展，為安全可靠還采用觸點(diǎn)繼電器式、模擬量功率管式輸出，另外，驅(qū)動(dòng)電路的4路輸出為繼電器式的，通過光電隔離器26-29分別與步進(jìn)電機(jī)8連接。
本系統(tǒng)采用CPU中央控制器為INTER16位單片機(jī)，它運(yùn)算速度快。液晶屏采用16位的數(shù)據(jù)總線連接，減少了CPU在液晶屏顯示的開銷時(shí)間，從而提高系統(tǒng)的速度。除C/D轉(zhuǎn)換所有的外部接口都有光電隔離器，保證了本系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。
本系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是采用精確的方法控制步進(jìn)電機(jī)，從而控制變焦鏡頭的精確調(diào)節(jié)，能達(dá)到從40-30000倍的任何倍率，是現(xiàn)有的控制系統(tǒng)難以達(dá)到的。
上述的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的工作是在控制面膜上輸入至程序，程序經(jīng)過換算發(fā)送一定的脈沖至細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器按程序指定細(xì)分步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過絲桿帶動(dòng)滑塊將變焦鏡送到指定位置，CCD攝像送至監(jiān)視器或電腦完成控制全過程后，在液晶數(shù)字顯示屏顯示出來。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字化顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，包括一顯微鏡，其特征在于，該系統(tǒng)還配有一調(diào)節(jié)控制器并有相應(yīng)的控制軟件；所述的調(diào)節(jié)控制器包括主控板、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊、開關(guān)電源和液晶顯示器；所述的主控板進(jìn)一步包括CPU中央控制器(16)、存儲(chǔ)器(17、18)、看門狗電路(20)、譯碼電路(19)、PWM電路(24、25)、光電隔離電路(26-29)、繼電器(31)、穩(wěn)壓電路(22、32)、顯示電路接口(23)、接口電路(21)；其中CPU(16)的數(shù)據(jù)總線、地址總線、譯碼電路的控制線分別控制一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)電路、一個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)電路以及液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路，一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)電路連接四路光電隔離器(26-29)，分別連接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和CCD(2)的放大或縮小驅(qū)動(dòng)電路，一個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)電路連接步進(jìn)電機(jī)(8)的限位輸入，CPU(16)的PWMO產(chǎn)生光亮度控制，PWM1產(chǎn)生燈柱控制，CPU(16)的P1，0連接看門狗電路(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的步進(jìn)電機(jī)(8)及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(11)采用脈沖制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的接口電路(21)采用RS232通訊接口，可以用于自行擴(kuò)展。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)電路的4路輸出為繼電器(31)式的，通過光電隔離器(26-29)分別與步進(jìn)電機(jī)(8)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字化顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，包括一顯微鏡，其特征在于，還配有一調(diào)節(jié)控制器并有相應(yīng)的控制軟件，該調(diào)節(jié)控制器包括主控板、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電源和液晶顯示器。該系統(tǒng)具有可調(diào)放大倍率、PID控制步進(jìn)電機(jī)、數(shù)據(jù)可設(shè)置和掉電保護(hù)等特點(diǎn)。它的控制方式根據(jù)顯微鏡的鏡頭設(shè)有5種2倍率、4倍率、10倍率、40倍率和100倍率。每一種放大倍率都可連續(xù)調(diào)節(jié)，并且每種方式放大倍率所對應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)都可以重復(fù)設(shè)置，有掉電保護(hù)功能。此外顯微鏡調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)還可以控制CCD的放大和縮小，以及顯微鏡的燈光亮度，它的輸入輸出部分與主控制板完全電性隔離，性能穩(wěn)定，安全可靠。
文檔編號(hào)G02B7/09GK1536387SQ0311612
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月3日
發(fā)明者徐克付 申請人:上海德博實(shí)業(yè)有限公司