基于C8051F350冷陰極熒光觀片儀調光系統設計

0 引 言
隨著電子計算機等科學技術的發展，醫療設備的現代化、智能化研究越來越受到人們的關注，大量的科學家及工程技術人員都積極地投入到這一場醫療設備的革命中，其中，對各種類型射線底片觀片設備的研究也是醫療設備開發的重點。由于傳統的觀片設備亮度低、均勻性差、容易引起視疲勞等缺點，已經不能滿足現代化醫學診斷的要求。利用CCFL開發的觀片儀具有結構簡單、燈管表面溫升小、燈管表面亮度高、使用壽命長、顯色性好、發光均勻等優點。
本文介紹一種以C8051F350單片機作為主控芯片的全自動CCFL觀片儀亮度調節系統，當環境光強發生變化后，該系統能夠使觀片儀的背景照明光強與環境光強比值保持最佳，觀測者看到的射線底片內容最為清晰而且不容易產生視覺疲勞。觀片儀亮度與環境光強的比值最初可由觀測者根據自己的具體情況設定。該系統還可以實現觀片儀的自動開關，插入射線底片后自動點亮觀片儀，當系統閑置時，觀片儀會自動關閉進入省電模式，延長了冷陰極燈管的使用壽命。

1 CCFL觀片儀調光原理
基于CCFL的觀片儀是一種由冷陰極高頻光源通過液晶背光技術(LCD)產生大面積的高亮度、均勻性好、噪聲低的環保節能設備。采用CCFL背光照明技術，將線光源轉變為亮度均勻的面光源。CCFL發光強度由DC／AC逆變器控制，通過改變逆變器控制電壓從而改變CCFL的發光強度。為實現環境光強變化后觀片儀能夠自動調節到最佳觀測亮度，利用光電傳感器動態采集環境光強，由C8051F350對信號進行A／D化，根據一定的算法處理后輸出CCFL控制的電壓，達到自動調光的目的。

2 硬件設計
觀片儀控制系統主要由自動開關、調光控制、通信接口三部分構成，系統框圖如圖1所示。系統采用C8051F350為主控芯片，紅外對射管實現觀片儀的自動開關。單片機通過實時采集環境光強和背景照明光強，實現觀片儀亮度的動態調節。通信部分則采用RS 232接口方式，主要完成系統參數的設置以及固件程序的在系統升級(ISP)。