多功能數(shù)字X射線機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、X射線機(jī)是醫(yī)學(xué)影像科的主要醫(yī)療設(shè)備之一，在臨床中廣泛使用。傳統(tǒng)X射線機(jī)存在功能單一，成像質(zhì)量差，控制方式落后等缺點(diǎn)。隨著我國醫(yī)療體制改革的大力推進(jìn)，廣大基層醫(yī)院亟需配備性能優(yōu)良、價(jià)格實(shí)惠的醫(yī)療設(shè)備。目前，X射線機(jī)正朝著專有化、數(shù)字化、多功能、動(dòng)態(tài)等方向發(fā)展。多功能X射線機(jī)已成為國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和醫(yī)療設(shè)備企業(yè)研究開發(fā)的熱點(diǎn)。
　　本文通過調(diào)研X射線機(jī)的臨床需求和發(fā)展方向，分析傳統(tǒng)X射線機(jī)在功能上的缺陷和性能上的不足，綜合考慮其穩(wěn)定性、

2、經(jīng)濟(jì)性和易操作性，設(shè)計(jì)了一套運(yùn)用于多功能數(shù)字X射線機(jī)的機(jī)械控制系統(tǒng)，并對(duì)控制系統(tǒng)的硬件電路、控制軟件和配電系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。本文主要工作包括:
　　1.通過分析X射線機(jī)的發(fā)展歷程、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，確立以多功能數(shù)字X射線機(jī)的控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，并闡述課題研究目的及研究意義。
　　2.通過論述多功能數(shù)字X射線機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)，剖析多功能機(jī)的整體優(yōu)勢(shì)，確立以STM32為主控芯片，以不同類型的電機(jī)為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并匹配檢測(cè)和限位

3、裝置，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)總體方案，重點(diǎn)分析了控制對(duì)象、功能需求、器件選型等關(guān)鍵性問題。
　　3.硬件方面，根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成要素，將整個(gè)控制系統(tǒng)分為人機(jī)交互系統(tǒng)、下位機(jī)控制系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行系統(tǒng)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)人機(jī)交互和下位機(jī)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了控制部分與動(dòng)力部分的有效隔離。具體包括STM32最小系統(tǒng)、液晶顯示與按鍵輸入電路、電源電路、隔離電路、傳感器電路、串口通信電路、繼電器控制電路、系統(tǒng)啟動(dòng)電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、系統(tǒng)供配電電路

4、等。
　　4.軟件方面，首先闡述控制系統(tǒng)軟件部分所需實(shí)現(xiàn)的功能，然后詳細(xì)設(shè)計(jì)了人機(jī)交互系統(tǒng)和下位機(jī)系統(tǒng)的程序部分，最后對(duì)控制系統(tǒng)軟硬件聯(lián)調(diào)部分進(jìn)行詳述。選用RVMDK集成開發(fā)環(huán)境，運(yùn)用模塊化思想編寫驅(qū)動(dòng)程序。人機(jī)交互通過RS485通信將命令下發(fā)給下位機(jī)，下位機(jī)處理完信息后再通過RS485通信返回給上位機(jī)。具體包括STM32系統(tǒng)初始化、按鍵輸入、位置檢測(cè)、液晶驅(qū)動(dòng)、串口通信等。
　　5.對(duì)電氣控制柜進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括電氣原理圖