光譜燈光刺激近視治療儀燈光控制器的設計

1 技術要求
根據有關資料顯示，燈光光譜采用紅、綠、藍三色燈光分別分時刺激眼睛及眼睛周圍穴位，一般要求是：紅燈采用弱(亮1 s)、中(亮1 s)、強(亮1 s)、停止3 S，循環3 rain；紅(亮1 S，滅1 s)、紅(亮1 S，滅1 s)、藍(亮1 S，滅1 s)循環1．5 rain；紅(亮0．3 s)、綠(亮0．3 s)、藍(亮0．3 s)循環1．5 min。

2 控制器ASM流程圖
根據上面技術要求可以畫出控制器ASM流程圖如圖1所示。系統在TO(0000)狀態，接到MF命令，s1=1，控制信號CLR=1，時鐘信號清零，開始記時，進入T1。

循環一：TI(0001)狀態，紅燈弱亮；當時間t=1 S時，狀態信號S2=1，控制信號CLRl=1，1 S清零，進入T2(0010)狀態，紅燈中亮；當時間t=1 S時，進入T3(0011)狀態，紅燈強亮；當時間t=1 S時，進入T4(0100)狀態，紅燈滅；當時間t=3 S時，狀態信號S3=1，控制信號CLR2=1，3 s清零；這時如果時間t3 min，進入T1(0001)狀態循環；如果t≥3 rain，狀態信號S4―1，進入T5狀態，控制信號CLR=1，時鐘信號清零。
循環二：T5(0101)狀態，紅燈強亮；當時間t=1 S時，狀態信號S2―1，控制信號CLRl=1，1 S清零，進入T6(0110)狀態，紅燈滅；當時間t=1 S時，進入T7(0111)狀態，紅燈強亮；當時間t=1 S時，進入T8(1000)狀態，紅燈滅；當時間t=l S時，進入T9(1001)狀態，藍燈強亮；當時間t=1 S時，進入T10(1010)狀態，藍燈滅1 S；這時如果時間t1．5 min，進入T5狀態循環；如果t≥1．5 min，狀態信號S5=1，進入T11狀態，控制信號CLR=1，時鐘信號清零。
循環三：T11(1011)狀態，紅燈亮，當時間t=0．3 S時，狀態信號S6=1，控制信號CLR3=1，0．3 S清零，進入T12(1100)狀態，綠燈亮；當時間t=0．3 S時，進入T13(1101)狀態，藍燈亮0．3 S；這時如果時間t1．5 min，進入．Tll狀態循環；如果t≥1．5 rain，狀態信號s5=1，進入TO狀態。
控制器的設計可以使用ASM法，根據ASM圖畫出狀態轉換表，寫出驅動方程和輸出方程，然后采用觸發器、數據選擇器和譯碼器進行設計。還可以采用MDS法，因為狀態較多，輸入變量較多，采用MDS法較為簡便。

3 控制器MDS狀態圖
根據ASM圖畫出MDS狀態圖，如圖2所示。

4 硬件實施
4．1 元器件選取
根據MDS圖，選用四位二進制計數器74161為基本元件，74161的邏輯圖如圖3所示，功能表如圖4所示。