基于C8051F350冷陰極熒光觀片儀調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2．1 紅外對(duì)射管
觀片儀自動(dòng)開關(guān)由紅外對(duì)射管傳感器實(shí)現(xiàn)。當(dāng)紅外對(duì)射管之間插入射線底片后，紅外接收管則輸出信號(hào)，程序檢測(cè)到該信號(hào)從而打開CCFL；當(dāng)系統(tǒng)閑置時(shí)，觀片儀則自動(dòng)熄滅。
紅外對(duì)射管選擇霍尼韋爾公司的SEP8505-002，其工作波長(zhǎng)為935nm，材料為GaAs(砷化鎵)，發(fā)光功率為7．8mW／cm(流明)，光譜寬度為80 nm，正向壓降為1．5V，輸出電流為20 mA。與其配對(duì)的紅外接收管為SDP8405―002，功率為70 mW，工作方式為三極管射極跟隨輸出方式。光電接收管的輸出飽和電流為0．4 mA，CE極的飽和電壓為0．4V，紅外檢測(cè)電路見圖2。

2．2 光強(qiáng)信號(hào)采集與調(diào)理
光電傳感器在0～50 000 lux范圍的照度下產(chǎn)生O～412 mV的電壓，而單片機(jī)的A／D輸入電壓范圍為O～3．3V，因此系統(tǒng)采用LM324對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)理，其放大電路見圖3。為實(shí)現(xiàn)將0～412 mV的電壓放大到O～3．3V的范圍，設(shè)計(jì)放大倍數(shù)為8，放大倍數(shù)由式(1)確定：
Av=1+R24／R23 (1)

確定R23選擇10 kΩ電阻，R24選擇80 kΩ電阻。LM324由四個(gè)獨(dú)立的運(yùn)放組成，為了提高采集光強(qiáng)的準(zhǔn)確度，分別用兩個(gè)光電傳感采集CCFL光強(qiáng)，兩個(gè)采集環(huán)境光強(qiáng)，對(duì)這四路分別放大后直接輸入到C8051F350的高精度AD轉(zhuǎn)換通道0～3進(jìn)行A／D化處理。
2．3 主控部分
主控芯片采用了美國(guó)Silicon Laboratories公司的混合信號(hào)ISP FLAsH微控制器C8051F350，其內(nèi)部有一個(gè)全差分24位高精度Sigma-Delta模／數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，該ADC具有片內(nèi)校準(zhǔn)功能，保證了觀片儀亮度的高精度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。為實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，采用模擬和數(shù)字分開供電，減少了數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)之間的干擾。C8051F350主要控制觀片儀的自動(dòng)開關(guān)、光信號(hào)的A／D轉(zhuǎn)換與處理、控制信號(hào)的輸出、RS 232串口通信。